Newsletter Subscription

Seguridad ESD: los fundamentos en términos sencillos

Es posible que los daños por ESD resulten imperceptibles a simple vista, pero sus consecuencias pueden salir muy caras. Por ello, tener en cuenta los fundamentos de la seguridad ESD es un requisito imprescindible para muchas empresas industriales.

A casi todo el mundo le ha pillado por sorpresa un calambre repentino y momentáneo al dar la mano a alguien o al tocar una manija de puerta o pasamanos de metal. Estos son casos de descarga electrostática (ESD) con un voltaje de hasta 35.000 voltios, que pueden hacer daño, pero son inofensivos para el ser humano. Sin embargo, no pasa lo mismo con los componentes electrónicos: bastaría una carga de tan solo 100 voltios para borrar información de un dispositivo magnético de almacenamiento de datos o para destruir una memoria electrónica EPROM. Pero a pesar del riesgo que supone la ESD para los componentes electrónicos, muchas empresas dedicadas a fabricar y procesar estos tipos de piezas a menudo pasan por alto los fundamentos de la seguridad ESD.

¿Qué significa ESD?

ESD significa «descarga electrostática» y describe una ecualización descontrolada de cargas eléctricas entre dos objetos cargados con diferentes voltajes. Una descarga electrostática de este tipo no precisa ni siquiera contacto directo.

Lo cual supone un problema evidente para la industria, ya que la ESD puede dañar los componentes electrónicos en cualquier punto de la cadena de producción, sobre todo considerando que las cargas electrostáticas se generan básicamente de forma continua, a través de la fricción y del movimiento, por ejemplo. Incluso la realización de tareas en un banco de trabajo puede generar una carga de hasta 6.000 voltios.

Las bolsas antiestáticas protegen los componentes sensibles a la ESD durante su transporte.

Aunque la ESD solo puede sentirse cuando la carga es de 3.500 voltios o más, bastarían 5 voltios para dañar los componentes

Aquí es donde la ESD plantea otro problema más. Aunque hay muchos ejemplos en la vida diaria de descarga electrostática que percibimos, por el dolor que experimentamos —al darnos la mano, por ejemplo—, la ESD también puede pasar totalmente inadvertida, debido a que las descargas de este tipo solo pueden sentirse cuando son de 3.500 voltios o más. Sin embargo, los componentes sensibles pueden resultar dañados si se exponen a voltajes mucho más bajos. Por ejemplo, al fabricar discos duros magnéticos, basta con una carga de solo 5 voltios para dañar el sensible cabezal de lectura. Esto se ve agravado por el hecho de que las descargas electrostáticas no solo las transmiten los seres humanos. Los equipos de fábrica, como los carros de transporte, las herramientas y las superficies de trabajo, también pueden cargarse electrostáticamente y causar daños por ESD, a menos que hayan sido diseñados teniendo en cuenta la seguridad ESD.

Seguridad ESD: los fundamentos para la industria

No obstante, no solo la propia descarga suele pasar inadvertida, sino que el daño resultante, como, por ejemplo, unos conductores deteriorados, tampoco puede detectarse a simple vista. Incluso ni siquiera basta, en la mayoría de los casos, con un microscopio óptico, sino que suele precisarse un microscopio electrónico para visibilizar los daños por ESD. El deterioro causado no produce fallos hasta unas pocas semanas o meses después, cuando el producto ya está en manos del cliente final. Entonces, las consecuencias para las empresas afectadas se hacen patentes aún más rápidamente, con quejas, elevados reembolsos por garantía y pérdida de confianza del cliente. Por tanto, la ESD plantea el peor escenario para cualquier empresa, ya que el daño puede producirse mientras la pieza sigue en manos del proveedor y pasar inadvertido en la propia planta de fabricación de la empresa.

Un daño por ESD como esta ruta por corriente disruptiva solo puede verse a través de un microscopio electrónico.

