ESD/Statisk Elektricitet

Eftersom det har varit mycket frågor och trådar om ESD/ Statisk elektricitet har jag jobbat ihop lite info ;D

Innehåll

-->Vad är statisk elektricitet?
-->Vad gör man för att bli av med statisk elektricitet?
-->Vad använder man sig av för att bli av med statisk elektricitet?
-->Antistatisktarmband
-->Vilka saker som skapar ESD lättast
-->ESD och Dammsugning vs Tryckluft (skrivet av agh36)
-->Övrigt
-->Slutsats


Vad är statisk elektricitet?
Statisk elektricitet uppkommer genom att 2 material vid gnidning mot varandra överför eller tar upp elektroner från den andra parten. Lämnar materialet ifrån sig elektroner uppstår en positiv laddning medan ett tillskott av elektroner ger en negativ laddning. En förutsättning för att laddningen skall kvarstå är att materialet är ett icke elektriskt ledande material såsom plaster, textilier, papper, trä m.m. Det kallas statisk elektricitet, eftersom den finns kvar ända tills den leds bort eller på annat sätt neutraliseras.
ESD betyder Electro Static Discharge och betyder Statisk Urladdning, eller statisk elektricitet.

Dels är det väldigt obehagligt för den som utsätts för en stöt, det är ändå en ganska liten och harmlös urladdning jämfört med vad som annars kan uppstå. Ett större problem är att statisk elektricitet vållar stora produktions- och kvalitetsstörningar. Den kan störa och förstöra elektronik och den gör så att dammpartiklar m.m. dras till och fastnar på ytan. Den gör också så att mätutrustning inte fungerar rätt.

Vad gör man för att bli av med statisk elektricitet?

Detta gör man genom att se till att all utrustning är jordad. Det är dock oftast omöjligt att helt bli av med laddningen då det ju handlar om icke ledande material och som medför att det enbart är själva kontaktytan där laddningen kan ledas bort. Nya laddningar uppstår dessutom efterhand som materialet förflyttar sig.

Vad använder man sig av för att bli av med statisk elektricitet?
Först måste man veta att tryckta kretskort och hårddiskar innehåller elektriska komponenter som är mycket känsliga för statisk elektricitet. Normala mängder statisk elektricitet från kläder eller arbetsmiljö räcker för att förstöra komponenterna. Rör inte vid själva komponenterna eller några metalldelar utan att först ha vidtagit försiktighetsåtgärder för att skydda komponenterna från statisk elektricitet.

Det finns olika sätt att utjämna laddningen men principen att ta/använda något jordat är det samma.
Dessa saker utgör en väg som den statisk elektriciteten kan utjämnas:
Antistatiskt arm- eller fot band
Antistatisk matta (eller liknande)


Notera att antistatsarmbandet skyddar komponenterna endast från skadlig elektrostatisk spänning från kroppen. Det skyddar inte från skadlig elektrostatisk spänning från kläderna!
Om du väljer dessa skydd kostar lite men att investera i ett litet skydd är bättre än att man får någon/några komponenter förstörda.
Som sagt behöver du inte köpa dessa skydd om du inte vill, det är flera som har byggt datorer utan några skydd. Men som sagt, För säkerhetens skull!
Man kan även ta i saker som är jordade t.ex. element, även chassit brukar vara jordat. Det räcker inte med att man tar i elementet en gång, för några sekunder senare är man "uppladdad" igen och då kan risken för att man förstör komponeter komma "tillbaka".
Om man har ett nätagregat med en strömbrytar är det bättre att stänga av det.

Antistatisktarmband:
Ett ESD- armband skall kopplas till jord via ett motstånd på cirka 10MOhm.

Chassit bör också vara jordat på samma vis om det inte är av plast eller genom att det ligger på en ESD-matta som är jordad.

Har man inga jordade uttag eller andra jordpunkter kan man sätta armbandet i chassit som borde vara. Dock bör man se till att chassit är någorlunda oladdat innan man börjar bygga. Ett nyuppackat chassi kan vara rejält statisk.

Datorn ska inte vara kopplad till el-uttaget eftersom jorden är sällan så ren.

