Pembangkitan, Dampak, dan Perlindungan Listrik Statis
I. Pembangkitan Listrik Statis:
1. Gesekan: Dalam kehidupan sehari-hari, listrik statis dihasilkan ketika dua benda dari bahan berbeda bersentuhan dan kemudian terpisah. Metode paling umum untuk menghasilkan listrik statis adalah melalui gesekan. Semakin baik isolasi suatu material, semakin mudah menghasilkan listrik statis melalui gesekan. Selain itu, listrik statis juga dapat dihasilkan ketika dua benda dengan zat berbeda bersentuhan dan kemudian terpisah.
2. Induksi: Untuk bahan konduktif, elektron dapat mengalir bebas pada permukaannya. Jika ditempatkan dalam medan listrik, elektron positif dan negatif akan berpindah karena adanya tolak-menolak muatan sejenis dan tarik menarik muatan berbeda.
3. Konduksi: Untuk bahan konduktif, elektron dapat mengalir bebas pada permukaannya. Jika mereka bersentuhan dengan benda bermuatan, akan terjadi perpindahan muatan.
II. Dampak Listrik Statis Terhadap Industri Elektronika
Miniaturisasi sirkuit, kemampuan menahan tegangan yang lebih rendah, dan area sirkuit yang lebih kecil pada komponen sirkuit terpadu melemahkan ketahanannya terhadap pelepasan muatan listrik statis (ESD). Medan dan arus elektrostatis menjadi ancaman mematikan bagi-komponen berkepadatan tinggi ini. Pada saat yang sama, meluasnya penggunaan bahan berisolasi tinggi seperti plastik sangat meningkatkan kemungkinan timbulnya listrik statis. Listrik statis dihasilkan dalam kehidupan sehari-hari melalui aktivitas seperti berjalan kaki, pergerakan udara, dan penanganan. Meskipun secara umum diyakini bahwa hanya chip CMOS yang sensitif terhadap listrik statis, pada kenyataannya, komponen elektronik yang sangat terintegrasi cukup sensitif.
A. Pengaruh Listrik Statis Terhadap Komponen Elektronika
1. Listrik statis menarik debu, mengubah impedansi antar sirkuit dan mempengaruhi fungsionalitas serta masa pakai produk.
2. Medan atau arus listrik dapat merusak isolasi atau konduktor komponen sehingga tidak dapat dioperasikan (hancur total).
3. Panas yang dihasilkan oleh medan atau arus listrik sesaat dapat merusak komponen, sehingga komponen dapat terus berfungsi namun memperpendek masa pakainya.
B. Ciri-ciri Kerusakan Listrik Statis :
1. Berbahaya: Tubuh manusia tidak dapat secara langsung merasakan listrik statis kecuali terjadi pelepasan muatan listrik statis. Meski begitu, sensasi sengatan listrik tidak selalu terasa. Hal ini karena tubuh manusia hanya dapat merasakan tegangan pelepasan elektrostatis sebesar 2-3KV.
2. Laten: Beberapa komponen elektronik tidak menunjukkan penurunan kinerja yang nyata setelah kerusakan listrik statis, namun pelepasan muatan berulang kali dapat menyebabkan kerusakan internal, menimbulkan bahaya tersembunyi dan meningkatkan sensitivitas komponen terhadap listrik statis. Tidak ada obat untuk masalah yang ada. 3. Keacakan: Dalam keadaan apa komponen elektronik akan mengalami kerusakan pelepasan muatan listrik statis (ESD)? Dapat dikatakan bahwa sejak suatu komponen diproduksi hingga rusak, komponen tersebut terancam oleh ESD, dan pembangkitan ESD ini bersifat acak. Karena pembangkitan dan pelepasan ESD terjadi secara instan, maka hal ini sulit diprediksi dan dilindungi.
