Daños por descarga electrostática (ESD)
Incluso las pequeñas corrientes que fluyen a través de piezas electrónicas como los circuitos integrados (CI) pueden provocar errores en los circuitos. Las descargas electrostáticas no son una excepción, y la destrucción de piezas electrónicas por la electricidad estática se denomina daño por descarga electrostática (ESD).
Esta sección explora cómo se producen los daños por ESD y cómo se puede hacer frente a ellos.
Cómo se producen los daños por ESD
Los daños por ESD no se producen simplemente cuando se acumula una carga estática.
Se producen cuando la carga electrostática acumulada se descarga y hace que fluya una corriente mayor de lo normal en un circuito, generando calor que destruye la pieza electrónica.
En otras palabras, los daños por ESD no se producen sin una descarga provocada por la electricidad estática. Los daños por ESD se pueden evitar creando un estado en el que no se produzcan descargas.
Que se produzca o no una descarga depende de las diferencias de voltaje (potencial eléctrico). Por ejemplo, si una persona está cargada con un voltaje de 10 kV y un coche está cargado con un voltaje de 0 V, como se muestra en la siguiente figura, al tocar la puerta se produce una descarga. Si hay una diferencia de voltaje (potencial eléctrico) entre dos objetos, la descarga va del objeto con el alto voltaje al objeto con el bajo voltaje en un intento de equilibrar los mismos.
Se puede crear un entorno libre de descargas eliminando las diferencias de voltaje (potencial eléctrico) entre las piezas electrónicas y las cosas que las tocan.
Medidas contra los daños por ESD
Existen tres puntos clave para prevenir los daños causados por las descargas electrostáticas:
- No generar electricidad estática (medida basada en el diseño).
- Elimine la electricidad estática (conexión a tierra, eliminadores de estática, etc.).
- Evitar las descargas (alfombrillas conductoras, etc.).
Los niveles generales de gestión de la electricidad estática en diversas industrias se enumeran a continuación.
- Industria de semiconductores: ±100 V o menos (la resistencia varía en función del elemento)
- Industria del cristal líquido: ±100 V o menos
- Cabezal MR: ±10 V o menos
- Cabezal GMR: ±5 V o menos
Las soluciones específicas a estos problemas son la conexión a tierra, la adición de conductividad y los eliminadores de estática (ionizadores). En particular, los eliminadores de estática (ionizadores) pueden resultar útiles cuando no se dispone de conexión a tierra.
Ejemplos de medidas adoptadas para diferentes causas
Los daños por ESD en las piezas electrónicas se pueden clasificar en varios patrones. Conocer cómo se producen los daños permite tomar medidas eficaces.
Modelo del cuerpo humano: descarga del cuerpo humano a la pieza electrónica
- A: Dispositivo
- B: Corriente
Una persona cargada de electricidad estática toca una pieza electrónica, provocando una descarga. En este caso, se pueden evitar daños en la pieza eliminando la estática de las personas mediante correas de muñecas y métodos similares.
Modelo de máquina: descarga del equipo a la pieza electrónica
- A: Equipo
- B: Dispositivo
- C: Corriente
Se produce una descarga desde un equipo cargado de electricidad estática a una pieza electrónica, dañándola. Conectar a tierra el equipo es una forma eficaz de evitar estas descargas.
Modelo de dispositivo cargado: descarga provocada por la carga de una pieza electrónica
- A: Dispositivo
- B: Corriente
La carga eléctrica acumulada en el interior de una pieza electrónica se descarga en otro lugar, causando daños. Cuando existe la posibilidad de que esto ocurra, las propias piezas deben neutralizarse y los eliminadores de estática (ionizadores) son una herramienta eficaz.
