Misceláneos

 

Q:    Como puedo eliminar la acumulación de cargas estáticas?

A:    Las cargas estáticas pueden ser eliminadas de un cuerpo o material, si  éste es del tipo conductor de electricidad, por medio de una conexión eléctrica a un buen punto común de tierra. Si el cuerpo está cargado positivo el equilibrio será obtenido al pasar los electrones desde la tierra hacia el cuerpo. Sin embargo si el cuerpo está cargado negativo entonces los electrones se moverán desde el cuerpo hacia tierra. Para el caso en que el cuerpo or material sea de tipo aislante (no conductor) entonces se pueden usar ionizadores balanceados que producirán iones de los dos tipos, positivos y negativos que al chocar contra el material recogerán or entregarán electrones hasta lograr equilibrio. También las superficies pueden ser tratadas con un spray tópico anti-estático or pintadas con una mezcla de material metálico conductor que una vez conectado a tierra facilitará la neutralización de las cargas.

 

Q:    Como puedo medir cargas estáticas en superficies conductoras?

A:    Esto es equivalente a medir el potencial eléctrico. Se puede usar un medidor digital de estática el cuál es un instrumento basado en el principio de atracción de fuerzas entre dos hojas metálicas, una de ellas es fija y la otra movible y que están a diferentes potenciales. Sin embargo el más usado es el que se encuantra en el área de instrumentos, el medidor común de campo electroestático un meter que puede ser digital o análogo, el instrumento proporciona potencial y polaridad de las cargas.  

 

Q:    Es cierto que una descarga estática solo occurre cómo chispa?

A:    No. En realidad la chispa es la más conocida de las manifestaciones de un evento de ESD ya que la gente comunmente lo aprecia en su propio hogar cuando la humedad relativa del ambiente es baja. Sin embargo también existe la descarga de corona que es un fenómeno que ocurre en campos estáticos no uniformes, esta es una forma de chispa que salta de un objeto cargado en partes puntudas y rompe a través del aire o gas pero no alcanza a cruzar el espacio entre los dos cuerpos llegando sólo hasta una parte del camino y produciendo una irradiación luminescente a medida que la energía es consumida. La descarga se ubica en el rango de los micro amperes.  

 

Q:    Esas  placas, “Tócame” utilisadas para descargar personal, son ellas efectivas?

A:    No. Y están ahora declaradas obsoletas. La razón es que una persona puede descargarse tocando la placa metálica, la cual está conectada a tierra, pero tan pronto cómo la persona empieza a caminar de nuevo,se recargará rapidamente.  

 

Q:     Que es un precipitador electro-estatico?

A:     El precipitador es un tipo de electrodo diseñado para remover particulas contaminantes cargadas de una solucion o del aire despues de un proceso industrial. Estos precipitadores pueden ser configurados para aplicaciones variadas siendo el mas comun el de placa de alambre. A veces particulas en suspension que estan en una distribucion de cargas mas o menos uniforme es forzada a pasar a travez de una etapa en que son cargadas a un valor determinado para ser despues recogidas con placas de electrodos con polaridad opuesta, procesos como este requiere altos potenciales de hasta 100KV que son aplicados de manera pulsante. Precipitadores son comunmente afectados por principios basicos de la fisica que los hace menos eficientes, como por ejemplo particulas que estan ya atrapadas por una placa-electrodo pueden desprenderse debido a turbulencias producto de las fuerzas dispersivas y electricas en juego y asi volver al centro del torrente gaseoso. Esto no seria gran problema cuando hay otras etapas por las cuales este gas debe pasar en donde serian re-colectadas, el problem es cuando este fenomeno se produce en la ultima etapa y las particulas ya  pasan al otro lado del precipitador sin ser atrapadas. (Hay documentos muy complejos en el internet donde el proceso es matematicamente demostrado).

Q:    Cual es la mínima distancia a la que puedo ubicar equipo que es sensitivo a ESD, desde cuerpos que tienen cargas estáticas?

A:  Si el cuerpo está cargado a un potencial electro-estático de alrrededor de 2.000V, entonces el equipo sensitivo a ESD debiera estar ubicado a más de 30cm de distancia, al menos que se use algún agente tópico anti-estático para así reducir el efecto de las cargas, por ejemplo un ionizador or spray.

 

Q:    Necesito todavía protección de ESD al tomar con mi mano tarjetas impresas que solo tienen componentes pasivas, por ejemplo tarjeta de extension, check, etc...?

