Ako vzniká statická elektrina?

Statická elektrina je prirodzený fyzikálny jav, ktorý nás sprevádza každý deň. V bežnom živote ju vnímame ako drobnú iskru pri dotyku kovu, vo výrobe elektroniky však môže poškodiť súčiastky za tisíce eur. Pochopenie jej vzniku je základom účinnej ESD ochrany.

Čo je statická elektrina?

Statická elektrina je nahromadený elektrický náboj na povrchu materiálu. Keď sa dva materiály dostanú do kontaktu a oddelia, prenášajú sa medzi nimi elektróny – jeden získa prebytok, druhý nedostatok. Vzniká potenciál dosahujúci tisíce voltov; pri kontakte s objektom s iným potenciálom vzniká elektrostatický výboj (ESD).

Triboelektrický efekt

Najčastejšou príčinou je triboelektrický efekt – výmena elektrónov pri kontakte a oddelení materiálov: chôdza po podlahe, trenie odevu, manipulácia s plastovými vreckami, pohyb prepraviek, odvíjanie lepiacich pások či presun súčiastok v obaloch. Plasty preto patria k najväčším zdrojom problémov.

Aké napätie môže vzniknúť?

Hodnoty sú prekvapivo vysoké: chôdza po koberci až 35 000 V, manipulácia s plastom až 7 000 V, vstávanie zo stoličky až 18 000 V. Človek vníma výboj až približne od 3 000 V – moderné súčiastky sa však poškodia hlboko pod touto hranicou.

Vplyv vlhkosti

Vlhkosť vzduchu hrá rozhodujúcu úlohu. Pri nízkej vlhkosti (10–20 %) vznikajú najvyššie náboje, pri vyššej (60–90 %) sú výrazne nižšie. Suchý vykurovaný vzduch v zime citeľne zvyšuje riziko ESD.

Ako znížiť hromadenie náboja

Pomáhajú zvodné ESD podlahy, ESD podložky, kontrolovaná vlhkosť a ionizátory pre izolačné materiály, ktoré nemožno uzemniť. Rámec tvorí EPA pracovisko.

Záver

Statická elektrina vzniká nevyhnutne všade tam, kde sa materiály dotýkajú a oddeľujú. Ako následný výboj poškodzuje súčiastky, ukazuje článok ako funguje elektrostatický výboj. Ďalšie návody v ESD poradni.