Pendahuluan tentang Penyebab & Dampak ESD
Artikel ini meruapakan lanjutan dari artikel Dasar Listrik Statis dan Electrostatic Discharge sebelumnya. Kali ini kami akan menyajikan analisis singkat tentang akar penyebab umum, dampak, efek serta bahaya electrostatic discharge (ESD) pada berbagai sektor —Omazaki Consultant adalah konsultan electrostatic discharge (ESD) atau listrik statis yang menyediakan layanan konsultasi listrik statis dan pelepasan muatan elektrostatik. Hubungi kami dengan mengirimkan email ke cs@omazaki.co.id atau dengan mengisi formulir di kontak.
Artikel ini merupakan rangkaian dari beberapa artikel terkait yaitu:
- Listrik Statis & Electrostatic Discharge – Dasar
- Penyebab dan Dampak Electrostatic Discharge
- Solusi, Pencegahan dan Pengendalian Electrostatic Discharge
———————————————
Penyebab Electrostatic Discharge
Pelepasan muatan listrik statis (ESD) telah ada sejak awal waktu. Namun, fenomena alam ini hanya menjadi masalah dengan meluasnya penggunaan elektronik solid-state.
Pelepasan muatan listrik statis atau ESD terjadi ketika dua benda dengan potensial tegangan yang berbeda bertemu sehingga terjadi perpindahan muatan dari satu benda ke benda lainnya hingga terjadi potensial yang sama. Waktu yang diperlukan untuk itu bervariasi tergantung pada karakteristik, misalnya jumlah kapasitansi dan resistansi di antara mereka.
Besarnya muatan listrik yang dihasilkan oleh triboelectric charging bergantung pada banyak faktor, yaitu bidang kontak, sifat bahan, seberapa cepat bahan dipisahkan, dan kelembaban relatif. Selain pengisian triboelektrik, sumber listrik statis lainnya yang kurang umum termasuk induksi, bombardir ion, dan kontak dengan benda bermuatan lainnya.
———————————————
Dampak & Bahaya Electrostatic Discharge (ESD)
Efek atau bahaya yang paling umum dari ESD adalah kebakaran dan ledakan dan kegagalan elektronik. Gangguan dan kerusakan telah dilaporkan selama beberapa tahun terakhir, tetapi dalam banyak kasus, akar penyebab kegagalan ESD tidak dapat dilacak. Malfungsi dan kerusakan ESD umumnya diklasifikasikan sebagai kegagalan listrik yang tidak diketahui.
Kejutan Elektrostatik
Kejutan atau sengatan elektrostatik pada manusia juga merupakan risiko yang nyata dan selalu ada. Energi ESD bisa cukup tinggi untuk menyebabkan sensasi menyakitkan pada manusia, yang mengakibatkan gerakan tak terkendali dan dapat menyebabkan kecelakaan.
Kebakaran dan Ledakan
Area bahaya utama adalah listrik statis dengan adanya gas, cairan, dan bahan mudah terbakar lainnya yang mudah terbakar. Penggunaan bahan mudah terbakar di fasilitas mengalami penurunan, namun tanpa pengendalian, risiko kebakaran dan ledakan masih dapat terjadi, terutama di laboratorium, unit perawatan intensif, dan ruang operasi.
Elektronik Gagal
Kerusakan akibat ESD pada komponen elektronik dapat berupa:
- Soft failures
- Latent Defects
- Catastrophic Failures
Soft Failures
Arus listrik karena ESD dapat mengubah logika internal, menyebabkan sistem menjadi terkunci atau berperilaku tak normal dan tidak terduga. ESD dapat menyebabkan korupsi aliran data pada sistem elektronika. Meskipun efeknya bersifat sementara, kejadian pelepasan elektrostatik dapat memperlambat komunikasi atau memerlukan reboot sistem jika terjadi penguncian.
Latent Defects
Cacat laten, artinya komponen yang rusak atau rusak. Kegagalan laten adalah jenis yang kurang terlihat. Di situlah perangkat telah rusak tetapi tidak langsung gagal. Karena kerusakan tidak mudah terlihat, kerusakan berikutnya dapat terus terjadi sebelum terjadi kegagalan. Karena perangkat terdegradasi sebagian, kegagalan dapat terjadi di lain waktu—bahkan bertahun-tahun kemudian.
Pelepasan listrik statis di dekat sistem elektronik aktif dapat menyebabkan kerusakan memori atau kegagalan sementara karena penguncian perangkat, biasanya dapat dipulihkan saat dihidupkan ulang. Namun, pada tingkat perangkat, pelepasan muatan listrik statis dapat mengakibatkan kehancuran total. Mekanisme kegagalan tersebut dibahas.
