Cmo Medir Propiedades ESD Mayo 2012 Interpretacin resumida

¿Cómo Medir Propiedades ESD? Mayo 2012

Interpretación resumida de las mediciones ESD sobre los recubrimientos de pisos. 1. Propiedades electrostáticas 2. Asociaciones que rigen la Industria. 3. Normas establecidas para los pisos industriales. 4. Espectro de resistencia. 5. Lecturas punto a punto. ( Rtt ) 6. Lecturas punto a tierra. (Rtg ) 7. Lecturas del sistema. (Rsys) 8. Resistencia superficial. ( Rs) 9. Caída de voltaje del cuerpo humano ( HBM ). 10. Certificado de mediciones.

1. Propiedades Electrostáticas • La electricidad estática es una carga eléctrica causada por un desequilibrio de los electrones en la superficie de un material. Cualquier material, independientemente de ser conductor o aislante, sólido o líquido, es susceptible de cargarse electrostáticamente. • Una descarga electrostática (ESD) ocurre cuando la carga electrostática acumulada se transfiere a un material electrostático sensitivo. Se ha difundido la noción errónea de que la carga se "crea" cuando dos superficies se frotan o entran en contacto.

2. - Asociaciones que rigen la Industria.

3. - Normas establecidas para los pisos industriales. U S A ANSI / ESD 20. 20 ANSI/ESD STM 97. 1 ANSI/ESD STM 97. 2 EUROPA DIN 65340 -5 -1 , 2007

Requerimientos ANSI/ESD 20. 20 • ANSI/ESD STM 7. 1: Resistencia punto-a-punto, Rtt. (Rpp) • ANSI/ESD STM 7. 1: Resistencia punto-a-tierra, Rtg. (Rpt) • ANSI/ESD STM 11. 11: Resistencia Superficial, Rs. • ANSI/ESD STM 97. 1: Resistencia del sistema, persona-calzado-piso, con calzado ESD, Rsys. • ANSI/ESD STM 97. 2: Voltaje generado por el cuerpo en movimiento, con calzado ESD, HBM. ( Rsys + HBM ) • IEC 61340 -5 -1: Descarga estática, de 1000 V a 50 V, con calzado ESD.

ANSI/ESD STM 20. 20: Programa de control de descarga electrostática para protección de partes Eléctricas y Electrónicas, Ensambles y Equipo. * Áreas que procesen componentes muy sensibles, podrían especificar el modelo del HBM.

Table 2. Personnel grounding requirement Personnel Grounding Technical Requirement Wrist Strap System 2 Flooring/Footwear System-Method 1 Flooring/Footwear System-Method 2 (boot required) Product Qualification 1 Compliance Verification Test Method Required Limit(s) ANSI/ESD S 1. 14 (Section 5. 11) < 3. 5 x 107 ohms ESD TR 53 Wrist Strap Section < 3. 5 x 107 ohms ESD TR 53 Flooring Section < 3. 5 x 107 ohms ESD TR 53 Footwear Section < 3. 5 x 107 ohms ANSI/ESD STMP 97. 1 < 10° ohms ESD TR 53 Flooring Section < 1. 0 x 10° ohms ANSI/ESD STMP 97. 2 < 100 volts ESD TR 53 Footwear Section < 1. 0 x 10° ohms Product qualification is normally conducted during the initial selection of ESD control products and materials. Any of the following methods can be used: PRODUCT SPECIFICATION REVIEW.

4. - Espectro de resistencia. Disipativo ∞ 1 X 10 9 Ω Conductivo 1 X 10 6 Ω ANSI/ESD 20. 20 2. 5 X 10 4 Ω 0 ANSI/ESD STM 97. 1 Método 1 3. 5 X 10 7 Ω ANSI/ESD STM 97. 1 Método 2 HBM < 100 v 1 X 10 9 Ω 2. 5 X 10 4 Ω

5. Lecturas Punto a Punto (Rtt) ANSI/ESD STM 7. 1: Resistencia Punto • El valor de Rtt debe ser menor a 1. 0 x 109 . • La Rtt es una medida utilizada para asegurar la consistencia eléctrica del acabado antiestático. • Resultados inconsistentes pueden indicar desgaste, mala instalación ó sistemas ESD no uniformes. • Rtt comúnmente se mide al certificar pisos nuevos o cuando existe un problema de inconsistencia de lecturas y se requiere obtener información adicional.

ANSI/ESD STM 7. 1: Resistencia Punto (Rtt) Meghometro capaz de medir de 104 – 1010 . Para sistemas conductivos, realizar la medición a 10 V. Para sistemas disipativos, realizar la medición a 100 V. Electrodos de caucho con un peso de 5 lb, colocados a una distancia de tres pies entre ellos. • La norma establece que hay de realizar 5 mediciones por cada 5, 000 ft 2 de superficie. Un mínimo de 3 mediciones deberán realizarse en áreas de alto tráfico o con ataque químico. • • 36”

6. Lecturas Punto a Tierra (Rtg) ANSI/ESD STM 7. 1: Resistencia Punto a Tierra • El valor de Rtg debe ser menor a 1. 0 x 109 . • Rtg es una medición esencial que debe realizarse durante el proceso de certificación y auditoría. • La Rtg determina el desempeño del piso ESD, además provee información valiosa del mecanismo de conducción: Rtt ≤ Rtg : Las cargas se disipan a través de la superficie. Rtt ≥ Rtg : Las cargas tenderán a disipase por las tierras.