Armbandet är INTE till för att "leda bort" ström.
Det är till för att långsamt utjämna de spänningspotentialer som finns mellan olika komponenter som skall in i chassit & själva chassit.

Armbandet kan också kopplas till jord piggarna i el-uttaget endast OM datorkomponenter (grafikkort, minnen etc. ) är direkt kopplade till eluttaget!

Det kan även kopplas till vattenelement (skrapar man bort färgen så får den bättre kontakt med metallen) eller till någon vatten ledning (de har ju kontakt med jord). På toaletten och i köket är det lag på att det ska finnas jordade kontakter och där finns ju även vattenledningar.

Att koppla till element är inte alltid en garanti då det faktiskt finns element som inte är jordade, särskilt inte i äldre villor. Nybyggda hus har hur som helst ALLTID jordade uttag och jordade element då det i princip är olagligt att inte jorda.


Vilka saker som skapar ESD lättast:
+
Torr hud
Läder
Glas
Människohår
Nylon
Ull
Silke
Aluminium
Papper
Bommul
Stål (neutral)
Trä
Bärnsten
Koppar
Silver
Platina
Polyester
Vinyl
Teflon
*Fleece
-

Ju längre materialen är ifrån varandra på denna lista desto mer benägna är de att skapa ESD. Fuktig hud är inte lika benägen att skapa statisk elektricitet som torr.
Så om ni ofta har problem med statiska urladdningar kan hudkräm vara något att rekommendera?

Luftfuktigheten gör väldigt mycket också. Riskerna är förhållandevis små en varm dag i augusti, medans de är betydligt större när det är 20 grader kallt ute i mitt i vintern.


ESD och Dammsugning vs Tryckluft (skrivet av agh36)

Jag har läst i ett flertal forum om att dammsuga eller inte inuti datorn och i så fall, hur är det rätta tillvägagångssättet?

Det ena tipset efter det andra har flimrat förbi min hornhinna, men vad är rätt egentligen?

Jag beslöt mig för att kontrollera med den sakkunnige.

För några dagar sedan fick jag svar på min förfrågan av Professor Dag Stranneby vid Örebro Universitet. Örebro Universitet är Sveriges enda Universitet med ESD i kursprogrammet och med forskning i ämnet.

Kort sammanfattning:
1: Gummimunstycke är inte att föredra, tillika ett av plast.
2: Strömsladden skall sitta i om den är jordad.
3: Du själv skall vara jordad i datorchassiet.
4: Munstycket skall vara av metall som dessutom skall vara jordat med ledning.
5: Strömbrytaren på baksidan skall vara frånslagen.

Här ar svaret i sin helhet:
------------------------------------------------------------------------------------------------
En lite speciell fråga som man kan olika åsikter om. Jag ska försöka ge dig
min syn på vad som kan vara lämpligt. Jag har diskuterat
dammsugningsproblemet med min kollega .... .......(PUL)och vi har samma syn
på det hela.

Till att börja med kan man fråga sig vad det finns för risker med att
dammsuga sin dator (själv är jag för lat):

1. Direkta mekaniska skador, lösryckta ledningar etc

2. Kortslutningar på korten om man använder munstycke med stor
ledningsförmåga (=metall). Vissa strömförande kretsar kan finns även om
strömmen är "avstängd".

3. ESD-skador. Laddningar byggs upp av den strömmande luften och dammet,
speciellt osäkert om man har isolerade dammsugardelar. Eftersom det finns
många olika sorters gummi och plast med väldigt olika elektriska egenskaper
är det omöjligt att generellt säga att ESD-risken blir större eller mindre
om man använder t ex gummislang. Det kan slå åt båda hållen och bli olika
vid olika tillfällen om plasten eller gummit tar upp fuktighet från luften.


Punkt 1 ovan kan man lösa genom att vara försiktig och undvika att stoppa
in alltför stora, vassa och hårda dammsugarmunstycken i datorn. Framförallt
bör man undvika att gå i hård närkamp med elektroniska komponenter,
ledningar och kort.

