Co je ESD?

ESD (Electrostatic Discharge) neboli elektrostatický výboj je jedním z nejčastějších důvodů poškození elektronických součástek během výroby, skladování, přepravy i servisu. Přestože jej člověk často vůbec nezaznamená, může způsobit okamžité nebo skryté poškození elektroniky a vést k nákladným reklamacím.

Co znamená zkratka ESD?

ESD je zkratka z anglického Electrostatic Discharge, tedy elektrostatický výboj. Jde o náhlý přenos elektrického náboje mezi dvěma objekty s rozdílným elektrickým potenciálem. Typickým příkladem je „kopnutí" při dotyku kliky po chůzi po koberci. Zatímco člověk začne výboj vnímat přibližně od 3 000 V, moderní součástky mohou být poškozeny už při napětí nižším než 100 V.

Jak vzniká statická elektřina?

Statická elektřina vzniká především třením materiálů — chůzí po podlaze, pohybem oděvu, manipulací s plastovými obaly, přesouváním přepravek či pohybem židlí. Podrobně v článku jak vzniká statická elektřina.

Činnost	Přibližné napětí
Chůze po koberci	1 500–35 000 V
Chůze po PVC podlaze	250–12 000 V
Manipulace s plastovým obalem	1 000–7 000 V
Sezení na běžné židli	500–18 000 V

Proč je ESD nebezpečné?

Elektronické součástky jsou stále menší a citlivější. Výboj může poškodit integrované obvody, procesory, paměťové moduly, MOSFET tranzistory, senzory, LED komponenty i PCB desky — často aniž by bylo poškození okamžitě viditelné.

Typy poškození způsobené ESD

Katastrofické poškození

Součástka přestane okamžitě fungovat. Problém je odhalen při testování, vzniká však okamžitý výrobní odpad.

Latentní poškození

Nejnebezpečnější forma. Součástka projde kontrolou, funguje během testů a selže až po týdnech či měsících. Latentní vady bývají hlavním zdrojem reklamací.

Částečné poškození

Parametry se zhorší, ale zařízení funguje — hrozí snížení životnosti, nestabilita a obtížně dohledatelné závady.

Kde se ESD řeší nejčastěji?

Ve výrobě elektroniky, automotive, letectví, zdravotnické technice, telekomunikacích, výrobě polovodičů, laboratořích i vývojových centrech. Mnoho zákazníků dnes vyžaduje dodržování ESD pravidel jako součást certifikace dodavatelů.

Jak se proti ESD chránit?

Účinná ochrana kombinuje několik prvků: ESD pracovní stoly, ESD náramky pro uzemnění pracovníků, ESD obuv, ESD podlahy, ESD obaly (stínící sáčky, přepravky) a ESD testery pro ověření funkčnosti.

Co je EPA pracoviště?

EPA (Electrostatic Protected Area) je prostor, kde jsou všechna zařízení, pracovníci i vybavení navrženy tak, aby minimalizovaly riziko výboje. Více v článku co je EPA pracoviště a v návodu jak vybavit EPA pracoviště.

Norma ČSN EN 61340-5-1

Nejpoužívanější normou pro ochranu elektroniky před ESD je ČSN EN 61340-5-1. Stanovuje požadavky na organizaci EPA pracovišť, uzemnění pracovníků, pracovní plochy, podlahy i kontrolu a dokumentaci ESD programu.

Závěr

Elektrostatický výboj je jedním z největších rizik při výrobě a servisu elektroniky. Náklady na správnou ESD ochranu jsou zpravidla mnohonásobně nižší než škody z poškození součástek či reklamací. Správně navržené EPA pracoviště, kvalitní vybavení a pravidelná kontrola jsou základem spolehlivé výroby.