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Christopher Nickels, gerente de ESD en L3 Harris, describió sus esfuerzos para controlar las descargas electrostáticas (ESD) dentro de su organización como “caza de fantasmas”. Jack Elston, fundador y director ejecutivo de Black Swift Technologies, se sentía constantemente frustrado porque sus trabajadores de ensamblaje de vehículos aéreos no tripulados, de gran movilidad, no utilizaban correas de tierra ESD. Ahora ambos han encontrado ayuda en una nueva tecnología: el monitoreo ESD portátil.
Nickels utiliza un medidor de ESD inalámbrico y portátil de Iona Tech principalmente en la capacitación de ESD para ayudar a los ingenieros y técnicos a desarrollar una mejor comprensión de los eventos de ESD y evitar que ocurran en primer lugar. Esta tecnología ayuda a sus empleados a comunicar y visualizar la realidad de las descargas electrostáticas, afirmó. A medida que aumente la aceptación, prevé que el sistema se utilizará más ampliamente como monitoreo constante de ESD para el personal móvil.
La empresa de Elston, que fabrica y opera sistemas aéreos no tripulados en Boulder, Colorado, ha estado utilizando nuestra tecnología portátil desde su campaña de prueba beta. “Puedes colocar algunas bandas StatIQ en tu tienda y la gente puede agarrarlas y caminar con ellas”, dijo. «Es un flujo de trabajo muy diferente al de estar atado a un escritorio y tener que ponerse y quitarse algo cada vez que hay que salir».
Aunque L3 Harris es una organización grande, grupos más pequeños también pueden beneficiarse de este dispositivo portátil.
En las pequeñas empresas y sitios de fabricación centrados en la electrónica, el presupuesto de ESD no permite pisos conductores, sistemas de control ambiental o soluciones de monitoreo existentes. Si bien un banco de trabajo puede contener algunas alfombrillas disipadoras y muñequeras disponibles comercialmente, el ingeniero generalmente no está estacionario. Dado que tienen que moverse constantemente entre estaciones de trabajo durante el día, es poco probable que se quiten y reemplacen su correa ESD fija y adjunta cada vez.
Se está desarrollando un sistema que muestra el estado de todos los productos dentro de una organización que la banda puede monitorear y se espera que se lance a finales de este año. Esta nueva capacidad hará realidad la visión de Nickel y le brindará a él y a otros administradores de ESD datos procesables sobre el voltaje corporal de cada técnico que entre en contacto con equipos peligrosos para ESD.
¿Por qué desarrollamos el wearable?
Las descargas electrostáticas han sido un desafío constante en la fabricación de productos electrónicos durante más de 60 años. Hoy en día, sólo en Estados Unidos se gastan mil millones de dólares cada año en la prevención de ESD.
La solución a este problema reside en una mejor visibilidad de la descarga electrostática. Y ya es hora de combatir el problema con innovaciones tecnológicas que sigan el ritmo de los avances en la electrónica subyacente.
ESD compleja e intangible
En la fabricación de productos electrónicos, las descargas electrostáticas pueden dañar circuitos sensibles y afectar la calidad y confiabilidad del producto.
La descarga electrostática es extremadamente compleja e intangible, por lo que es muy difícil de prevenir, detectar y cuantificar. Mientras que los humanos pueden sentir una descarga a 2000 V, los circuitos CMOS pueden dañarse a 100 V. Por lo tanto, es posible dañar los circuitos sin siquiera darnos cuenta de lo que ha sucedido.
Para empeorar las cosas, el daño puede presentarse de dos formas: catastrófico o latente.
Los daños catastróficos se refieren a situaciones en las que un dispositivo se somete a una descarga eléctrica y falla inmediatamente después. Este daño es más intuitivo y fácil de cuantificar porque tiene una clara relación causa-efecto.
El daño latente, por otro lado, es la situación en la que un dispositivo se somete a una descarga eléctrica, pasa el control de calidad y luego falla mucho más tarde en su ciclo de vida.
El estudio más completo hasta la fecha sobre los efectos de las descargas electrostáticas se realizó hace muchos años. Sin embargo, sigue siendo relevante ya que la tecnología para abordar el problema no ha progresado desde entonces.
El estudio encontró que hasta el 30% de los dispositivos que fallaron durante el proceso de fabricación se debieron a daños por ESD. Si se extrapola esto a todas las pérdidas en la fabricación de productos electrónicos en todo el mundo, más los costos adicionales de los productos que fallan en servicio, la magnitud del problema de ESD queda clara.
Sin embargo, el problema de la ESD a menudo se deja de lado. Probablemente esto se deba a que las soluciones existentes no funcionan para la mayoría de los clientes y a que es muy difícil medir y, por tanto, cuantificar el problema.
Por qué fallan muchas soluciones actuales
Para un desafío tan complejo y universal, las soluciones existentes son bastante decepcionantes.
La solución más común es el brazalete ESD: un brazalete conectado a tierra que proporciona al usuario una vía de disipación. Estos son efectivos hasta cierto punto, pero están severamente limitados por la falta de movilidad, ya que el usuario debe estar físicamente atado al suelo (GND) para que funcionen.
Además, estas correas no proporcionan información sobre la conexión a tierra y la acumulación de carga, lo que deja al usuario a oscuras sobre la ocurrencia de eventos ESD. La única mejora tecnológica en los últimos 50 años han sido los “monitores de pulsera continuos”, que sólo detectan si se está usando la pulsera.
Otras soluciones, como las alfombras ESD, los revestimientos para suelos y los zapatos, están sujetas a las mismas limitaciones. Son incómodos. Restringen la movilidad. Son propensos a errores. Y carecen de comentarios significativos. No existe un seguimiento continuo de estas soluciones, por lo que pueden pasar meses antes de que se identifique un error o problema.
Peor aún, incluso con estas contramedidas, no hay garantía de que se eviten eventos de ESD. Para una prevención de ESD verdaderamente integral, es necesario que un inspector de ESD visite e inspeccione una instalación. Estos trabajadores calificados son difíciles de encontrar.
La visibilidad ayudará
La razón principal por la que la ESD es tan difícil de controlar es porque es muy difícil de detectar. Para resolver el problema de la ESD, necesitamos más información sobre los eventos de ESD.
Iona Tech aborda esta necesidad desarrollando soluciones que monitorean los eventos de ESD en tiempo real. Nuestro dispositivo rastrea los eventos de ESD y alerta al usuario tan pronto como ocurren. El dispositivo informa a los usuarios sobre el voltaje corporal actual para su prevención y les notifica cambios rápidos en el voltaje corporal (por ejemplo, eventos ESD) para su detección.
Nuestro dispositivo portátil permite a los usuarios decir «sucedió un evento», una nueva perspectiva para la industria. Al comprender la naturaleza de los eventos de ESD y los datos precisos de voltaje que los preceden, realmente podemos abordar este desafío.
Con nuestra cinta de monitoreo ESD, los trabajadores pueden moverse libremente por el lugar de trabajo y recibir alertas si existe riesgo de daños a los componentes electrónicos. Cuando ocurre un evento de ESD en un circuito, recibe una alerta y puede saber que un producto está en riesgo.
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