ANSI/ESD STM 7. 1: Resistencia Punto a Tierra (Rtg) • • • Meghometro capaz de medir de 104 – 109 . Para sistemas conductivos, realizar la medición a 10 V. Para sistemas disipativos, realizar la medición a 100 V. Una de las terminales de los electrodos se conecta directamente a tierra. La norma establece que hay de realizar 5 mediciones por cada 5, 000 ft 2 de superficie. Un mínimo de 3 mediciones deberán realizarse en áreas de alto tráfico o con ataque químico.

7. Lecturas del sistema (Rsys) ANSI/ESD STM 97. 1: Resistencia del sistema, persona-calzado-piso, con calzado ESD (Rsys) • • • Meghometro capaz de medir de 104 – 109 . El equipo y una de las terminales de los electrodos se conecta directamente a tierra. La otra terminal se conecta a un electrodo metálico el cual deberá estar sujeto por la persona con calzado antiestático. Hacer tres mediciones: ambos pies, pie izquierdo y pie derecho. La norma establece que hay de realizar las 3 mediciones cada 1, 000 ft 2 de superficie.

ANSI/ESD STM 97. 1: Resistencia del sistema, persona-calzado-piso, con calzado ESD (Rsys) • El valor de Rsys debe ser menor a 3. 5 x 107 . • Esta prueba es una variable de Rtg, que incluye a una persona dentro del sistema. • La resistencia del sistema persona-calzado-piso aterrizado determina la habilidad de limitar la acumulación de cargas antiestáticas en un individuo y de disipar el voltaje generado a tierra en un tiempo razonable. • El límite de 35 M se estableció basándose en estudios que indicaban que una Rsys mayor permitiría una acumulación mayor de 100 V.

8. Resistencia superficial (Rs) ANSI/ESD STM 11. 11: Resistencia Superficial • Norma originalmente establecida para determinar la resistencia superficial (Rs) de los empaques antiestáticos utilizados para guardar los componentes electrónicos. • El valor de Rs debe ser menor a 1. 0 x 109 . • Utilizada para mediar la homogeneidad de lecturas de los recubrimientos antiestáticos.

ANSI/ESD STM 11. 11: Resistencia Superficial (Rs) • • • Meghometro capaz de medir de 104 – 109 con sonda de anillo concéntrico. Para sistemas conductivos, realizar la medición a 10 V. Para sistemas disipativos, realizar la medición a 100 V. Electrodo de caucho con un peso de 5 lb. Debido a que esta norma es para bolsas ESD, no se ha establecido un número determinado de mediciones para pisos.

9. Caída de voltaje del cuerpo humano(HBM) • • ANSI/ESD STM 97. 2: Voltaje generado por el cuerpo en movimiento, con calzado ESD (HBM) Cuando los operadores camina sobre la superficie del recubrimiento, se generan cargas eléctricas sobre la superficie de la suela del zapato que ocasionan polarización del cuerpo humano. El voltaje generado se puede fácilmente medir sobre la piel del operador. La generación de voltaje se puede reducir mediante la combinación del uso de zapatos antiestáticos y recubrimientos antiestáticos para pisos. La generación de cargas asociadas al movimiento del personal debe mantenerse por dejado de 100 V.

ANSI/ESD STM 97. 2: Voltaje generado por el cuerpo en movimiento, con calzado ESD (HBM) • Medidor de campos Electrostáticos y Analizador de Cargas. • Los zapatos/taloneras deberán limpiarse con una solución de 70% alcohol isopropílico y deberán dejarse secar durante 15 min. • El equipo debe estar previamente aterrizado y reseteado. • El operador deberá sostener en la mano el electrodo de metal, asegurando un contacto completo. • La prueba deberá realizarse de acuerdo al siguiente patrón de pasos, durante 20 ciclos:

IEC 61340 -5 -1: Descarga estática, de 1000 V a 50 V, con calzado ESD • Para evitar la acumulación de cargas y la generación de voltaje, el sistema antiestático debe ser capaz de disipar las cargas, de 1000 V a 50 V en un tiempo menor de 0. 3 segundos. • Para determinar el tiempo de descarga, es necesario contar con un analizador de descarga estática. • El análisis debe realizarse en conjunción con zapatos/taloneras ESD. • Una vez que el operador se encuentra de pie, sobre el recubrimiento antiestático, se carga el plato del analizador hasta llegar a 1, 000 V. • El operador debe tocar inmediatamente el plato metálico y el aparato determinará el tiempo de descarga del recubrimiento.

10. Certificado de Mediciones.

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