وفقًا لمعيار جمعية ESDA (ESDA)، فإن الفرق بين المواد الموصلة والمواد المبددة للكهرباء الساكنة والمواد العازلة يكمن في المقام الأول في مقاومتها وقدرتها على تبديد الشحنة الكهروستاتيكية الناتجة.
يمكننا أن نفهم هذا من خلال تشبيه بسيط: تخيل ثلاث طرق مختلفة لتدفق المياه.
مادة موصلة → أنبوب معدني عريض: يمكن أن يمر الماء (التيار) بسرعة كبيرة وبدون مقاومة تقريبًا.
مادة تبديد الكهرباء الساكنة ← أنبوب ماء مطاطي مع احتكاك معتدل: يمكن أن يكون تدفق الماء (التيار) مستقرًا ويمكن التحكم فيه.
مادة عازلة → أنبوب مسدود تمامًا: لا يمكن أن يمر الماء (التيار) من خلاله.
يكمن الاختلاف الرئيسي في مقاومة السطح أو الحجم للمواد.
المواد الموصلة لها مقاومة سطحية أو حجمية أقل من 1×10⁴ (أقل من 10000 أوم).
تُظهر المواد المبددة للكهرباء الساكنة مقاومة سطحية أو حجمية تتراوح من 1×10⁴ إلى<1×10¹¹ (10,000 Ω to 100 billion Ω), while insulating materials possess a resistivity ≥ 1×10¹¹ (greater than or equal to 100 billion Ω)
1. المواد الموصلة
السمة الأساسية للمواد الموصلة هي أن المقاومة منخفضة للغاية، مما يوفر مسارًا لتدفق الشحنات الساكنة دون أي عائق تقريبًا.
يمكن لهذه الميزة تفريغ الشحنة الساكنة على الأرض بسرعة كبيرة (عادةً<0.1 seconds). Therefore, it is mainly used in situations where the static charge needs to be removed quickly and must be reliably grounded.
تُستخدم المواد الموصلة غالبًا في الأرضيات المقاومة للكهرباء الساكنة، وأسطح العمل، وصناديق المناولة، ومقابض الأدوات، وأساور المعصم، وما إلى ذلك.
في الوقت نفسه، بسبب تبديد الشحن السريع للمواد الموصلة، قد يؤدي الاتصال المباشر بالمكونات الإلكترونية الحساسة للغاية (مثل رقائق IC) إلى تفريغ تيار عالي لحظي، مما قد يؤدي إلى تلف المكونات (يسمى هذا الضرر CDM، طراز جهاز الشحن). لذلك، لا يتم استخدامه بشكل عام بشكل مباشر في تعبئة أو تعبئة المكونات الدقيقة.
2. المواد المبددة للكهرباء الساكنة
السمة الأساسية للمواد المبددة للكهرباء الساكنة هي أن قيمة المقاومة تقع بين الموصل والعازل، مما يسمح للشحنة الساكنة بالتدفق إلى الأرض بسرعة بطيئة نسبيًا ومتحكم فيها.
تعتبر المواد المبددة للكهرباء الساكنة الخيار الأمثل لحماية معظم المكونات الحساسة للكهرباء الساكنة (ESDS). إنها لا تمنع بشكل فعال تراكم الكهرباء الساكنة فحسب، بل تمنع أيضًا تيارات الذروة المدمرة الناتجة عن سرعة التفريغ المفرطة، مما يحقق "التفريغ الآمن".
وغالبًا ما يتم استخدامه لصواني وفتحات IC، وأكياس التغليف المضادة للكهرباء الساكنة-، ومنصات طاولة العمل، وحشيات/مشابك رغوة السيليكون، وأسطح طاولة العمل المجمعة، وما إلى ذلك.
مؤشرات الأداء: تتطلب عادةً القدرة على تخفيف الجهد الساكن من 5000 فولت إلى الصفر بأمان في أقل من 0.1 ثانية.
3. المواد العازلة
الخاصية الأساسية للمادة العازلة هي أنها تتمتع بمقاومة عالية جدًا وهي في الأساس غير -موصلة للكهرباء، لذا لا يمكن للشحنة الساكنة أن تتدفق بشكل فعال على سطحها أو داخله.
الدور في حماية البيئة والتنمية المستدامة: المواد العازلة مقيدة بشكل صارم أو محظورة في وكالة حماية البيئة (منطقة الحماية الكهروستاتيكية). لأنه بمجرد توليد الشحنة (على سبيل المثال، من خلال الاحتكاك أو الانفصال)، فإنها تظل على سطح العازل لفترة طويلة.
عندما تكون المادة العازلة المشحونة قريبة من موصل مؤرض أو عنصر حساس، فإنها ستتسبب في تفريغ سريع للقوس، مما يسهل التسبب في تلف مميت للمنتجات الإلكترونية.
المواد العازلة الشائعة هي الزجاجات البلاستيكية العادية، والبوليسترين الرغوي (البوليسترين)، والأكياس البلاستيكية العادية، والمواد البلاستيكية العادية غير المعالجة والمطاط.