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ESD: proteção contra descargas com consequências graves

Um toque na porta do carro e zás, lá vai um choque. Sempre que apanhamos um choque elétrico no nosso quotidiano isso deve-se, geralmente, a uma descarga eletrostática, também designada de ESD, do inglês “electrostatic discharge”. Nada de grave se não houver componentes eletrónicos na proximidade. Nesses casos, uma descarga do género pode ter consequências dramáticas, mesmo que nem se aperceba disso.

Vamos aprofundar aqui o assunto e verificar como ocorrem as descargas eletrostáticas e quais os perigos associados. Leia ainda sobre os produtos que lhe permitem proteger das descargas eletrostáticas os componentes sensíveis existentes no posto de trabalho e durante o transporte.

O que significa ESD e como funciona?

Já o referimos, ESD designa uma descarga eletrostática. Mas como se forma?

A explicação é fácil se recorrermos a um exemplo muito conhecido de todos nós no quotidiano:

  • Anda de sapatos em cima de um tapete.
  • A fricção produzida transfere os elétrodos de carga negativa para os sapatos e depois para o seu corpo.
  • Se, em seguida, tocar num objeto com condutibilidade, como sendo o manípulo da porta do carro, a referida carga passa para o objeto.


O mesmo sucede quando há fricção entre dois objetos e a carga é transferida, por exemplo, ao deslocar caixas de plástico sobre uma base ou ao mover tapetes transportadores.

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A ESD é perigosa?

A resposta rápida é a seguinte: para as pessoas não, pelo menos não diretamente. É certo que sentem o choque elétrico de cargas a partir dos 3.500 Volt, mas não existem danos para a saúde, nem mesmo com cargas muito superiores.

A pessoa pode, todavia, em momentos nada oportunos, assustar-se e provocar um acidente e/ou sofrer ferimentos. Em determinados ambientes existe ainda o perigo das faíscas provocarem uma explosão.

As descargas eletrostáticas são sobretudo perigosas para componentes eletrónicos.

Quais os possíveis danos provocados por ESD?

A ESD pode danificar fortemente os componentes eletrónicos, mesmo com trocas de descarga tão pequenas que passam despercebidas às pessoas. Os danos em si também permanecem frequentemente despercebidos.

As consequências para unidades de produção:

  • falha total ou parcial de módulos eletrónicos, por vezes apenas após algum tempo.
  • Identificar os componentes danificados é uma tarefa dispendiosa.
  • As unidades de produção são ameaçadas por cenário de reclamações, perdas de imagem, perdas financeiras provocadas por reparações e substituições onerosas.

O perigo destas consequências de descargas eletrostáticas aumenta à medidas que cada vez mais são utilizados componentes eletrónicos, como é o caso da indústria automóvel.

Por sorte existem opções para prevenir esses danos.

Não esquecer: em microchips bastam descargas de 5 Volt para provocar danos graves.

Proteção efetiva dos componentes contra ESD

O melhor método para proteger os componentes contra danos ESD consiste em evitar as cargas, garantindo que os objetos e as pessoas possam descarregar as cargas eletrostáticas para o chão.

As empresas podem, para o efeito, instalar uma EPA (área com proteção eletrostática) ou uma zona de proteção ESD, em que todos os materiais têm condutibilidade. A norma aplicável é a norma ESD IEC (DIN EN) 61340-5-1.

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Revestimentos para o solo

A proteção contra ESD começa pelo solo. As esteiras ESD e outros revestimentos para o solo derivam esta tensão. Estes elementos podem ser muito importantes até em zonas de escritório, onde as rodas das cadeiras de escritório podem dar origem a cargas elevadas. As esteiras ESD anticansaço são particularmente práticas em postos de trabalho em pé.

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Conservação

Para armazenamento e conservação de componentes eletrónicos devem ser utilizadas estantes com revestimento ESD. É importante que as estantes se encontrem numa zona EPA ou que estejam previstas com uma opção de ligação à terra. Caso contrário, pode armazenar os componentes eletrónicos em recipientes ESD com recipientes especiais empilháveis e caixas de armazenagem à vista.

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Posto de trabalho ESD

As mesas ESD, as cadeiras ESD, os bancos ESD e os apoios de pé ESD evitam que os postos de trabalho possam dar origem a descargas perigosas.

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Ferramentas

Para trabalhar em componentes eletrónicos sensíveis, utilizar exclusivamente ferramentas com condutibilidade, por exemplo, chaves de parafusos ESD

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Transporte seguro de componentes eletrónicos

A proteção contra ESD é importante até mesmo no transporte de componentes de um espaço para outro. A proteção começa com chassis rolantes com condutibilidade elétrica e rodas ESD. Caixas de plástico ESD fechadas guardam os componentes sensíveis com toda a fiabilidade, evitando danos de transporte.

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Vestuário ESD

Um elemento imprescindível na EPA são o calçado ESD. Nos termos da norma EN 61340-5-1, a resistência de contacto deste calçado deve situar-se entre 7,5 x 105 e 3,5 x 107 Ohm. O complemento perfeito são as fitas para pulso ou calcanhar ESD. São colocadas na mão ou no pé e estão ligadas a um cabo de ligação à terra. Assim, o utilizador fica permanentemente ligado à terra.

Sugestão final: pense na importância de uma humidade do ar correta

Uma menor humidade do ar aumenta as cargas, e vice-versa. Na presença de ar suficientemente húmido, forma-se uma fina película de humidade nas superfícies, que origina esta condutibilidade.
Uma humidade do ar demasiado elevada também não é ideal, sobretudo para componentes sensíveis e para a saúde dos seus empregados. Idealmente esta deve situar-se sempre entre 40% a 60%.

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