A:    Sí. No hay diferencia desde el punto de vista de ESD en el tratamiento de una tarjeta impresa con componentes activas a otra con componentes pasivas. Si una tarjeta impresa que sólo se usa para extender un PBA se carga, entonces al tocar una tarjeta con componentes activas puede producir una descarga de ESD y consequentemente producirle daño.

 

Q:    Se habla de ESD y su daño a elementos electrónicos, pero el termino EOS también parece relacionado a ESD, podría aclarar por favor?

A:    EOS significa en Inglés, Electrical Over Stress, que es un daño producido a un elemento electrónico debido a cualquier problema de tipo eléctrico, indudablemente incluyendo  ESD. Por ejemplo un elemento electrónico puede fallar debido a ESD o quizás debido a EOS, los dos eventos son debidos a EOS, pero solamente uno de ellos debido a ESD.

 

Q:    El control de ESD en las vestimentas del personal, cómo aplicarlo sin atropellar sus derechos?

A:    El personal tiene derecho a usar las vestimentas  que se quiera. Sin embargo si la compañía decide ayudar a sus empleados, posiblemente dando un bono a aquellos que usarían un tipo de material específico anti-estático,  entonces el problema se alivia bastante. También se pueden ofrecer sin cargo alguno al empleado, batas que sean abotonadas hasta arriba de modo tal que cubran la ropa. La bata, que es la más larga y llega hasta la mitad del muslo y la chaqueta que alcanza hasta la cadera son vestimentas protectoras de descargas de ESD y podrían ser manufacturadas en una mezcla  de más de 50% de algodón con polyester (se aconseja 100% algodón). La fibra natural de algodón tiene propiedades benéficas (desde el punto de vista de ESD) ya que absorbe humedad del aire y se mantiene con un cierto grado de conductividad que falicita la evacuación de las cargas generadas por la ropa y también facilita la disipación de las mismas al aire, la vestimenta forma una jaula de Faraday.

Para hacer la bata/chaqueta más efectiva se aconseja que ésta haga contacto con la piel, esto puede ser logrado en el puño. La bata/chaqueta con fibras conductoras encontradas en el comercio no se aconsejan debido a que crean un problema de seguridad a la persona en lugares dónde existen voltajes sobre +/-50V, por ejemplo 240V AC, además necesitan una rutina de mantención. También éstas batas conductivas necesitan una conexión a tierra lo que restringe la libertad de movimientos. Los fabricantes proporcionan broches de conexión de la manga de la bata a la muñequera para así facilitar las descargas. O en caso que haya un piso disipativo o conductor donde el personal use taloneras los fabricantes aconsejan que la manga de la bata (que es elástica en el puño) haga contacto eléctrico con la piel de la muñeca para así facilitar la descarga al piso. Mediciones de la bata se pueden hacer con un meghometro de la misma manera que a una superficie disipativa, se usan los contactos especiales para mediciones de superficies, dos cilindros metálicos de 5 libras (~2,5Kg) cada uno.

 

Q:  Como trabaja un ionizador?

A:  En general, hay dos tipos de ionizadores, el común, encontrado en hogares y que produce un sólo tipo de iones que son, cargados negativo y que se cree que son buenos para el bienestar de las personas y el ionizador especialisado que está diseñado para controlar cargas estáticas y es llamado "balanceado" o también Jaula de Faraday, y que produce cantidades similares de los dos tipos de iones. Los primeros  no son buenos para el control de ESD ya que una vez neutralisadas las cargas positivas continuarán cargando un cuerpo negativamente. Los Ionizadores balanceados son usados para eliminar cargas estáticas de las superficies aislantes. Existe una distancia óptima a la cuál el ionizador debe ser ubicado desde el objetivo para obtener la mejor eficiencia, el fabricante proporciona estos detalles con el equipo. La Asociación de ESD proporciona estándares de cómo hacer los tests a los ionizadores balanceados.

 

Q:  Como puedo disipar a tierra las cargas acumuladas en un cuerpo aislante?

A:  Esto no se puede lograr directamente.  Sin embargo si el cuerpo está cubierto de algún material anti-estático o conductor y entonces es conectado a tierra el problema se resuelve, pero aún sin conexión a tierra el cuerpo disiparía las cargas a través de los iones naturales en el aire (suponiendo que las cargas son adquiridas con menos rapidez que la velocidad con que son disipadas) .  La pintura anti-estática y en forma de spray con pistola podría ser usada (sprays con pintura metálica tendrán un buen efecto disipativo, anti-estático). 

