ESD atau Electric Static Discharge adalah merupaka “momok’ bagi industri elektronik. Apalagi dengan makin berkembangnya “miniatur-isme” bentuk komponen dan sirkit elektronik saat ini. Kerugian yang mencapai billion dollar setiap tahun harus ditanggung oleh dunia elektronik saat ini. Estimasi ESD telah merugikan minimal 8% dari total produksi, bahkan dalam bidang tertentu diperkirakan dapat mencapai 33%.
Kerugian-kerugian tersebut terjadi pada :
- Kerugian yang terjadi saat pembuatan spare-part, penyimpanan, pengiriman
- Kerugian saat produksi menjadi barang barang jadi.
- Kerugian saat barang telah digunakan oleh konsumen
- Kerugian-kerusgian tersbut mengakibatkan tambahan “biaya” untuk rework atau pengerjaan ulang di pabrik, yang meliputi biaya kerja (lembur) dan biaya part
- Biaya garansi akibat kerusakan ketika dipakai konsumen, dimana disini meliputi biaya pengiriman, biaya kerja, biaya part.
Apakah sebenarnya ESD itu?
Electric-Staitic artinya adalah “listrik-statis” – yaitu merupakan kejadian yang diakibatkan “ketidak-seimbangan” muatan elektron pada permukaan suatu benda. Ketidak seimbangan muatan elektron ini dapat mengakibatkan terjadinya tegangan listrik hingga ribuan volt dan dapat mempengarugi benda-benda sekitarnya. Ingat mainan kita saat masih kecil. Jika penggaris yang terbuat dari bahan plastik kita gosok-gosok ke rambut atau pakain yang kita pakai, maka penggaris tersebut dapat menarik potongan-potongan kertas kecil. Dikatakan bahwa pada penggaris yang digosok tersebut telah terjadi “muatan listrik statis”. Makin kencang menggosoknya maka akan makin besar muatan listrik statis, yang berarti makin besar tegangan listrik statis.
Discharge artinya adalah “pelepasan muatan”. Ketika penggaris yang telah bermuatan listrik statis didekatkan pada potongan-potongan kertas kecil, maka potongan-potonga kertas tersebut akan ditarik oleh penggaris dan kemudian dilepas lagi. Dikatakan disini bahwa telah terjadi pelepasan muatan oleh penggaris.
ESD dalam dunia elektronik dapat mengakibatkan antara lain :
- Semikonduktor (seperti diode, transistor, FET, ic) rusak tidak fungsi atau mengalami degradasi
- Umur spare part semikonduktor tidak dapat bertahan lama.
- Produk elektronik menjadi cepat rusak tidak tahan lama
Kapan ESD dapat terjadi :
- Faktor manusia. Jika seseorang mengenakan pakaian dari bahan sintesis – maka jika orang tersebut bergerak-gerak – sering bergeser duduknya sehingga bergeseran dengan kursi – atau berjalan diatas karepet – maka tubuh manusia tersebut akan timbul muatan listrik statis
- Semikonduktor yang disimpan dalam kemasan plastik biasa. Jika kemasan tersebut bergoyang-goyang saat trasportasi misalnya – maka kemasan platik tersebut akan timbul muatan listrik statis.
- Kedua faktor tersebut diatas dapat terjadi pada saat pabrikasi, penyimpanan, pengiriman, pemakaian olek konsumen, maupun saat di-repair
- Manusia atau kemasan plastik yang telah mempunyai muatan listrik statis ini jika bersinggungan dengan komponen semikonduktor, maka dapat terjadi pelepasan muatan yang dapat mengakibatkan komponen tersebut rusak secara langsung maupun tidak langsung. Artinya komponen tresebut belum tentu langsung rusak saat itu, tetapi akan mengalami degradasi sehingga setelah digunakan beberapa waktu baru rusak.
Berapakah besarnya tegangan listrik statis yang dapat terjadi.
Besarnya tegangan listrik statis dipengaruhi oleh kecepatan gesekan dan tingkat kelembaban udara.
Dibawah ini adalah tabel perkiraan tegangan listrik yang mungkin terjadi.
