Elektrostatik boşalmayı gündelik hayatımızda, insan vücudu üzerindeki statik elektriğin başka bir nesneye elektrik akımı olarak hızlıca iletimi şeklinde zaman zaman yaşıyoruz. Bu boşalmanın insan sağlığı üzerinde olumsuzluk yaratacak etkisi bulunmamakta. Ancak yükün boşaldığı nesne duyarlı bir cihaz veya tehlike yaratabilecek, örneğin yanıcı bir madde ise o zaman sonuçlar pek bu kadar masum olmuyor.

Elektrikli ve elektronik cihazlar bu anlık ve hızlı boşalmaya karşı alınganlık gösterebilir. Kilovoltlar mertebesindeki ESD,milivolt veya volt mertebesinde çalışan devre ve cihazları çok rahatlıkla bozabilir. Bu nedenle özellikle birtakım kurallarla kısıtlanmış olan elektronik cihazların ESD karşısında da belirli düzeyde bağışıklık göstermesi beklenir.Elektrikli ve elektronik cihazlarda en yaygın kullanılan standart, Avrupa Birliği standartlarından EN 61000-4-2 standardıdır. Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) grubu altında yer alan ESD Bağışıklık Standardıgenel olarak elektrikli ve elektronik cihazlarda kullanıcılardan kaynaklı ESD’nin temel darbe şeklini, uygulanması gereken gerilim düzeylerini, uygulama yöntemini ve test düzeneklerini açıklar.

ESD Akımının Dalga Şekli (EN 61000-4-2’ye göre)

ESD’nin direkt temas ile boşalma şeklinde oluşabildiği gibi, farklı potansiyele sahip cisimlerin birbirlerine yaklaşmaları durumunda aradaki yalıtkanın (havanın) delinmesi sonucu havadan da meydana gelebileceğini ESD’nin tanımı içinde vermiştik (ESD Nedir?). Buna bağlı olarak standardın öngördüğü ESD testi de temasla (dokunarak) veya havadan (yaklaştırarak) gerçekleştirilir. Bu testte ESD üreteci, statik elektrik yüklenmiş bir operatörün vücudunu, üretecin yuvarlak ucu ise insan parmağını temsil etmektedir.

Taşınabilir türde bir ESD Üreteci

Günümüzde bir çok elektronik cihazın dokunmatik olduğu gözönüne alınırsa özellikle son kullanıcı için ESD testlerinin ne denli önemli olduğu anlaşılabilir. Peki ESD elektronik cihazı nasıl etkiler? Aslında etki birkaç farklı şekilde kendini gösterebilir. Öncelikle ESD’nin kilovoltlar mertebesinde dolayısıyla havayı delebilecek düzeyde olduğunu düşünürsek, mekanik ve termal etkilerini tahmin etmek zor olmaz. Özellikle elektronik cihaz veya kart üretimi yapılan kuruluşlarda operatörün önlem almadan dokunduğu kartın üzerindeki komponentler bu hızlı yük akışının ısıl etkisiyle fiziksel ve ısıl zorlanmaya maruz kalıp yanabilir. ESD, çevresinde oluşturduğu elektromanyetik enerji ile cihazın hassas devre ve komponentlerinin elektromanyetik olarak bozulmasına da neden olabilir. Bütün bunların yanında ESD devrede istenmeyen akımlar akmasına ve gerilimler endüklenmesine sebebiyet vereceği için direkt olarak duyarlı komponentlerin bozulmasına, dolayısıyla cihazın veya kartın resetlenmesine, hatalı ölçüm yapmasına, yanlış bilgi göstermesine veya tümden kapanmasına neden olabilir.

ESD’ye karşı alınabilecek önlemler iki grupta değerlendirilmelidir :

Kaynak durumundaki cihaz ve operatörlerde alınacak önlemler : ESD’yi önlemenin temel yolu, statik elektrik oluşumuna engel olmaktır. Bunun için antistatik malzemeler tercih edilebilir. Örneğin çalışılan zeminin statik yüklenmeye neden olmayan bir malzemeyle kaplanması, aynı şekilde opeartörlerin ayakkabılarının, kıyafetlerinin, eldivenlerinin statik elektrik oluşturmayacak malzemeden yapılması bir çözümdür. Bunun dışında, operatörde veya statik elektrik oluşturma potansiyeli olan cihazlarda topraklama, statik yükün birikmeden kontrollü olarak toprağa akmasını sağlar. Çalışırken bileğe takılması şart koşulan ESD bileklikleri bu amaçla kullanılmakta…

Etkilenen durumdaki cihaz veya devrelerde alınacak önlemler : Öncelikle imkan varsa etkilenen cihazların antistatik malzemelerle kaplanması bir çözüm olarak değerlendirilebilir. Ancak bunun genel olarak pek mümkün olmadığı bilindiğine göre ESD’ye dayanıklı komponent seçme, devreyi EMC kurallarına uygun tasarlama, verimli ve doğru topraklama, ESD’nin gelebileceği yerlere veya duyarlı komponentlerin önüne süzgeç devreler koyma, en yaygın olarak da; gelebilecek bir yüksek gerilim veya akım dalgasını kesen varistörler (özellikle MOV) kullanma genel olarak çözüme ulaştıracaktır.