4. Kompleksitas Kerusakan ESD: Struktur produk elektronik yang rumit dan rumit membuat pekerjaan ESD memakan waktu-memakan waktu,-intensif tenaga kerja, dan mahal. Hal ini seringkali memerlukan teknologi canggih, seringkali memerlukan penggunaan instrumen presisi seperti mikroskop elektron pemindaian. Meski begitu, beberapa fenomena kerusakan ESD sulit dibedakan dengan kerusakan yang disebabkan oleh sebab lain, sehingga menyebabkan kesalahan penafsiran terhadap kegagalan ESD sebagai jenis kegagalan lainnya. Sebelum pemahaman penuh tentang kerusakan ESD tercapai, hal ini sering kali dikaitkan dengan kegagalan awal atau kegagalan yang tidak diketahui penyebabnya, sehingga secara tidak sadar mengaburkan penyebab sebenarnya dari kegagalan tersebut.
5. Tingkat Keparahan: Meskipun masalah ESD tampaknya hanya berdampak pada pengguna produk jadi, namun sebenarnya berdampak pada produsen di semua tingkatan, seperti biaya garansi, biaya perbaikan, dan reputasi perusahaan.
AKU AKU AKU. Tiga Jenis ESD
1. Tipe Tubuh Manusia: Ini mengacu pada muatan gesekan yang dihasilkan antara tubuh dan pakaian selama aktivitas manusia. 1. Saat orang memegang perangkat sensitif ESD tanpa menghubungkannya ke ground terlebih dahulu, muatan triboelektrik akan berpindah ke perangkat sensitif ESD dan menyebabkan kerusakan.
2. Jenis pengisian daya perangkat mikroelektronik: Ini mengacu pada-perangkat sensitif ESD, terutama komponen plastik. Selama produksi otomatis, muatan triboelektrik dihasilkan. Muatan ini dapat dilepaskan dengan cepat melalui-jalur resistansi rendah ke permukaan yang sangat konduktif dan memiliki ground yang kuat, sehingga menyebabkan kerusakan; atau dapat menyebabkan bagian logam pada perangkat yang sensitif terhadap ESD-terisi dayanya melalui induksi, sehingga mengakibatkan kerusakan.
3. Jenis-induksi medan: Ini terjadi ketika medan listrik kuat mengelilingi perangkat, yang mungkin berasal dari bahan plastik atau pakaian. Konversi elektron terjadi melintasi lapisan oksida. Jika beda potensial melebihi konstanta dielektrik lapisan oksida, maka akan timbul busur listrik yang merusak lapisan oksida sehingga mengakibatkan korsleting.
IV. Perlindungan Elektrostatis
1. Pembumian
Grounding secara langsung melepaskan listrik statis ke bumi melalui sambungan kabel. Ini adalah tindakan anti-statis yang paling langsung dan efektif. Untuk konduktor, pembumian biasanya digunakan, misalnya dengan mengenakan tali pergelangan tangan anti-statis dan permukaan kerja yang membumi.
Grounding dilaksanakan melalui metode sebagai berikut:
1) Membumikan tubuh manusia melalui tali pergelangan tangan.
2) Membumikan tubuh manusia melalui-sepatu (atau tali sepatu) anti-statis dan lantai anti-statis.
3) Membumikan permukaan meja kerja.
4) Pengardean instrumen pengujian, dudukan perkakas, dan besi solder.
5) Pengardean lantai dan tikar anti-statis.
6) Pengardean gerobak, kotak, dan rak pengangkut antistatis bila memungkinkan.
7) Pengardean kursi anti-statis.
2. Pelindung Elektrostatis
Komponen sensitif elektrostatik mungkin terkena listrik statis selama penyimpanan atau transportasi. Pelindung elektrostatik dapat mengurangi dampak listrik statis eksternal pada komponen elektronik. Metode yang paling umum adalah menggunakan tas pelindung elektrostatik dan kotak pergantian anti-statis untuk perlindungan. Selain itu, pakaian anti-statis memberikan perlindungan terhadap listrik statis.