Trong cuộc sống hằng ngày, chắc hẳn bạn đã ít nhất một lần có cảm giác bị giật điện nhẹ khi đi qua một tấm thảm hay sau khi chạm tay vào tay nắm cửa bằng kim loại. Tất cả những trường hợp trên được gọi là hiện tượng ESD. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cơ bản về hiện tượng này.
Thế Nào Là ESD?
ESD là cách viết tắt của cụm từ “Electrostatic sensitive devices”. Đây là một hiện tượng phóng tĩnh điện giữa 2 vật tích điện khác nhau, được gây ra bởi sự tiếp xúc, sự cố chập điện hay những sự cố điện môi. Hiện tượng tích tụ tĩnh điện đôi lúc có thể là kết quả của quá trình tribocharge hoặc là cảm ứng tĩnh điện.
Tuy nghe sơ qua thì hiện tượng này có vẻ là một hiện tượng nguy hiểm nhưng trong thực tế, hiện tượng phóng tĩnh điện này tương đối vô hại đối với con người và đối với hầu hết các ngành công nghiệp. Mặc dù là như vậy nhưng vẫn có một số ngành công nghiệp cần phải kiểm soát hiện tượng này bởi những hậu quả nguy hiểm mà hiện tượng này có thể mang lại, trong số đó có thể kể đến như các ngành công nghiệp sản xuất vi mạch điện tử.
Hiện Tượng ESD Trong Tự Nhiên Và Đời Sống
Trong cuộc sống hằng ngày, bạn có thể dễ dàng nhìn thấy những hiện tượng ESD như:
- Những sợi lông bị hút về phía thanh thủy tinh sau khi được cọ xát vào chất liệu len.
- Hiện tượng bị giật nhẹ khi bạn đi ngang qua một tấm thảm hay sau khi chạm bào tay nắm cửa được làm bằng kim loại.
- Tĩnh điện mà bạn cảm thấy được sau khi sấy quần áo trong máy sấy quần áo.
- Hiện tượng sấm chớp khi trời mưa.
Đặc Điểm Của Hiện Tượng ESD
Như đã nói ở trên thì hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD) xảy ra khi dòng điện đột ngột giữa 2 vật tích điện gây ra bởi sự tiếp xúc, sự cố chập điện hay những sự cố điện môi. Khi hai loại vật dụng khác nhau cọ sát với nhau thì một vật mang tích điện dương, vật còn lại sẽ mang tích điện âm và các vật dụng mang tích điện dương có một điện tích tĩnh. Nếu điện tích tĩnh đó tiếp xúc với một loại vật liệu phù hợp, dòng điện sẽ đột ngột di chuyển và gây ra hiện tượng ESD.
Tuy chúng ta không thể cảm nhận được nhưng ESD là một hiện tượng có khả năng sinh nhiệt rất cao. Một ví dụ minh chứng cho khả năng này đó chính là khi phần điện tích được giải phóng lên một thiết bị điện tử như thẻ mở rộng, lượng nhiệt sinh ra từ điện tích có thể gây ra hiện tượng tan chảy hoặc là bốc hơi các bộ phận nhỏ trong thẻ mở rộng dẫn đến việc thiết bị đó bị hư hỏng.
Tác Hại Của Hiện Tượng ESD
Đối Với Con Người
Trong trường hợp các vật thể bị nhiễm tĩnh điện lớn sẽ tạo nên một môi trường có điện trường cực kỳ mạnh. Môi trường này về thời gian dài sẽ có những gây hại đến sức khỏe của con người, có thể kể đến như ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh, hệ sinh dục, hệ tuần hoàn.
Đối Với Ngành Công Nghiệp Điện Tử
Hiện tượng ESD có thể gây ra những ảnh hưởng đến các thiết bị điện tử. Mặc dù rằng hiện tượng này sẽ không làm hỏng lập tức các thiết bị nhưng về lâu dài nó sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng của các sản phẩm. Đây là một hiện tượng đáng lo ngại đối với các nhà sản xuất cũng như là đối với người sử dụng bởi việc này sẽ làm tuổi thọ của các sản phẩm bị giảm xuống một cách đáng kể.
