ESD ‘nin Geçiş Kontrol Donanımlarına Etkileri

Elektrik Nedir? Nasıl Oluşur?

Elektrik akımı, atomların yörüngelerindeki serbest elektronların diğer atomlara doğru hareket etmesi sonucunda oluşur. Atomların bu eylemi yapabilmeleri için dışarıdan elektron almaları gerekir. Uygun ortam ve koşulda her nesne elektriği üretebilecek ve iletebilecek potansiyele sahiptir. İki nesne arasında elektron geçişi, nesneler arası mesafe ile doğru orantılıdır. Mesafe arttıkça direnç artacağından dolayı elektron akışı da zorlaşacaktır. Ancak iletkenlik için nesnelerin temas etmesi zorunlu değildir. Yeterli mesafe ve voltaj sağlandığı müddetçe havadaki moleküller bile iletken hale geçebilir.

Buna örnek olarak ;

Bulutların birbirlerine sürtünmesi ile oluşan elektrik yüklenmesi ve yağmurlu havalarda nemin artması ile birlikte iletkenlik de artacağından dolayı farklı yüklere sahip bulutlar arası elektron sıçramasına şimşek, bulutlardan toprağa yönelen elektron sıçramasına ise yıldırım deriz.

Elektrostatik Deşarj (ESD) Nedir, Nasıl Oluşur?

Hareket halindeki her nesne (buna insan vücudu da dahil) sürtünme yolu ile statik elektrik yüklenir. Statik elektrik yüklü bir nesne kendisinden daha az yüklü olan veya yüksüz olan başka bir nesneye yükünü boşaltması durumuna “elektrostatik deşarj” yani kısaca ESD denir. ESD her zaman kıvılcım yaratacak ve duyu olarak hissedilecek şekilde gerçekleşmez. Aslında her dokunduğumuz nesneden istemsiz bir şekilde ya elektron alır ya da elektron veririz. Bu elektron geçişi bazen düşük voltajlarda sağlandığından dolayı bunu hissedemeyiz. Bu voltaj yüksek seviyelere ulaştığında nesneye temas olmaması durumu bile statik yükün boşaltılması durumunu etkilemeyecektir. Çünkü atmosferde bulunan hava bile yüksek voltajlarda iletkenlik gösterebilir. Bu durumda statik yükün voltajı arttıkça sıçrama mesafesi ters orantılı olarak düşecektir.

ESD’nin Elektronik Cihazlara Etkileri

Her elektronik devre elemanının çalışma frekansı, voltaj aralığı ve kullanım ömrü vardır. Bu voltaj aralığı ve malzemenin kullanım süresi komponentin kalitesine ve çevre şartlarına bağlı olarak değişiklilik gösterir.

ESD ile oluşan yüksek voltajlı ani yük boşalımı elektronik elemanın çalışma voltaj ve frekans aralığının dışında olmasından dolayı elemana zarar verecektir. ESD’ye maruz kalan bir eleman işleyişi bozulmasa bile ESD’nin oluşturacağı tahrip elemanının kullanım ömrünü azaltmaktadır.

Bununla beraber elektronik cihazlarda kullanılan malzemeler çalışma frekansına da duyarlı elemanlardır. Aktif çalışan bir sistemin ESD’ye maruz kalması durumunda işlemci CPU, RAM gibi frekansa duyarlı çalışan malzemelerin hatalı çalışmasına ya da çalışmayı durdurmasına sebep olabilir.

Aşağıdaki linkteki videoda izleyerek ESD’nin günlük hayatta oluşumuna ve etkilerine tanık olabilirsiniz.

ESD’nin Muhtemel Zararlarından Korunma Yöntemleri

Topraklama

ESD’nin zararlarını önlemek için, çalışma alanlarının ve personelin düzgün bir şekilde topraklanması gerekir. Topraklama bileklikleri, ESD matları ve anti-statik ayakkabılar gibi koruyucu ekipmanlar kullanılır.

Anti-Statik Malzemeler

Anti-statik torbalar, köpükler ve diğer paketleme malzemeleri, elektronik bileşenlerin taşınması ve depolanması sırasında ESD’den korunmasına yardımcı olur.

Nem Kontrolü:

Ortamın nem düzeyini kontrol altında tutmak, statik elektrik birikimini azaltabilir ve ESD riskini düşürebilir.

ESD Koruma Devreleri

Bazı elektronik cihazlar, içlerinde ESD’ye karşı koruma sağlayacak şekilde tasarlanmış devrelere sahiptir. Bu devreler, yüksek voltajı emerek cihazın diğer bileşenlerini korur.

Elektrostatik deşarj, özellikle elektronik üretimi, onarımı veya montajı sırasında ciddi bir tehdit oluşturur. ESD’nin etkilerini anlamak ve uygun önlemleri almak, elektronik cihazların ömrünü uzatabilir ve güvenilirliğini artırabilir. Bu nedenle, elektronikle çalışan herkesin ESD konusunda bilinçli olması ve gerekli koruma yöntemlerini uygulaması büyük önem taşır.