Qu’est-ce que l’ESD et à quoi sert un sol ESD ?
Le phénomène ESD cause des dommages pouvant atteindre plusieurs milliards de dollars dans le monde. On estime que le coût des dommages causés par les décharges électrostatiques pour les entreprises de fabrication de composants électroniques représente entre 8 et 30 % du total des défauts de fabrication. Il est donc extrêmement important de prévenir ces dommages autant que possible. Les revêtements de sol ESD Fortelock, notamment, peuvent vous venir en aide.
Qu’est-ce que l’ESD ?
ESD signifie ElectroStatic Discharge, c’est-à-dire décharge électrostatique. Une charge est générée lorsque deux substances se frottent l’une contre l’autre ou lorsqu’elles sont simplement séparées (par exemple, les rubans adhésifs). Les atomes neutres des substances sont chargés positivement ou négativement par ce processus. Si les atomes chargés rencontrent ensuite l’élément de terre, une décharge électrique se produit.
Chacun d’entre nous en a fait l’expérience, surtout pendant les mois d’hiver, par exemple au moment de manipuler une poignée de porte, laquelle nous donne alors une sorte de « coup ». Cela est dû au fait que l’air est sec en hiver, ce qui rend difficile la dissipation de la charge électrique accumulée. De plus, en marchant sur la moquette ou en bougeant les bras dans un pull en laine, vous pouvez accumuler une charge importante.
Le corps comme une batterie géante
Saviez-vous que le simple fait de vous lever de votre chaise peut créer une charge allant jusqu’à 18 000 volts ? Si vous enlevez votre pull en laine, vous créez une tension allant jusqu’à 25 000 V. Si vous marchez sur un tapis en nylon dans un environnement sec, vous pouvez très facilement accumuler jusqu’à 35 000 volts !
On peut déjà entendre ces décharges lorsque le corps a accumulé 6 000 volts – sous la forme d’un son de claquement. Vous pouvez voir une petite étincelle lorsque la charge est de 9 000 volts.
Quels sont les facteurs qui influencent la taille de la charge ?
Plusieurs facteurs influencent le niveau de charge. L’un des plus importants est l’humidité relative de l’air. Dans un environnement humide, la charge peut simplement s’échapper par le chemin conducteur formé par les gouttelettes d’eau dans l’air. Au contraire, l’hiver, cela est plus difficile pour la charge. Par exemple, alors que la manipulation d’un sac en plastique en été génère une tension de 1 600 V, elle peut atteindre 17 000 V en hiver.
| Humidité relative de l’air | 20 % | 80 % |
| Marcher sur un tapis en nylon | 35 000 V | 1 500 V |
| Enlever un pull en laine | 25 000 V | 1 900 V |
| Se lever d’une chaise | 18 000 V | 1 800 V |
| Manipuler un sac en plastique | 17 000 V | 1 600 V |
| Marcher sur un sol en vinyle | 12 000 V | 250 V |
| Travailler du plastique | 6 000 V | 100 V |
Un autre facteur important est le type de matériaux. Si vous frottez un ballon en caoutchouc gonflé contre vos cheveux, la tension sera énorme. Cela est dû au fait que les matériaux ayant une susceptibilité opposée à la charge frottent l’un contre l’autre. Alors que les cheveux se chargent positivement, le caoutchouc et le plastique ont tendance à se charger négativement. Cette différence peut créer une tension très importante. Si vous souhaitez en savoir plus sur cette question, nous vous recommandons de vous renseigner sur les « séries triboélectriques ».
La vitesse à laquelle nous marchons sur un tapis ou déroulons une bande adhésive a également une incidence sur la taille de la charge. Si nous marchons plus lentement, la charge ne sera pas aussi importante que si nous marchons vite. Enfin, la taille de la zone de contact des matériaux n’est pas la moindre. Plus la surface est grande, plus la charge est importante.