 

Q:    Como funcionan los guantes disipadores de cargas estáticas?

A:   Estos son guantes que están manufacturados con material anti-estático y se conectan a un punto de tierra muy similar a como se hace con una muñequera o la bata anti-estática. Los guantes son necesarios en algunas aplicaciones especializadas.

 

Q:    Que es una carpeta laminada?

A:     Estas carpetas están formadas de láminas que muestran diferentes grados de resistividad, por ejemplo, la lámina interior es comúnmente conductiva, la lámina de abajo y que está en contacto directo con la superficie del mesón es típicamente aislante y la de encima es disipativa. Estas carpetas se conectan a tierra con un cordón de tierra. Un perno pasado a través de todas éstas láminas y que es terminado en un broche proporcionará una buena conexión. Hay discusiones en que se alega que estas carpetas producen un problema,  cómo están también conectadas a tierra se produce un segundo camino alternativo para la descarga de la muñequera y la talonera.

 

Q:   Se dice que el uso de una sola talonera sobre pisos anti-estáticos o conductores no es suficiente. Podría explicar?

A:   Cuando la persona camina sólo está en contacto con el piso con el pie con talonera, una vez cada segundo paso, está entonces acumulando cargas con el pie sin talonera que deben ser descargadas en el otro pie a través de la alta resistencia del cuerpo humano o el ambiente (no muy conductivo), al final las cargas se acumulan igual debido a que el pie con talonera solamente podrá eliminar las cargas recogidas por el mismo pie. Si usara los dos pies con talonera entonces las cargas recogidas por cada pie serán disipadas a tierra de manera mas efectiva no permitiendo acumulación de cargas.

 

Q:    Los sprays anti-estáticos, una vez usados en superficies, típicamente, cuanto se espera que dure su efecto?

A:   De los productos conocidos, asuminedo el piso es mantenido rutinariamente, debieran ser efectivos de 8 a 15 años.

 

Q:    Teniendo en mente ESD, es mejor tener un objeto metálico puro o es mejor pintarlo con pintura anti-estática?

A:    Definitivamente, desde un punto de vista de ESD un objeto metálico, tratado con pintura anti-estática es mejor debido a que los eventos de ESD que puedan ocurrir estarán más controlados y no ocurrirán tan repentinos ni violentos, particularmente si la resistividad de la superficie pintada está en el rango de 1MΩ a 1GΩ.

 

Q:    Cuales son los elementos comunes de ESD/ESC que debe tener una estacion de trabajo?

A:    Una estacion de trabajo es una area separada para que una persona pueda operar o manipular un equipo sensitivo a ESD (ESDS) bajo condiciones especiales de protección para los dos, la persona y el equipo. La idea es tener todos los elementos que inter-actúan juntos con aproximadamente una misma resistencia a tierra, de esta manera existirán potenciales similares en todos estos elementos de manera que las diferencias de potencial entre dos elementos adyacentes sera mínima.  Los elementos comunes serían:

*    Una carpeta disipativa de superficie sobre el mesón de trabajo con una resistencia a tierra entre  1MΩ y 1GΩ, está conectada al punto común de tierra (CPG) a través de un cable flexible de cobre que podría o no, tener una resistencia de 1MΩ ubicada bajo el conector de la carpeta.

*    Una caja de connecciones hecha en ángulo recto, fabricada de aluminio anodisado, con uno o dos pares de soquetes de tipo banana, internamente interconectados a tierra, permitiendo la conexión de uno o mas cordones de tierra de muñequeras. La caja es conectada al CPG y puede tener una resistencia de 1MΩ en series. También tiene la caja dos cortes para permitir colgar un par the muñequeras cuando estas no están en uso.

 *    Un tapete en el piso del tipo disipativo cubriendo el área de la silla y aproximación (este tapete debe cubrir una área tal que la estación de trabajo no pueda ser alcanzada por una persona sin pisar sobre ella). Este tapete también es conectado al CPG.

*    El punto común de tierra debe ser conectado a la tierra local de la red domiciliaria (cable verde or verde-amarillo).

*    Leyendas y carteles adecuados para establecer claramente la función y cuidados de la estación de trabajo.