Ngoài ra, hiện tượng ESD có thể gây ra những vấn đề về tính ổn định cũng như là hiện tượng giảm sút chất lượng của các thiết bị thiết tử, bản mạch linh kiện điện tử. Thậm chí rằng hiện tượng ESD có thể gây ra những thiệt hại đối với các thiết bị sản phẩm hoàn chỉnh, khiến cho các thiết bị đó không thể hoạt động hoặc là gặp những trục trặc không có giải pháp khắc phục.
Các Giải Pháp Đối Với Hiện Tượng ESD
Các vật liệu khác nhau sẽ có các cách để chống tĩnh điện khác nhau. Tuy nhiên thì giải pháp thường thấy nhất đối với các vật liệu dẫn điện đó chính là nối đất trực tiếp.
Trong trường hợp đó là những vật liệu không dẫn điện ví dụ như các chất liệu tự nhiên, hỗn hợp thì thường chỉ có một phương pháp duy nhất để hóa giải hiện tượng này đó chính là dùng ionizer. Giải pháp này sẽ tạo ra các ion trung hòa tại những vùng bị tĩnh điện bởi một lí do rất cơ bản, nếu những khu vực đó không được trung hòa bởi những điện tích tự do thì phần tĩnh điện sẽ mất đi rất chậm.
Không thể áp dụng phương pháp nối đất trực tiếp đối với các vật dụng có chất liệu cách điện bởi vì trong cấu tạo của những loại vật liệu này có những nhóm điện tích âm cùng với điện tích dương và các phần điện tích không thể di chuyển được trên bề mặt của những vật dụng này. Đối với các vật dụng có chất liệu cách điện thì phương pháp thường dùng nhất đó chính là phương pháp ion hóa. Quá trình ion hóa các điện tử tự do trong không khí bằng cách thức phân cực điện áp cao nhằm mục đích tạo ra một cách liên tục các luồng điện tích âm và điện tích dương. Phần điện tích này sau khi được tạo thành sẽ cùng với các điện tích trái dấu trên bề mặt của chất liệu triệt tiêu những tĩnh điện trên bề mặt cách điện.
Ngoài ra, trên thị trường hiện tại đã có những thiết bị chống tĩnh điện có chức năng khử các ion bằng cách trung hòa chúng. Có thể kể đến những thiết bị chống tĩnh điện đang được sử dụng phổ biến như thanh khử tĩnh điện, vòi phun chống tĩnh điện, dúng chống tĩnh điện, dao khí, quạt thổi ion, bộ nạp tĩnh điện, vòng tay tĩnh điện, sàn chống tĩnh điện, dây nối đất,…
Đối với những sản phẩm, linh kiện điện tử, bạn có thể dùng những loại túi có khả năng chống tĩnh điện để bảo vệ hiện tượng này tránh khỏi hiện tượng ESD.
Nhằm mục đích chống tĩnh điện đối với các hệ thống máy in, thông thường chúng ta sẽ gắn những thanh khử tĩnh điện lên một số vị trí của thiết bị có chức năng trung hòa các ion tạo ra từ các loại giấy trong quá trình cọ xát, xả cuộn, sấy khô,…
Trong trường hợp nếu bạn muốn chống hiện tượng ESD đối với các thiết bị súng phun sơn, bàn cần sử dụng quạt ion hoặc có thể là thanh khử tĩnh điện để gắn lên vị trí gần nơi phun sơn nhằm mục đích khử ion trong các hạt sơn. Qua đó có thể giúp các hạt sơn bám chắc hơn vào bề mặt, góp phần giúp tăng thẩm mỹ cho bề mặt sơn.
