Một tia tĩnh điện vô hình có thể phá hỏng con chip trị giá triệu đồng, hoặc châm ngòi một vụ nổ trong môi trường có bụi/khí dễ cháy. Vật liệu ESD sinh ra để ngăn điều đó.
ESD là gì?
ESD (Electrostatic Discharge — phóng tĩnh điện) là hiện tượng điện tích tích tụ phóng đột ngột. Vật liệu ESD được pha phụ gia dẫn điện nhẹ để tiêu tán điện tích một cách có kiểm soát, không cho nó tích tụ rồi phóng đột ngột.
Ba cấp vật liệu theo điện trở
| Cấp | Điện trở bề mặt | Vai trò |
|---|---|---|
| Cách điện | > 10¹² Ω | Nhựa thường (tích điện) |
| Tiêu tán (dissipative) | 10⁶–10⁹ Ω | Xả điện chậm, an toàn — phổ biến nhất |
| Dẫn điện (conductive) | < 10⁶ Ω | Xả nhanh, che chắn EMI |
Đa số ứng dụng ESD cần loại tiêu tán tĩnh điện: đủ dẫn để xả, nhưng không dẫn mạnh gây đoản mạch.
Các nhựa ESD phổ biến
- PETG-ESD, ABS-ESD, PC-ESD: nền nhựa kỹ thuật + phụ gia carbon
- PA-ESD (nylon): cho chi tiết chức năng chịu tải + chống tĩnh điện
- PEEK-ESD: cấp cao, chịu nhiệt + ESD cho bán dẫn
Ứng dụng
- Đồ gá lắp ráp điện tử: khay đựng, jig giữ bo mạch, tránh phá hỏng linh kiện nhạy
- Môi trường dễ cháy: chi tiết trong nhà máy hóa chất, sơn, bột — tránh tia lửa tĩnh điện
- Phòng sạch bán dẫn: dụng cụ, giá đỡ wafer
- Băng tải/hướng dẫn linh kiện trong dây chuyền tự động
Lưu ý khi in
Nhựa ESD thường chứa carbon nên màu đen, hơi giòn hơn nền gốc, cần đầu in chống mài mòn. Điện trở có thể thay đổi theo độ ẩm và hướng in — chi tiết quan trọng nên đo kiểm điện trở thực tế.
Kết luận
Vật liệu ESD là bắt buộc, không phải tùy chọn, khi chi tiết tiếp xúc linh kiện điện tử nhạy cảm hoặc làm việc trong môi trường dễ cháy. Chọn đúng cấp (tiêu tán cho hầu hết trường hợp) và nhớ rằng đặc tính điện phụ thuộc quá trình in — hãy đo kiểm khi cần độ tin cậy cao.