Electronique fine
C’est dans les années 1970 que l’on a commencé à s’intéresser de plus près à la question de l’ESD dans les entreprises manufacturières. Jusqu’alors, les composants électriques robustes et souvent de grande taille pouvaient supporter des tensions plus élevées, mais la tendance à la réduction de la taille des produits a changé la donne. Les grands téléviseurs ont été remplacés par de minces écrans LCD, les téléphones tiennent dans la poche, et les grands ordinateurs de bureau ont été remplacés par de petits ordinateurs portables ou des tablettes compactes. Tous ces dispositifs nécessitent les composants les plus petits possibles.
Saviez-vous que la plus petite puce actuelle ne mesure que 0,1 mm³ ?
Tous ces composants sont extrêmement sensibles aux tensions élevées. Même 20 volts peuvent causer des dommages irréversibles. Cependant, ce qui est le plus insidieux à propos de l’ESD, c’est le fait que l’ESD ne peut endommager que partiellement l’électronique, tandis que le composant peut continuer à fonctionner. Même une inspection à la sortie de l’usine ne permet pas de détecter de tels dommages. Souvent, ils sont si petits que nous ne pouvons pas les détecter à l’œil nu. L’étendue des dégâts peut être visualisée en zoomant plusieurs milliers de fois. Toutefois, avec le temps, les dommages peuvent s’aggraver jusqu’à entraîner une défaillance complète du produit. Dans de nombreux cas, cela se produit alors que le produit est encore sous garantie, ce qui entraîne des coûts considérables pour le fabricant qui doit réparer ou remplacer le produit.
Quels sont les différents lieux affectés par l’ESD et comment pouvons-nous nous défendre efficacement ?
La prévention des décharges électrostatiques est extrêmement importante dans les entreprises de fabrication. Et pas seulement là. Elle peut également causer des problèmes majeurs dans d’autres secteurs tels que :
- les aéroports ;
- l’industrie du textile et du papier ;
- les ateliers de peinture ;
- les salles de séchage ;
- l’industrie photographique ;
- l’industrie pharmaceutique ;
- les salles d’opération ;
- les cabinets dentaires ;
- les centres logistiques où l’on manipule ou emballe des produits.
Les programmes de prévention contre les décharges électrostatiques se concentrent sur deux objectifs principaux : minimiser autant que possible le risque de décharge électrostatique et ramener lentement la charge à la terre lorsqu’elle se produit.
Pour prévenir efficacement les ESD, nous vous recommandons de mettre en œuvre un programme de suppression des ESD dans votre entreprise. Dans le cadre de ce projet, il est nécessaire, entre autres, d’établir ce qu’on appelle un « espace EPA » (ElectroStatic Discharge Protected Area). Il s’agit d’un espace dans lequel le risque d’ESD est minimisé. Il peut s’agir d’un simple poste de travail où l’on manipule de l’électronique fine ou d’un hall de production entier. Il comprend notamment :
1. Un équipement ESD: bracelets ESD spéciaux, sol ESD, chaussures et vêtements ESD, conteneurs, chaises, lampes, outils, matériel d’emballage, etc. en version ESD.
2. Un dispositif de mesure à l’entrée de la zone ESD: mesure la valeur de la tension sur le corps humain et la résistance du système formé par le travailleur et les chaussures.
3. Du personnel formé: dans le cadre du programme, il est important de former le personnel sur la manière d’entrer dans l’espace et d’y travailler.
4. Un coordinateur ESD: chaque entreprise devrait avoir son propre coordinateur chargé d’effectuer des contrôles réguliers, de former le nouveau personnel et de veiller à ce que le programme se déroule correctement.
Conseil : Si vous travaillez principalement en position assise et que vous n’entrez en contact avec des appareils électroniques qu’à un seul bureau, procurez-vous au minimum des bracelets ESD. Ceux-ci peuvent dissiper efficacement les charges statiques. Mais si vous devez bouger et marcher pendant que vous travaillez, investissez également dans un revêtement de sol ESD de qualité. Ce dernier ne crée pas de charge électrique et, en même temps, décharge efficacement les surcharges vers le point de mise à la terre.
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