Punkt 2: Stäng av datorn med "huvudströmbrytaren" på baksidan. Knappen på
framsidan stänger inte av all ström, en del standbykretsar kan fortfarande
vara spänningsförande och kortslutningar kan ställa till problem. Dessutom
brukar det finnas backup-batteri för att hålla liv i set-up-minnet (CMOS).
Att använda isolerade munstycken av plast eller gummi eliminerar risken för
kortslutningar, men å andra sidan ökar risken kraftigt att det byggs upp
statiska laddningar som kan ge ESD-skador. Om datorn är ansluten till ett
jordat vägguttag kan det vara smart att låta nätkabeln sitta kvar i båda
ändar för att få datorn jordad, men slå som sagt av huvudströmmen på
baksidan. (Se upp för terminalerna vid inkommande 220 V om du öppnar
kraftaggregatets låda).

Punkt 3: Använd ett munstycke av metall och se till att det är jordat. Att
som du säger, hålla i lådan med ena handen och munstycket med den andra,
kan ge acceptabel jordning, men bättre är att med en ledning och
krokodilklämmor el likn, jorda munstycket i datorlådan. En fördel är att du
då dessutom får en hand ledig. I den lediga handen tar du en pensel som du
fuktat lite lätt för att hindra uppladdning. Med penseln kan du skrämma upp
dammet från kortytan för att sedan suga upp det med munstycket, utan att
behöva peta på kortet med munstycket. Glöm inte att du själv måste vara
jordad, gärna ett handledsband som du kopplar till datorlådan.

Rent allmänt finns det inget tekniskt skäl att dammsuga allt inne i datorn.
Det brukar i första hand var kylflänsar, fläktar och andra
temperaturavledande delar som är intressanta att rengöra. Kylflänsar brukar
oftast vara jordade, så ESD-risken minskas även på det sättet.

Sen finns ju det allmänna rådet att se till att relativa luftfuktigheten
inte är för låg där du sitter och jobbar med dammsugningen. Det är bättre
att dammsuga en regnig sommardag i tvättstugan än en kall vinterdag i
biblioteket.


Ja, det är mycket med det elektriska...men jag hoppas att några av råden
kan vara användbara.
--------------------------------------------------------------------------------------

Lite information angående tryckluft på burk

Jag har tillskrivit den gode professorn igen och frågat om tryckluft på burk för rengöring i datorer.
Bakgrunden är att jag noterade att ett företag jag besökte via mitt jobb hade ett speciellt munstycke monterat på sina tryckluftsburkar.

Kort sammanfattning:
1: Det är ok att använda sig av tryckluftsburkar med ren luft särskilt om man ej använder sig av det (ofta) medlevererade munstycket.
2: Tryckluftsburken skall vara av metall.

Här är brevet i sin helhet:

Hej!

Kul med någon som är intresserad av vad vi pysslar med. Nåväl, om tryckluftsburkar:

Om burken bara innehåller ren luft så utgör själva sprayandet inget problem ur ESD-synpunkt. (Om man däremot sprayar färg eller pulver, kan statiska laddningar uppstå).

I fallet med tryckluftburken så kan man få ordentliga uppladdningar av just plastpipen (det ca 10 cm långa röret) utan att spraya alls om materialet är fel. Jag har själv lyckats få upp en sådan plastpip (ej ESD-säker pip utan en "vanlig") till 1500 V genom plocka bort den från sprayburken och bara dra fingrarna över den en gång.

Som du kanske känner till definierar man inom industrin så kallade EPA (ESD Protected Areas), dvs områden (typiskt en arbetsplats vid ett bord) där man inte får ha material, verktyg, utrustning ellar andra grejer som kan ladda upp sig till mer än max 100 V (dagens norm). Detta innefattar människan som sitter där och jobbar och som man jordar med handledsband, ledande skor, ledande golv, ledande stol och bord osv. För att få ta in ett föremål i ett sådant skyddat område måste det vara ESD-godkänt. Det gäller i princip allt: linjaler, pennor, tejp, förpackningar, plastmappar, verktyg, coca-colaburkar och sånt, se till exempel http://www.sp.se/certprod/esd/default.asp

Det gäller alltså även sprayburkar. För sprayburken kan det innebära att den inte är klädd med papper eller målad med isolerande färg utan att den blir jordad när operatören håller i den. Det kanske viktigaste är också att själva plastpipen (munstycket) är gjord av rätt sorts plast som inte laddar upp sig (även om man inte sprayar). Hur olika material laddar upp sig kan man till viss del förutsäga med den Triobelektriska serien som du kanske stött på.

