Qué significa de verdad "ESD safe" en un rack para PCB
Resistencia superficial, las bandas de ANSI/ESD S541, cómo leer un reporte de prueba y las cinco preguntas que separan al producto medido del producto pintado.
"ESD safe" viene impreso en casi todo rack, charola y contenedor que se vende al ensamble electrónico. No es una especificación. Es una frase de marketing, y dos productos que la traen pueden comportarse de forma completamente distinta en su piso.
La especificación real es la resistencia superficial, medida en ohms, y existe una norma que la ordena en bandas. En cuanto sabe leer ese número, en unos diez segundos distingue si un proveedor le está vendiendo un producto medido o uno pintado.
Las tres bandas
ANSI/ESD S541 es la norma de la ESD Association para materiales de empaque usados dentro de un EPA, un área protegida contra ESD. Clasifica los materiales por resistencia superficial en tres rangos:
| Banda | Resistencia superficial | Qué hace |
|---|---|---|
| Conductivo | menos de 1 × 104 Ω | La carga se mueve por él muy rápido |
| Disipativo | 1 × 104 a menos de 1 × 1011 Ω | La carga se drena de forma controlada |
| Aislante | 1 × 1011 Ω y arriba | La carga se queda y se acumula |
La intuición que tumba a mucha gente: más conductivo no es automáticamente mejor. Un material demasiado conductivo descarga rápido una placa cargada, y una descarga rápida a través de un dispositivo sensible es justo el evento que quiere evitar. Por eso existe la banda disipativa. Quiere que la carga se vaya, pero que se vaya poco a poco.
Para manejo de placas la zona útil es la parte baja del disipativo hasta lo alto del conductivo, más o menos de 104 a 106 Ω. La carga ni se acumula ni se vacía de golpe.
Por qué el material importa más que el recubrimiento
Hay dos formas de hacer un panel plástico que mida en la banda correcta.
Tratamiento superficial
Se aplica un agente antiestático tópico sobre la superficie. Funciona atrayendo una capa delgada de humedad del aire. Es barato, y mide bien el día que se embarca.
Los problemas: depende de la humedad, así que rinde peor en una planta seca en invierno que en el laboratorio donde se midió. Se quita al limpiar. Se degrada con el ciclado térmico. Y un panel que ya pasó por cien horneados no mide lo que medía nuevo.
Polímero cargado
El material conductivo va compuesto dentro del plástico mismo, en toda la pieza. No hay capa que se quite, no depende de la humedad, y el ciclado térmico no cambia la composición del cuerpo. El cargado cuesta más de producir. Es el único que vale la pena especificar para un rack que entra a un horno o que se lava.
Si una hoja de datos dice "antiestático" sin número de resistencia y sin aclarar si el tratamiento es tópico, dé por hecho que es tópico.
Cómo leer un reporte de prueba de verdad
Un reporte debe darle cuatro cosas, no una. Cuando le llega uno con un solo número, esa es una prueba parcial.
- Resistencia punto a punto. Dos electrodos sobre la misma superficie, a una distancia fija. Le dice cómo se mueve la carga a través del material. Nuestros paneles miden 3.24 × 104 Ω aquí.
- Resistencia a tierra. Electrodo en la superficie, camino a un punto de tierra. Le dice si la carga de verdad puede salir de la pieza cuando la pieza está aterrizada. Un rack que mide bien de superficie a superficie pero no tiene camino a tierra es un rack que retiene carga.
- Decaimiento estático. Se carga la superficie a un voltaje conocido y se mide el tiempo en bajar a una fracción pequeña de él. Este es el que le dice qué pasa en la práctica. Nuestros paneles decaen en 0.2 segundos. Menos de medio segundo es el número que hay que buscar.
- Condiciones de prueba. Temperatura y humedad relativa tienen que venir en el reporte. Una resistencia medida a 50 por ciento de HR y otra medida a 12 por ciento son pruebas distintas. Si faltan las condiciones, el reporte no es comparable con nada.
Nuestros racks los prueba NASTC bajo el reporte 2025AS4693AP, que cubre los cuatro puntos de arriba, con punto a punto, tierra, voltaje y decaimiento todos aprobados. Pídale a cualquier proveedor el equivalente. El que sí prueba se lo manda. El que no, le manda un folleto.
RoHS es otra pregunta
La resistencia superficial no dice nada sobre sustancias restringidas, y las dos cosas se confunden todo el tiempo.
RoHS, la Directiva UE 2015/863, restringe plomo, mercurio, cadmio, cromo hexavalente, PBB, PBDE y cuatro ftalatos en equipo eléctrico. Para un rack importa porque el rack está en su proceso, en su horno y en su corriente de residuos, y porque sus propios clientes se lo van a preguntar.
La pregunta que sirve no es "¿es RoHS?" sino "¿cuántos componentes se ensayaron?". Un rack son paneles, pilares, una base, tornillería, engranes y topes. Un certificado que cubre una muestra de plástico no es un certificado del rack. El nuestro cubre los 20 componentes, verificado por SGS bajo el reporte NGBEC25007648601.
Cinco preguntas para un proveedor de racks
Toman un minuto y ordenan el mercado rápido:
- ¿Cuál es la resistencia superficial, con el número, no con la palabra?
- ¿La propiedad ESD es inherente al material o aplicada a la superficie?
- ¿Puedo ver el reporte de prueba, con tiempo de decaimiento y condiciones de prueba?
- ¿El certificado RoHS cubre cada componente o una muestra?
- ¿A qué temperatura está calificado, y la propiedad ESD se sostiene después del ciclado térmico?
Un proveedor con producto medido contesta las cinco en un solo correo. Ese es todo el filtro.
¿Quiere los números antes de hablar con alguien?
Cada página de producto trae el bloque de cumplimiento con los valores medidos y los números de reporte, y cada hoja de especificaciones se descarga en PDF directo, sin formulario.