La empresa ha de implementar de forma sólida la totalidad de los fundamentos de la seguridad ESD

Afortunadamente, es posible evitar los daños por ESD de forma eficaz si las empresas son conscientes de este problema y ponen en práctica los fundamentos de la seguridad ESD. Para lograrlo, es imprescindible que la seguridad ESD se entienda y se establezca como concepto aplicable en toda la empresa. Es más, la seguridad ESD debe empezar ya en la fase de selección de proveedores, y mantenerse hasta que el producto se haya entregado de forma segura al cliente. Existe incluso una norma para establecer la seguridad ESD como práctica empresarial holística: DIN EN 61340-5-1. En ella se prescribe un programa de control ESD que establece los elementos clave de un concepto de seguridad ESD de tal forma que son obligatorios para todos los empleados. Dicho programa engloba los siguientes ámbitos y obligaciones:

  • Cumplimiento de las normas pertinentes
  • Procedimientos de protección documentados para toda la cadena del proceso (incluidos proveedores y clientes)
  • Ropa de protección acorde con la normativa
  • Coordinadores y personal de ESD debidamente instruidos
  • Establecimiento de áreas de protección electrostática según los estándares de la industria
  • Inspecciones diarias de aspectos relevantes
  • Cumplimiento de las disposiciones de protección personal
  • Auditorías internas regulares

 Fundamentos de la protección ESD

En consecuencia, es esencial que los empleados estén debidamente equipados para garantizar una seguridad ESD eficaz. Sin embargo, es necesario que los empleados también sean conscientes de la importancia de los accesorios seguros frente a la ESD y que sepan cómo utilizarlos. La formación en materia de ESD puede servir para explicar a los empleados este asunto y enseñarles los fundamentos de la seguridad ESD y el modo de aplicarlos. Dicho esto, resulta evidente que no basta con formar a los empleados encargados de procesar componentes electrónicos. La seguridad ESD total solo es posible si todos los miembros del personal la tienen en cuenta de forma activa, independientemente de que sean encargados de la limpieza, técnicos o personal de almacén.

Para no poner en riesgo las características disipadoras/conductoras de superficies ESD con recubrimiento especial, deben limpiarse con productos de limpieza especiales para superficies ESD.

Además de factores como ropa de protección adecuada, herramientas especiales para prevenir la ESD y el cumplimiento de las normas pertinentes, la humedad ambiental también desempeña un papel importante para lograr una seguridad ESD total. Después de todo, unos niveles bajos de humedad facilitan la acumulación de cargas electrostáticas. Es por ello que las descargas palpables que notamos en la vida diaria son mucho más frecuentes en los meses de invierno. Así pues, es importante, al tratar con componentes electrónicos, mantener la humedad relativa al 30 % como mínimo en las áreas que requieren protección, si la estructura del edificio lo permite. Los materiales suministrados por proveedores que muestran diferentes cargas electrostáticas suponen otro riesgo de ESD. Tales diferencias se pueden igualar a medida que van llegando los productos mediante de uso de ionizadores, por ejemplo, antes de que el material llegue a las operaciones intralogísticas.

Equipamiento de fábrica y EPA: los fundamentos de la seguridad ESD llevados a la práctica

La norma DIN también prescribe áreas de protección electrostática (EPA) adecuadamente equipadas como parte de los fundamentos de la seguridad ESD. Solo en estas áreas podrían manipularse o montarse los componentes electrónicos. La idea fundamental en la que se basan las EPA es que todo material usado en ellas tiene que permitir la disipación electrostática y debe conectarse a tierra en el mismo potencial. Ello permite evitar de forma fiable cargas electrostáticas y diferencias de potencial. Un área de protección electrostática puede ser un único banco de trabajo, un área determinada o incluso un edificio entero.

Una EPA (área de protección electrostática) es uno de los fundamentos esenciales para una seguridad ESD efectiva.

Son varios los elementos de una EPA que garantizan la seguridad ESD. Por ejemplo, una muñequera ESD protege a las personas frente a cargas electrostáticas cuando se conectan a una terminal de tierra ESD o clavija de tierra ESD a través de un cable de conexión ESD. Aún más, una alfombrilla ESD, que también se conecte a una terminal o clavija de conexión a tierra, protege los componentes que se estén utilizando. Cuando se trata de transportar artículos, productos como los item SystemMobiles resultan idóneos, ya que están en contacto permanente con suelos ESD gracias a una cadena disipadora ESD que disipa las cargas electrostáticas. Aunque encontrar las soluciones adecuadas no resta complejidad alguna a la seguridad ESD, su ejecución resulta más clara y directa, y esto es algo muy valioso, especialmente por su potencial para ayudar a las empresas a reducir considerablemente el índice de fallos en sus productos.