Jag vet inte exakt vilken sorts munstycken "Företaget", (edit av agh) använder, men har det symbolen för radioaktivitet på sig så misstänker jag att munstycket innehåller en jonisator. Den svaga radioaktiva strålningen (vanligen en alfstrålande isotop) slår sönder luftmolekylerna i positiva och negativt laddade joner. Dessa kan sedan neutralisera laddningar som uppkommit. Ofta är en jonisator enda möjligheten att ladda ur en isolator, till exempel en plastpåse. Det är troligen så att den huvudsakliga uppgiften på "Företaget", (edit av agh) är att blåsa joniserad luft över elektroniken för att neutralisera laddningar som kan finnas. Det handlar alltså inte om rengörning.

Rent spontant tror jag inte att vanliga användare behöver bry sig så mycket om detta. På "Företaget", (edit av agh) hanterar man troligen extremt känsliga kretsar och dessutom i oskyddad miljö, till exempel lösa fält-effekttransistorer, öppna chip och GalliumArsenidkretsar för mikrovåg. De komponenter som sitter i vanliga PC-maskiner idag och dessutom är monterade på kort är vanligtvis inte alls så känsliga som den typen av elektronik som jag misstänker att "Företaget", (edit av agh) hanterar.


Utan och skämmas vill jag avslutningsvis tipsa dig om en bok som jag varit med och skrivit:

ESD - elektrostatiska urladdningar, Birgitta Andersson, Dag Stranneby, ISBN 91-7548-650-4,
VI Sveriges Verkstadsindustrier

Kolla också: http://www.armeka.se/fakta/meny_fakta.html
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sammanfattningsvis kan man ju tycka att tryckluft på burk vinner matchen gentemot dammsugningen, glöm inte bort att köra utan plastpipen bara.


Övrigt
Sen är det alltid lämpligt att bara ta i kretskort i jordplanen. Instikskort trivs bäst om man håller de i plåtbygeln (som också är jord). Lösa komponenter är i allmänhet kännsligare.

När vi är uppladdade och rör ett ledande föremål, urladdas vi blixtsnabbt genom föremålet. Urladdar vi oss genom komponenter, kretskort eller kontakter orsakar vi med stor sannolikhet en ESD-skada. Detta sker ofta utan att vi märker det, eftersom människan inte känner urladdningar under
3000 V. De mest känsliga komponenterna kan skadas redan vid 30 V spänning och många vanliga komponenter är känsliga för spänningar mellan 100 och 200 V."
Statisk el genereras av allt som inte leder ström.

Det är inte alltid säkert att kretsarna går sönder direkt men däremot kan de få en skada som kanske visar sig efter ett tag. Det kan dröja år innan man märker av det, men det kan även gå snabbt. Ostabila minnen, moderkort som kraschar kan vara symptom efter en sen ESD skada.

Slutsats
När 2st ytor gnids vid varandra överförs elektroner från den ena sidan till den andra. Då blir den andra sidan ”elektriskt laddad”, denna elektricitet kallas för statisk elektricitet och på engelska ESD (Electro Static Discharge). Statisk elektricitet skadar komponenter och kretsar i datorn och för att skydda sig kan man använda antistatsarmband eller ta i något jordat för att ladda ur sig.

Antistatarmband ska kopplas till chassit
och strömkabeln får ej vara ansluten till datorn.

Hoppas att ni har lärt er något ;D

PS. Har ni råd med nya komponeter har ni råd med ett esd armband! (handlar om ett pris under hundralappen)
/PhR0ZeN

Ett speciellt tack till agh39 för sin text och alla andra som har hjälpt mig med denna tråd!