Characteristic of esd protection and methods of selection pack
logo-pdfIllustrations

poradnik    Wyładowanie elektryczności statycznej ESD(ang. Electro static discharge) jest powszechnie znanym zjawiskiem. Doświadczamy go, wykonując czynności życia codziennego takie jak: chodzenie – następujący na przemian kontakt spodów obuwia z powierzchnią posadzki i oddalanie od niej stopy, tarcie odzieży zewnętrznej o ciało lub tkaninę bielizny oraz jej kontakt z włosami w czasie zdejmowania ubrań, podczas tarcia zachodzącego w kontakcie ciała lub noszonej odzieży z obiektami znajdującymi się w naszym otoczeniu, kontaktu z naelektryzowanymi materiałami np. foliami z tworzyw sztucznych. Występowanie niekontrolowanych i nadmiernych ładunków elektrostatycznych wywołuje takie bezpośrednie skutki jak: zagrożenie zdrowia ludzi, zakłócenia pracy i uszkodzenia urządzeń elektrycznych i elektronicznych, zakłócenia procesów technologicznych, zagrożenie pożarowo- wybuchowe. Szereg tryboelektryczny prezentuje podatność materiałów na gromadzenie lub tracenie elektronów, czyli skłonność do dodatniego lub ujemnego elektryzowanie się materiału. Rys. 1 Generowany potencjał elektryczności statycznej zazwyczaj nie jest dla nas szkodliwy, ten sam potencjał jest natomiast dużym zagrożeniem dla wielu urządzeń elektronicznych.

      Dziś w dobie miniaturyzacji niebezpiecznym dla wspomnianych urządzeń może być napięcie poniżej 100 V, gdzie, dla zobrazowania odczuwalnym przez dotyk jest 3000V, trzaski słyszymy przy 5000V, a przy 10000 V możemy zaobserwować przeskok iskry elektrycznej. Te czułe na wyładowanie przyrządy nazywamy ESDS(ang. Electrostatic discharge sensitive device- przyrząd czuły na wyładowanie elektrostatyczne) Termin ładunek elektryczny, statyczny wskazuje na ograniczone możliwości poruszania się tego ładunku, uwarunkowane możliwościami przewodzenia elektrycznego danego materiału. Podstawowe parametry, stosowane do prognozowania i oceny zagrożenia oraz skuteczności ochrony, to wielkości fizyczne charakteryzujące stopień naelektryzowania materiału oraz jego zdolność do odprowadzania lub zaniku ładunku takie jak : napięcie elektrostatyczne, natężenie pola, energia wyładowania, opór elektryczny powierzchniowy i skrośny, rezystancja upływu, czas relaksacji ładunku. Zgodnie z normą ze względu na właściwości opornościowe, materiały dzieli się na: przewodzące, elektrostatycznie rozpraszające i izolatory rys 2. Podstawowymi metodami ochrony przed ESD są: uziemianie przewodzących elementów, ekranowanie pól, stosowanie wyrobów antyelektrostatycznych, zwiększanie wilgotności powietrza, jonizowanie powietrza, ochrona antyelektrostatyczna personelu itd. Wszystkie materiały zostały sklasyfikowane w normach i dyrektywach, według ich wartości i właściwości fizycznych.

      Nas interesuje najbardziej polska, a zarazem europejska norma: PN-EN 61340-5-1- elektryczność statyczna- część 5-1: ochrona przed elektrycznością statyczną przyrządów elektronicznych- wymagania ogólne i PN-EN 61340-5-2- elektryczność statyczna- część 5-2: ochrona przed elektrycznością statyczną przyrządów elektronicznych przewodnik użytkownika. W związku z tym, iż folie i opakowania z tworzyw sztucznych są nieodzownym elementem: pakowania, zabezpieczania i przechowywania ESDS,stosuje się w nich, trzy rozwiązania zabezpieczenia, są to nadane im zdolności przewodzenia, rozpraszania i ekranowania ładunków elektryczności statycznej. Norma klasyfikuje opakowania ze względu na ich przydatność do pakowania w określonych warunkach. Rys. 3. Zdolność do przewodzenia nadaje się tworzywom, stosując w nich:opiłki i włókna węglowe, grafit,aluminium, metalizowane włókno szklane, polimery wewnętrznie rozpraszające i przewodzące, bądź migrujące domieszki chemiczne o właściwościach słabnących z czasem i zależnych od wilgotności powietrza. Przyszłość w branży opakowaniowej ,jak i wielu innych wykorzystujących w swej technologii tworzywa sztuczne stanowić będą zapewne rozwiązania oparte na nanokompozytach w tym wypadku nanorurkach węglowych posiadających nieocenione właściwości fizyczne i mechaniczne, gwarantujących w tym wypadku stabilność właściwości elektrycznych tworzyw sztucznych w zmiennych warunkach atmosferycznych.

stat4u