Dependiendo de la sensitividad del equipo con el que se trabaja puede ser que otras medidas necesiten ser sumadas a los elementos básicas enunciados arriba, por ejemplo, uso de ionizador, conectando a tierra partes de la estación de trabajo que pueden crear problemas de ESD, si las cajoneras tienen correderas de plástico reemplazar por metálicas, etc...

 

Q:   Mucha literatura en ESD y otros tópicos relacionados con superficies mencionan el "cuadrado" como una medida, que es esto?

A:  El "cuadrado" es una medida común que se refiere a la resistividad (ohms por cuadrado o Ω/sq) de una superficie y que no tiene dimensión, por ejemplo un cuadrado de 10m por lado or 10Km por lado tiene aproximadamente la misma resistencia entre dos lados opuestos (lados a y b), digamos que al crecer la distancia entre los puntos debiera aumentar la resistencia, pero como el ancho también ha aumentado en la misma proporción así que el efecto neto es que existirá la misma resistencia entre a y b.  Las ESD áreas están tratando de eliminar el término "cuadrado" ya que crea confusión. Este fué introducido por cientificos que en algun momento hicieron trabajos de medición de superficies en dos y tres dimensiones.

 

Q:   Que letreros o avisos son usados para mantener al público informado de los cuidados que se debe tener con las descargas electro-estáticas?

A:  Hay una variedad de avisos y posters para la prevención de ESD que los manufactureros ofrecen para ser usados en lugares donde cuidados especiales son requeridos debido a hay equipo sensitivo a descargas estáticas. Existen símbolos Internacionalmente estandarisados para cubrir diferentes escenarios (ver simbolos). Hay también una gran variedad de letreros que cubren todo tipo de situaciones, por ejemplo cintas que se pegan sobre el piso una vez que se les saca la cubierta protectora de la goma y se usan para marcar las orillas de un corredor dónde a lo largo hay equipo susceptible a ESD (se puede leer "Cuidado - Area sensitiva a descargas estáticas" o algo parecido y el mensage se repite en la cinta de una punta a la otra.

 

Q:    Que es un disecante?

A:    El disecante es un producto que absorbe humedad del medio ambiente, consequentement lo seca. El producto es ubicado en sacos pequeños de mas o menos una onza en peso y que es conocida cómo una unidad de disecante. Se usa en bolsas anti-estáticas que que se suponen selladas. Cualquier humedad dejada dentro de las bolsas dureante el proceso de sellado es absorbida por el disecante, así cómo también cualquier filtración de humedad al interior de la bolsa, éstas bolsas pueden ser re-secadas poniéndolas brevemente en una microwave. Hay estandares que proporcionan una fórmula empírica para calcular el número de unidades de disecante necesarias para cubrir un espacio determinado en una bolsa. Conjuntamente con los disecantes se usan tarjetas indicadoras de humedad (éstas tienen dentro de círculos un material que cambia de color de acuerdo con valores determinados de humedad relativa or RH), una tarjeta dentro de una bolsa más-o-menos transparente permite ver la tarjeta de humedad y así sabemos cuál es el estado de RH que existe dentro de la bolsa.

 

Q:    Que importancia tiene el uso de un kit de campo cuando se tiene que trabajar donde el cliente?

A:    Es muy importante. El tomar con la mano PBA que son sensitivos a ESD en un lugar que no se sabe lo perjudicial que esto puede ser, se arriesga el equipo y al cliente  innecesariamente. El kit de servicio de campo crea una pequeña estación de trabajo en se puede confiar, no importa lo que el cliente tenga en su sitio (por supuesto dejando la tierra de lado).

 

Q:    Cuales son los elementos básicos de un kit de campo?

A:    Típicamente un tapete de unos 50cm x 50cm de superficie disipativa fabricado de vinyl y que puede ser doblado en el centro para facilitar su traslado, también tiene bolsillos estampados para poner herramientas. La resistividad de la superficie es bajo 100GΩ/sq, tiene un cordón a tierra con las partes necesarias para conectarlo al punto común de tierra. El tapete disipativo también proporciona conectores de banana y clip para recibir un cordón de tierra de muñequera u otra aplicación. El kit también tiene una muñequera de tipo elástico con cable de tierra. La carpeta también muestra algun tipo de ESD aviso para advertir a las personas. 

 

Q:    Como se usan las espumas conductoras y que beneficios tienen para prevenir descargas de ESD?

