ESD (Electro Static Discharge) Elektrostatik Deşarj

ESD (Electro Static Discharge) Elektrostatik Deşarj: Farklı gerilim 

     potansiyellerine sahip iki cismin birbirleriyle etkileşimleri sonucu yük 

     fazlalığı olan maddeden az olana doğru gerçekleşen deşarj olayıdır. 

ESDS (Electro Static Discharge Sensitive) Elektrostatik Deşarj Hassaslığı: Elektrostatik deşarj nedeniyle zarar görebilen devre elemanları, mikro komponentler, entegre devre veya cihaz. 

EPA (Electrostatic Discharge Protected Area) Elektrostatik Deşarj Korumalı Alan: Uluslararası standartlara göre ESD şartların gerçekleştirildiği ve elektrostatik deşarjdan mikro komponentlerin korunduğu özel bölgelerdir. 

EBP (Earth Bonding Point) Toprak Bağlanma Noktası

Elektrostatik şarj olayı 3 şekilde gerçekleşmektedir:

SÜRTÜNME (FRICTION) :

İki malzeme birbirine sürtündüğünde, her bir malzemede yüzey atomlarıyla bağlı elektronlar  birbirlerine çok yakın bir konuma gelirler. Bu yüzey elektronları bir malzemeden diğerine hareket eder. Elektronların hareket yönü Triboelektrik seriye bağlı olarak A malzemeden B malzemeye doğru veya tersidir.

 

Triboelektrik serinin pozitif tarafında  

     yer alan malzemeler elektronlarını 

     vererek pozitif şarj (yük) olurken, 

     negatif tarafta yer alan malzemeler 

     elektron alarak negatif şarj (yük) 

     kazanırlar.   

     

AYIRMA (SEPERATION):

Ayırma sürtünme işlemine benzemektedir. Yüzey elektronları birbirine çok yakın olacak şekilde temas eden iki malzemeyi birbirinden ayırdığımızda triboelektrik seriye bağlı olarak şarj olurlar.

Yüzeylerden bir tanesi pozitif yükle, diğeri negatif yükle yüklenir. Bu yükleme çeşidine, Tribocharge yüklenme denir.

İNDÜKSİYON (INDUCTION):

Güçlü elektrik alanları içinde bulunan malzemeler üzerinde statik elektrik oluşabilir.  

Elektrostatik Yük Oluşumunda Nem Faktörü 

ESD (Electro Static Discharge) Elektrostatik Deşarj

Bilindiği gibi statik olarak yüklenmiş olan bulutların kendi aralarında veya yeryüzü (toprak) ile meydana getirdikleri yük alışverişi esnasında tabiatın en büyük statik elektrik deşarjı meydana gelmektedir. Japonya’da yapılan çalışmalarda; ortalama olarak ölçülebilen yıldırım enerjisi 15-20 mega volt (MV) civarındadır. 

    1 MV = 1.000.000V

Elektrostatik Deşarj 

 Halı kaplı bir zeminde yürüdükten sonra elimizi kapı koluna attığımızda duyduğumuz “çıt” sesi ve sonrasında irkilme tepkimiz. 

Aynı şeyi bazen arabadan çıktıktan sonra arabanın iletken gövdesine dokunduğumuzda da yaşarız.

Aynı şekilde koşu bandında koşarken metal olan yan kolları tuttuğumuz zaman

Tarağı yün kazağa sürttükten sonra ufak kağıt parçalarını kaldırması

Üzerimizdeki kazağımızı çıkartırken duyduğumuz çıtırtılar 

       

Eyvah…Çarpıldım..!

Duyduğumuz “çıt” sesi ve irkilme tepkimiz sonrası ilk kurduğumuz cümle “Çarpıldım..!”, ifadesi yanlıştır. Aslında yaşadığımız sadece vücudumuzdaki elektrik yüklerinin boşalmasıdır. 

Duyacağımız sesin veya karanlık bir ortamdaysak göreceğimiz ışığın şiddeti yüklenme miktarımıza bağlıdır. 

Bizler günlük hayatımız içerisinde gerçeklesen deşarj (boşalma) olayının farkına çoğunlukla varamayız. Çünkü; hissetmek için 3000’den fazla Volt, duymak için 5000 Volt ve görmek içinde 10.000 Volt deşarj gereklidir.

Elektrostatik Deşarj’a Maruz Kalma Sonuçları

Yüksek maliyet

      -Hurda

      -Onarım

 Düşük kaliteli ürün

      -Ürünün daha kısa kullanımı

      -Özellikle kritik zamanlarda ortaya çıkan cihazın çalışmaması

 Mutsuz müşteriler

      Ürüne ve markaya olan güvenilirliğin azalması

Elektrostatik Deşarj’a Maruz Kalma Maliyetleri

Bugün Teknik Servislerimizde son teknolojinin ürünleri olan mobil telefonlar ve tabletlerin onarımı yapılmaktadır. Tüm bu cihazlar iç yapılarında mikro boyutlarda çipler, transistörler, dirençler ve diyotlar gibi yarı iletken malzemeler içermektedirler.

Mikroçip adındaki silikon malzemeler ise iç yapılarında birbirlerine bağlı binlerce transistör bulundurmaktadırlar. Bu transistörler birbirlerine bağlı birçok ince (milimetrenin on binde biri) yoldan meydana gelir. Bu yollar arasındaki kısa devreyi önleyen yalıtım mesafesi ise (milimetrenin beş milyonda biri) çok küçüktür. 

ESD’ nin verdiği hasarlar hiç de küçümsenecek gibi değildir. Bu hasarların elektronik malzemelerde %25, çalışan cihazlarda %50 oranında ESD kaynaklı olduğu tespit edilmiştir. Dünyadaki ESD arızalarının günümüze kadar maliyeti 25 trilyon dolar civarında olduğu dikkate alınırsa, ileri teknoloji imalatı yapan ve kullanılan her yerde ESD önlemi almanın zorunluluğu kaçınılmazdır.