Kelembaban 0 – 25 % | Kelembaban 0 – 95 % | |
| Orang jalan diatas karpet | 35.000v | 1500v |
| Orang jalan diatas lantai vinil (semacam plastik) | 12.000V | 250v |
| Pekerja yang gerak-gerak | 6000v | 100v |
| Kantong plastik yang ditarik (digerakkan) dari tempat penyimpanan | 12.000v | 200v |
| Pekerja yang duduk dikursi yang menggunakan bahan semacam plastik | 18.000v | 1500v |
Dibawah ini adalah tabel yang menunjukkan berapa volt besarnya tegangan yang dapat merusak komponen.
| IC atau Transistor MOSFET | 30 – 1200v |
| EEPROM | 100 – 300v |
| JFET | 1500 – 7000v |
| OP-AMP | 300 – 2500v |
| Diode | 300 – 3000v |
| Resistor film | 1000 – 2500v |
Bagaimana mengantipasi ESD
- Dipabrik-pabrik elektronik – setiap pekerja tubuh mereka “wajib” di”ground”kan menggunakan gelang grounding. Mereka menggunakan semacam gelang dari bahan konduktor dimana gelang tersebut kemudian disambungkan ke “ground” melalui kabel konduktor. Meja kerja tidak dilapisi dengan karpet biasa tetapi menggunalkan bahan lapisan yang terbuat dari bahan konduktor. Dan semuanya itu dikontrol dengan ketat.
- Komponen semikonduktor harus disimpan menggunakan bahan yang ”anti-statis”. Misalnya adalah kantong plastik khusus yang anti-statis, foam anti statis, atau bungkus kertas timah (bhs jawa grenjeng)
- Setiap personil yang menangani atau memegang komponen harus menggunakan gelang grounding, dan sebaiknya menggunakan bahan pakaian dari kapas.
- Kelembaban ruang penyimpanan diatus agar tidak terlalu rendah
- Trasportasi jangan sampai membuat kemasan atau komponen gerak geser-geser.
Memahami masalah ESD maka sikap atau langkah yang bagaimana bagi “teknisi” untuk menghindari atau paling tidak meminimalkan problem yang mungkin dapat ditimbulkannya.
- Kemasan spare part kodian dari pabrik aslinya sudah pasti menggunakan kemasan dari bahan anti-statis . Misalnya IC dikemas pada selongsong khusus anti statis, transistor disusun dalam kemasan dari bahan anti statis.
- Spare-part eceran yang disediakan oleh service-center resmi umumnya sudah dikemas menggunakan kantong plastik anti statis atau foam anti statis atau kadang dibungkus kertas timah
- Ditoko spare part atau ditempat teknisi kebanyakan masalah ESD tidak dipahami sama sekali. Mereka menyimpan pada rako dari plastik biasa dan mengemas pada plastik biasa. Begitu pula pelayan toko atau teknisi, mereka memegang-megang spare part begitu saja.
- Untuk meminimalkan ESD maka paling tidak jika memagang IC atau transitor misalnya – maka hindari atau jangan memegang kaki-kakinya tetapi pegang bagian bodinya.
- Kalau pun terpaksa harus memagang kaki komponen, misalnya untuk meluruskan kaki komponen yang bengkok. Maka sebaiknya bodi digroundkan terlebih dahulu. Misalnya dengan memegang grounding atau lantai. Oleh karena itu sediakanlah “titik” grounding yang baik - misalnya kabel yang dihubungkan dengan paku panjang yang ditancapkan ke lantai/tembok. Lebih baik jika dihubungkan dengan pipa air dari logam atau dihubungkan dengan ground yang dibuat PLN.
- Untungnya iklim dinegeri ini umumnya mempunyai tingkat kelembaban yang tinggi, sehingga besarnya tegangan ESD tidak terlalu tinggi. Tetapi bagi ruangan yang ber-AC, karena tingkat kelembaban lebih rendah, maka tegangan ESD relatip lebih tinggi
Bahan : An Intruduction to ESD
Pengin lebih tahu tentang ESD - baca lainnya : download
+++++++++++++++++++++++
Aisy
wooooooo..........ngono to tibake? baru tahu saya hehehehe.....wah jadi tambah berhati-hati lagi nih kalo lagi kulakan spare part hehehehe.....matur nuwun Pak!ALGHIASI
Bener" pengetahuan baru bagi kami para teknisi....,
Dulu ada yang nawarin gelang dengan dua bandul di kedua ujung nya, katanya itu gelang anti listrik statis, betulkah????
Terimakasih infonya Pak....
Gelang tidak pakai bandul
Tetapi seperti gelang biasa yang berbentuk pipih tipis dari bahan semacam plastik tetapi dari bahan konduktor. Jadi kalu diukur dengan ohm meter ada semacam tahanannya. Kemudian ada kabelnya yang muntir-muntir persis kaya kabel tilpon yang bisa molor-mengkerut. Salah satu ujungnya diberi semacam jepitan buaya untuk disambung grounding.