Descarga Eletrostática Explicada: Causas, Efeitos e Estratégias de Prevenção

Descarga eletrostática (ESD) é um fenômeno que causa uma sobrecarga elétrica entre dois objetos eletricamente carregados. Esta é uma das preocupações enfrentadas frequentemente em placas de circuito impresso (PCBs). Também é responsável por curto-circuito elétrico, quebra de PCB, etc. Certos problemas causados devido à descarga eletrostática podem resultar em falha de sistema elétrico, eletrocussão, etc. Portanto, é essencial enfrentar o problema de descarga eletrostática. No entanto, também é essencial saber o que exatamente é ESD, quais são suas causas e como resolver os problemas. Este post introduz o conceito de descarga eletrostática seguido por suas causas e soluções.

Introdução à Descarga Eletrostática (ESD)

A descarga eletrostática (ESD) é a súbita sobrecarga de carga elétrica entre dois elementos eletricamente carregados em proximidade. Em uma configuração elétrica ou eletrônica como um PCB, à medida que a indução eletrostática aumenta a eletricidade estática, resulta em ESD súbita. A indução eletrostática ocorre quando dois elementos carregados de forma dissimilar entram em contato direto ou proximidade devido à quebra do dielétrico entre eles.

ESD aparece como uma micro versão de um raio. Aparece como uma faísca entre os dois elementos carregados de forma dissimilar (um negativamente e outro positivamente carregado), que carrega potencial danoso suficiente para destruir uma placa de circuito impresso (PCB) inteira ou um circuito elétrico ou eletrônico integrado.

Em um PCB ou configuração integrada elétrica ou eletrônica, ESD é frequentemente causada devido às seguintes razões.

• Não usar pulseira antiestática ou equipamento de proteção durante solução de problemas de equipamentos eletrônicos pode desencadear ESD.
• Presença de materiais sintéticos como plástico, isopor, etc nas proximidades de passagem elétrica no circuito eletrônico.
• O uso de circulação de ar forçado em equipamentos eletricamente ativos pode causar acúmulo de potencial elétrico estático, que eventualmente resulta em ESD.

Os PCBs podem sofrer danos latentes ou catastróficos devido a ESD, o que pode resultar em mau funcionamento/falha parcial ou completa de PCBs. Como o potencial danoso de ESD é alto em PCBs ou configurações integradas eletrônicas, é essencial prevenir ESD.

Vamos discutir algumas medidas preventivas ou soluções para ESD.

Medidas de Prevenção/Soluções para ESD em PCBs

Os PCBs podem ser prevenidos contra ESD projetando diligentemente PCBs livres de estática ou adotando processos de fabricação e utilização de PCB preventivos de ESD. Vamos discutir algumas diretrizes para ambos os métodos preventivos.

• Diretrizes de Prevenção de ESD para Design de PCB: As seguintes dicas ajudarão a prevenir acúmulo de ESD no design de PCB.
• Para reduzir indutância parasita, é importante reduzir o comprimento da linha elétrica. Indutância parasita maior impede que circuitos de proteção funcionem apropriadamente, portanto causa ESD. Reduzir comprimento da linha e indutância parasita eventualmente resulta na prevenção de ESD.
• Espaçamento/intervalo de ar adequado entre dois componentes eletrônicos consecutivos deve ser fornecido. Este espaçamento de intervalo de ar previne interação de voltagem direta entre dois componentes. No caso de operação de alta voltagem do PCB, isolamento apropriado entre dois componentes pode ser requerido.
• Bordas do PCB são altamente suscetíveis a acúmulo de ESD, portanto trilhas de IC não devem passar próximas às bordas do PCB.
• O uso de pads de isolamento para conectores metálicos pode ser útil na prevenção de ESD nos PCBs.
• Diretrizes de Prevenção de ESD por Processo: Os seguintes passos podem ser seguidos para prevenir ESD durante fabricação e utilização de PCB.
• Durante fabricação de PCB, é essencial formar um ambiente livre de estático ou preventivo de ESD. Isso pode envolver proteção ESD de mesas de fabricação. As mesas de trabalho devem ser protegidas com tapetes livres de ESD e aterramento adequado. De acordo com NFPA-77, as práticas para criar um ambiente preventivo de ESD incluem uso de tapetes de aterramento antiestáticos, pulseiras de alta resistência, etc.
• O uso de material de embalagem resistente a estático e tintas pode resistir à ocorrência de ESD.

Agora que o conceito de descarga eletrostática (ESD) em PCBs é compreendido, é essencial trabalhar com um fabricante contratado de PCB nos EUA que ofereça serviços de design e fabricação preventivos de ESD como a Creative Hi-Tech. A empresa oferece designs de PCBs de alta qualidade e seguros junto com serviços de fabricação rápida. A empresa é certificada ISO 9001:2015, IPC-WHMA-A-610 e IPC-CC-830B. Também oferecem serviços de montagem de PCB compatíveis com IPC-A-610-D e ANSI/J-STD-001 para garantir qualidade e desempenho ótimos.

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