¿Podría una persona cargada eléctricamente dañar un componente sensible a ESD, que está aislado del suelo, al tocarlo?

Aunque es menos probable que se creen fallas duras con la carga electrostática en un componente que no esté conectado a ninguna superficie a granel para disipar o igualar el impulso inicial, aún es posible.

Supongamos que está cargado negativamente en comparación con el chip, eso significa que tiene "exceso de electrones", por lo tanto, cuando aprieta un pin del dispositivo, ese pin estará conectado a su exceso y "deseará" que se convierta en la misma carga . Esto induce una corriente. Puede tener una duración más corta y puede ser más pequeña que cuando el chip está "conectado a tierra", pero puede ser suficiente para matarlo, dependiendo de las entrañas del chip.

Incluso la sobrecarga en un pin comparado con otro puede desestabilizar algunas construcciones en Chips, especialmente dispositivos MOS, a veces incluso de forma permanente.

Nota sobre bolsas "antiestáticas", hay un par de tipos:

1. Antiestático rosado: no es seguro en absoluto para chips sensibles a ESD
2. Disipativo negro: muy seguro para dispositivos sensibles a ESD, pero menos que los de lámina metálica.
3. Conductor de lámina de metal: extremadamente seguro.

Las bolsas rosadas son solo antiestáticas: no crean carga cuando son frotadas por otra superficie. Así que son agradables en un envío con varias bolsas, para evitar que se acumule estática, pero un zapato de cuerpo humano puede atravesar fácilmente el plástico a cualquier chip.

El disipativo negro en realidad conduce un poco de electricidad, generalmente unos pocos cientos de kOhm a un MOhm por cuadrado de resistencia, y disiparán cualquier carga acumulada a través de él y es extremadamente poco probable que las descargas del cuerpo humano penetren en la bolsa hasta el chip, pero las descargas de alto nivel todavía pueden afectar al chip.

Lámina de metal conductora: el nombre lo dice todo, tiene una resistencia muy baja por cuadrado. Algunas bolsas tienen la lámina (o una lámina perforada con micro láser para permitir la entrada) en el interior, otras tienen una capa adicional de material disipativo sobre ella para proteger la película de metal. Será extremadamente difícil que cualquier tipo de zap a través de la bolsa, ya que la lámina la conducirá de un lado a otro. Incluso las descargas de alta intensidad tendrán problemas para atravesar, con la excepción de las descargas que vaporizarán la lámina, ya que eso hará que la bolsa (y el chip) exploten. Y, por supuesto, unos pocos por debajo de ese nivel, pero quería evocar la imagen de una bolsa ESD en explosión.

Hace poco hice un diseño que incluía IEC60601 . Era un dispositivo USB tipo DAQ, con una barrera de aislamiento de 5 kV entre el USB y el circuito de medición principal, y otra barrera de aislamiento de 2,5 kV entre el circuito de medición principal y algunos electrodos conectados directamente a la piel del paciente.

Estábamos probando el nivel 4 de IEC61000-4-2, Critera A, que significa +/- 8kV para 10 hits cada uno, sin efecto en el funcionamiento del dispositivo. En este caso, la pistola de prueba ESD fue referenciada a tierra, y el circuito aislado flotaba. Sin dispositivos de protección ESD en el circuito, habría hecho estallar el amplificador conectado a los electrodos. Los dispositivos de protección ESD protegieron el amplificador, pero la descarga de ese enorme pulso de corriente en el plano de tierra causó problemas. Encontrar la bala mágica para proteger el amplificador y absorber la energía tomó algún tiempo.

tl; dr, la ESD referenciada a tierra puede dañar absolutamente los dispositivos aislados, y la ESD aislada puede dañar los dispositivos referenciados a tierra. La carga acumulada no se preocupa por la referencia en absoluto. Quiere igualar con lo que entra en contacto.