Почему электростатический разряд представляет собой проблему?

В типичных рабочих средах электростатические разряды могут создавать проблемы, одой из которых является ощущение людьми дискомфорта. Электронные устройства становятся постепенно все более чувствительными к воздействию электростатических разрядов по мере того, как размеры устройств становятся все меньше, а их быстродействие все выше. Современные тенденции проектирования и разработки новых изделий заключаются в размещении все большего числа схем во все более миниатюрных устройствах. Это обстоятельство дополнительно повышает чувствительность электроники к электростатическим зарядам, усугубляя тем самым указанную проблему.

Электростатические заряды увеличивают производственные издержки, влияют на качество, производительность, надежность и рентабельность производства. Это фактор, оказывающий влияние на буквально на каждый аспект современного «электронного» мира, в котором мы живем. Согласно исследованиям, почти 50 процентов от общего числа Дефектов электронных компонентов возникают в результате электростатических разрядов. Если взять статистику по уже собранным и эксплуатирующимся системам, эта цифра возрастает до 60 процентов. Это означает, что ежегодные общие финансовые потери, связанные с электростатическими разрядами, могут исчисляться миллиардами долларов.

Человек начинает ощущать электростатические разряды примерно с величины напряжения 3000 В. Видимое искрение может начинаться с напряжения приблизительно 5000 В. Иногда человек может носить на себе заряд напряжения 10000 В. При этом необходимо иметь в виду, что уже токи, возникающие при уровне напряжения 5 В, могут приводить к повреждению электронных компонентов.

Сферы производства, где электростатические разряды представляют проблему.

• Обработка материалов для электронного оборудования. Чувствительные электронные устройства, блоки, изделия и компоненты должны быть защищены от электростатических разрядов, создаваемых персоналом и используемым инструментом.
• Операционные больниц. Электростатические разряды могут вызывать у людей непроизвольные движения, сбои в работе оборудования, а в исключительных случаях – приводить к пожару или взрыву там, где применяются горючие анестезирующие вещества.
• Условия "чистого помещения". Электрически заряженные поверхности и предметы притягивают всевозможные частицы, это затрудняет обеспечение высоких стандартов технически чистых помещений.
• Лаборатория высоких технологий. Каждый сбой в работе электронного оборудования, вызванный электростатическим разрядом, может привести к существенным погрешностям в результатах.
• Специальные центры здравоохранения. Сбои в работе оборудования могут привести к снижению эффективности лечения и в конечном счете создать угрозу человеческой жизни.
• Хранение взрывчатых (горючих) веществ и обращение с ними. Любая искра, проскакивающая в результате электростатического разряда, создает риск пожара или взрыва.

Что произойдет?

Электростатический разряд на то или иное устройство может произойти при приближении к нему человека, инструмента или иного предмета. Такие разряды способны приводить к изменению электрических характеристик полупроводниковых устройств, выводить их из строя и даже полностью уничтожать. Электростатические разряды могут нарушать нормативный режим работы электронной системы, вызывая сбои в работе оборудования или отказ оборудования. Другой аспект проблемы, связанной со статическим электричеством, касается «чистых помещений». Заряженные поверхности могут притягивать к себе и удерживать различные загрязняющие частицы, затрудняя тем самым удаление загрязнителей из помещения. Будучи притянутым поверхностью того или иного устройства, такие загрязняющие частицы могут стать причиной возникновения дефектов и снизить производительность технологического процесса.