Catastrophic Failures
Kegagalan katastropik menyebabkan kegagalan pada item sensitif ESD yang bersifat permanen. Peristiwa ESD mungkin telah menyebabkan pelelehan logam, kerusakan sambungan atau kegagalan oksida. Inspeksi normal mampu mendeteksi kegagalan katastropik.
Kegagalan katastropik langsung, artinya komponen benar-benar gagal atau mati.
Kegagalan bencana komponen elektronik dapat menjadi jenis kerusakan ESD yang paling murah karena dapat dideteksi dan diperbaiki pada tahap pembuatan awal.
———————————————
Apa Penyebab Perangkat Elektronik Rusak?
Kerusakan ESD biasanya disebabkan oleh salah satu dari tiga peristiwa: ESD langsung ke perangkat, ESD dari perangkat, atau pelepasan akibat medan. Terjadi atau tidaknya kerusakan pada item sensitif atau rentan ESD (ESDS) oleh peristiwa ESD ditentukan oleh kemampuan perangkat untuk menghilangkan energi pelepasan atau menahan tingkat tegangan yang terlibat. Tingkat kegagalan perangkat dikenal sebagai sensitivitas ESD perangkat atau kerentanan ESD.
Discharge ke Perangkat
Peristiwa pengisian daya elektrostatis (ESD) dapat terjadi saat konduktor bermuatan apa pun (termasuk tubuh manusia) dilepaskan ke suatu item. Penyebab kerusakan elektrostatik dapat berupa transfer langsung muatan elektrostatik dari tubuh manusia atau bahan bermuatan ke ESDS. Ketika seseorang berjalan melintasi lantai, muatan elektrostatik terakumulasi di tubuh mereka. Kontak sederhana (atau kedekatan) jari ke ujung ESDS atau rakitan, yang biasanya pada potensial listrik yang berbeda, dapat memungkinkan tubuh melepaskan dan mungkin menyebabkan kerusakan ESD pada ESDS. Model yang digunakan untuk mensimulasikan peristiwa ini adalah model tubuh manusia (HBM). Pelepasan serupa dapat terjadi dari benda konduktif bermuatan, seperti alat atau perlengkapan logam. Dari sifat pelepasannya, model yang digunakan untuk menggambarkan peristiwa ini dikenal sebagai model mesin (MM).
Discharge dari Perangkat
Pemindahan muatan dari ESDS ke konduktor juga merupakan peristiwa ESD. Muatan statis dapat terakumulasi pada ESDS itu sendiri melalui penanganan atau kontak dan pemisahan dengan bahan kemasan, permukaan kerja, atau permukaan mesin. Ini sering terjadi ketika perangkat bergerak melintasi permukaan atau bergetar dalam sebuah paket. Model yang digunakan untuk mensimulasikan transfer muatan dari ESDS disebut sebagai model perangkat bermuatan (CDM). Kapasitansi, energi, dan bentuk gelombang arus yang terlibat berbeda dari pelepasan ke ESDS, kemungkinan menghasilkan mode kegagalan yang berbeda.
Discharge Induksi-Medan Magnet
Proses pengisian elektrostatik lain yang secara langsung atau tidak langsung dapat merusak perangkat disebut induksi medan. Seperti disebutkan sebelumnya, setiap kali benda apa pun menjadi bermuatan elektrostatik, ada medan elektrostatik yang terkait dengan muatan itu. Jika ESDS ditempatkan di medan elektrostatik dan diarde saat berada di dalam medan elektrostatik, transfer muatan dari perangkat terjadi sebagai peristiwa CDM. Jika item dikeluarkan dari wilayah medan elektrostatik dan diarde lagi, peristiwa CDM kedua akan terjadi saat muatan (berlawanan polaritas dari peristiwa pertama) ditransfer dari perangkat.
———————————————
Hubungi Omazaki Consultant bila Anda mencari konsultan studi analisis, pengukuran, dan asesmen listrik statis dan pelepasan muatan listrik statis atau electrostatic discharge (ESD) di fasilitas bisnis Anda di Indonesia. .
———————————————
Referensi
- EOS/ESD Association, Inc.
- Fundamental of ESD – A Primer on Electro-Static Discharge, Teledyne Advanced Pollution Instrumentation
- ESD Training – Bondline – UK
- Basic Concepts in ElectroStatic Discharge – SCS
- Guide ESD Protection – Tridonic
- The Prevention and Control of Electrostatic Discharge – Mini Circuit
- Electrostatic Discharge – Wikipedia
- Electrostatic Discharge: Causes, Effects, and Solutions – EC&M
- DESCO Industries ESD Awareness Booklet
———————————————
Artikel Terkait
- Studi dan Asesmen Kualitas Daya Listrik
- Penyebab dan Dampak Electrostatic Discharge
- Solusi, Pencegahan dan Pengendalian Electrostatic Discharge
———————————————