Jak vzniká statická elektřina?

Statická elektřina je přirozený fyzikální jev, který nás provází každý den. V běžném životě ji vnímáme jako drobnou jiskru při dotyku kovu, ve výrobě elektroniky však může způsobit poškození součástek za tisíce až miliony korun. Pochopení jejího vzniku je základem efektivní ESD ochrany.

Co je statická elektřina?

Statická elektřina je nahromaděný elektrický náboj na povrchu materiálu. Když se dva materiály dostanou do kontaktu a oddělí, přenášejí se mezi nimi elektrony — jeden získá přebytek, druhý nedostatek. Vzniká potenciál dosahující tisíců voltů; při kontaktu s objektem o jiném potenciálu vzniká elektrostatický výboj (ESD).

Triboelektrický efekt

Nejčastější příčinou je triboelektrický efekt — výměna elektronů při kontaktu a oddělení materiálů. Typicky chůze po podlaze, tření oděvu, manipulace s plastovými sáčky, pohyb přepravek, odvíjení lepicích pásek či přesun součástek v obalech. Plasty proto patří k největším zdrojům problémů.

Kolik napětí může vzniknout?

Činnost	Napětí při nízké vlhkosti
Chůze po koberci	až 35 000 V
Chůze po vinylové podlaze	až 12 000 V
Práce u běžného stolu	až 6 000 V
Manipulace s plastovým obalem	až 7 000 V
Sezení na kancelářské židli	až 18 000 V

Pro srovnání: člověk zaznamená výboj zhruba od 3 000 V, některé čipy mohou být poškozeny už při 30–50 V.

Vliv vlhkosti vzduchu

Relativní vlhkost výrazně ovlivňuje vznik statické elektřiny. Nízká vlhkost (zima, klimatizované či vytápěné prostory) riziko zvyšuje, vyšší vlhkost pomáhá náboj odvádět. Mnoho výrobců proto udržuje vlhkost mezi 40–60 %.

Materiály s vysokou tvorbou náboje

Největší problémy způsobují PVC, polystyren, polyetylen, polyester, běžné plasty a syntetické textilie — často v obalech, nábytku i pracovním oblečení.

Jak zabránit vzniku statické elektřiny?

Zcela jí zabránit nelze, lze však výrazně snížit dopady: ESD podlahy, ESD obuv, ESD pracovní plochy, ESD náramky, ESD oděvy a ESD ionizátory pro neutralizaci náboje na izolantech.

Jakou roli hraje EPA pracoviště?

EPA pracoviště je prostor, kde jsou zařízení i pracovníci chráněni proti výboji. Jeho vybudování popisuje návod jak vybavit EPA pracoviště.

Nejčastější mýty

„Když necítím výboj, nic se nestalo." Nepravda — elektronika může být poškozena při napětí mnohem nižším, než člověk zaznamená. „ESD je problém jen ve výrobě." Nepravda — vzniká i při skladování, přepravě a servisu. „Stačí ESD náramek." Ne, účinná ochrana je komplexní systém.

Závěr

Statická elektřina vzniká přirozeně a nelze jí zcela zabránit, ve výrobě elektroniky však představuje významné riziko. Investice do ESD ochrany, správného EPA pracoviště a pravidelné kontroly patří k nejefektivnějším způsobům, jak zvýšit kvalitu a snížit reklamace.