A todos en algún momento nos ha pasado que al caminar por una alfombra generamos energía estática y al tocar algún objeto metálico experimentamos un choque eléctrico. Este fenómeno se conoce como descarga electrostática (ESD, por sus siglas en inglés) y, en el caso de equipos o componentes electrónicos, este podría ser dañado o destruido completamente.

¿Qué es una descarga electrostática?

Es una transferencia de carga debida a una diferencia de potencial a gran velocidad. La energía electrostática se genera por el desequilibrio entre las cargas o los electrones. El fenómeno de descarga electrostática se produce por :

• Por rozamiento (o triboelectricidad): cuando se frotan dos materiales uno contra el otro o separado el uno del otro. Por ejemplo cuando andamos por una alfombra, los zapatos rozan contra la alfombra y producen electricidad estática.
• Carga por contacto: al encontrarse dos conductores uno más cargado que el otro, el más cargado cede carga al otro hasta igualar su diferencia de potencial en un valor que puede no ser cero. Por ejemplo, muchas veces hemos notado una chispa al cerrar nuestro coche e incluso una descarga, pues bien el coche por rozamiento se carga y nosotros nos quedamos su potencial en el momento de tocarlo.
• Corona de carga: se produce cuando una superficie muy reducida por ejemplo, agujas de comprobación, se encuentran a un potencial muy elevado generando la descarga por efecto corona.
• Carga por inducción: un objeto (conductor principalmente) produce un campo electrostático, por ejemplo, un ordenador que actúa a distancia sobre objetos próximos polarizando las cargas. Cuando el objeto polarizado toma contacto con otro, se ceden o captan más cargas, dando como resultado un objeto cargado.

En la siguiente tabla se muestra el valor de las tensiones ESD que son perceptibles para el ser humano. Un dato importante es que la mayoría de los fenómenos EDS ocurren por debajo de los 3000V por lo que son prácticamente imperceptibles.

Ahora que conocemos el concepto de las descargas Electrostáticas podemos ver el efecto que producen en los componentes electrónicos. Como sabemos todos los dispositivos electrónicos deben usarse con ciertas precauciones para evitar que se dañen y asegurar su óptimo funcionamiento.

Pero una de las causas que más dañan estos dispositivos y prácticamente no nos damos cuenta son las ESD. A continuación se detallan ejemplos de la tensión umbral a la que un componente electrónico puede ser dañado:

Los diodos emisores de luz mejor conocidos como LEDs, por sus siglas en inglés, son semiconductores por lo cual son vulnerables a las ESD.

En este tipo de semiconductores se presentan dos tipos de problemas:

HBM( Human Body Mode )

• Daños por manipulación humana: son descargas electrostáticas producidas por manipulación de las personas encargadas de operar los semiconductores.



• Descargas electrostáticas acumuladas en los LEDs: son descargas electrostáticas que se acumulan en los LEDs por el contacto con los elementos de empaquetado, superficies de trabajo o máquinas y se producen cuando los LEDs se mueven o vibran dentro del empaquetado durante su fabricación.

Debido a que los LEDS son cada vez más pequeños, los fabricantes tienen una gran dificultad al diseñar, por lo que no pueden agregar un dispositivo de protección contra ESD.

Con la introducción de los LEDs en la industria de la iluminación los fabricantes se han encontrado con muchos problemas derivados del fenómeno electrostático en la manipulación de estos componentes.

Los leds pueden presentar dos problemas por ESD

1.Deposición de energía: se genera un cambio de estado de la energía en la estructura metálica interna de los componentes, dando como resultado la fusión de los orificios del semiconductor resultado del impacto térmico y combinado en algunos casos con pequeñas líneas de rotura que pueden mostrarse en la superficie del led.

No obstante el efecto ESD no siempre es visible en la superficie del componente pero puede mostrarse en las características eléctricas del Led; cambiando de color, fallos intermitentes o incluso su destrucción.

2.En otros casos donde se puede ver la destrucción de la superficie como la fusión del oro (Au) o el nitruro de las conexiones internas pueden ser causados por un sobre estrés eléctrico (EOS) y se puede ver la diferencia en el borde de la pista donde está alojado el conductor (bond pad).

Existen algunos dispositivos que podemos implementar para reducir las ESD, por ejemplo:

Correa de muñeca antiestática:

Mejor conocida como pulsera antiestática o pulsera ESD, está hecha de un alambre con um material aislante que tiene una resistencia de 1MΩ que se conecta directamente a tierra. Esta pulsera sirve específicamente para drenar las cargas eléctricas si el cable toca un objeto cargado.

Bolsas antiestáticas:

Las bolsas antiestáticas se usan comúnmente para almacenar los dispositivos electrónicos, ya que estas bolsas utilizan el mismo efecto que una jaula de Faraday para mantener las cargas electrostáticas solo en la parte exterior de la bolsa.

Si requieres información técnica de algún producto LED y cómo evitar este tipo de descargas, escríbenos a contacto@siled.com.mx o llámanos al (55) 5521-1017 y un asesor especializado podrá ayudarte.

Bibliografia:
https://www.electricaplicada.com/descarga-electrostatica-que-es-evitar-danos/
http://www.elt-blog.com/la-importancia-de-las-descargas-electrostaticas-esd-en-los-componentes-electronicos/
http://www.tch.es/dano-esd-en-componentes-led/