A:    Estas espumas son usadas para proteger elementos electrónicos susceptibles a descargas de ESD o ESDS, están comunmente fabricados de polyurethane y polyethylene. Cuando un circuito integrado es insertado en la espuma todos los pins son puestos en corto circuito y de esta manera son traídos a un mismo potencial. Las esponjas también proporcionan un amortiguamiento mecánico de protección durante transporte de los elementos insertos. La espuma conductora puede ser comprada en hojas de diferentes tamaños y espesores, la resistividad de la superficie y su volúmen deben estar en el rango de 1KΩ a 100KΩ.

 

Q:    Cómo instalamos los broches de tierra a superficies conductoras y disipativas?

A:    Hay una variedad de herramientas especiales en el mercado diseñadas para instalar los broches, macho y hembra, la herramienta es similar a un alicate de punta. Los broches tienen un ojete que se ubica bajo el material, esta pieza es presionada a través del material. La herramienta es vendida incluyendo un número de broches macho, hembra y también del tipo de incrustación (normalmente usado con las carpetas y tapetes anti-estáticos).

 

Q:    Que es la polarización?

A:    Los estándares llamana la carga neta transferida debido a la polarización cargas inducidas. Cuándo un elemento se encuentra en condición de carga neutral y algún objeto cargado es ubicado en su vecindad, los electrones en el elemento neutral se moverán hacia o se alejarán del objeto, dependiendo de la carga del objeto. Este fenómeno crea una concentración de cargas en dos partes diferentes en el elemento neutral. Si ahora un cuerpo conectado a tierra (por ejemplo una persona con nuñequera o talonera) toca el elemento dónde se produjo concentración de las cargas los electrones se moverán hacia o alejarán del elemento a través del cuerpo conectado a tierra cambiando así la condición del elemento de neutral a cargado. Ahora el elemento que estaba neutral ha quedado cargado y listo para producir una descarga estática.  

 

Q:    Qué es y dónde se usa un sellador de vacío?

A:    Un sellador de vacío es un aparato que permite que el aire y humedad contenidos dentro de una bolsa sean extraídos y la bolsa sea sellada con calor, la presión de extraccion es no más de 1.5cúbic ft/m. Estos selladores están hechos para cubrir diferentes anchos de bolsas y presiones de succión. 

 

Q:    Estoy un poco confundido con cuál estándar tengo que usar para medir la resistividad de las carpetas disipativas de ESD en los mesones de trabajo, S4.1 o S11.11?

A:    El estándar ANSI ESD S4.1-1997 es recomendado para la medición de resistencia eléctrica de los materiales usados en mesones de trabajo, cómo carpetas disipativas. En cambio el estándar ESD STM 11.11-2001 es recomendado para hacer mediciones de resistencia en materiales de superficie plana que son usados para proteger elementos electrónicos de descargas de ESD, cómo por ejemplo, bolsas anti-estáticas, cajas the plásticos disipativos cómo las que se usan para proteger los discos fijos de los computadores, etc...  para mediciones de S11.11 Ud necesita usar un terminal especial concéntrico con su instrumento y el resultado obtenido en Ohms/sq comúnmente necesita ser multiplicado por 10.

 

 Q:    Que es el largo de canal en un circuito integrado y que relación tiene con ESD?.

A:    El largo de canal es un término usado por la industria manufacturera de circuitos integrados para describir la distancia entre la fuente de poder y tierra de un transistor individual, mientras más corta es ésta distancia más pequeño es el elemento, obviamente mientras más pequeño es el elemento más susceptible será a las descargas estáticas.

 

Q:    Que significa el acrónimo EPA en los Estándares Europeos?   

 A:    El término significa  (Electrostatic Protected Area). Esta es una área designada para trabajar con dispositivos electrónicos sensitivos a descargas estáticas. El área tendría muy pocos materiales aislantes, solo aquellos esenciales y estos estarían bajo el efecto de ionizadores. El área está claramente demarcada y tendría muy bajos potenciales electricos gracias al efecto de tierras "suave" (al menos 10E4 Ohms de cuerpo a tierra) o tierra directa dónde no hay peligro de voltajes peligrosos para las personas. La gente trabajando o caminando por ésta área deberá usar muñequeras o taloneras anti-estáticas (particularmente dónde piso conductivo o anti-estático existe). Si es posible todos aquellos materiales no-conductores en la area EPA deben ser tratados con un baño de un compuesto disipativo para asi cambiar su condición de aislante.

    

 

 

  

 

 

 

 

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