Антистатические материалы на производстве - профилактика проблем

Электростатический Разряд (сокращение ESD) обозначает явление, возникающее между объектами, имеющими разный электрический потенциал. Обычно заряд медленно стекает с поверхности объекта. Но в случае, когда разность потенциалов становится слишком большой, электростатический поток увеличивается, в результате может привести электростатическому разряду. Чаще всего заряд возникает при трении.

Несмотря на то, что электростатический заряд является переносчиком весьма небольшого количества энергии, высокая разность потенциалов и скорость их изменения влекут образование токов, достаточных как для мгновенного вывода из строя чувствительных компонентов, так и для нанесения кристаллу изначально незаметных повреждений, следствием которых является деградация параметров и постепенный отказ. Итог – финансовые потери, порой сопровождающиеся потерей репутации. Для профилактики проблем, связанных с выходом из строя готовых изделий, или компонентов, имеет смысл начать оснащение рабочего места антистатическими материалами.

Даже сейчас некоторые специалисты не придают серьезного значения мерам по защите от статического электричества, считая затраты на антистатическое оснащение необоснованно высокими. Однако статический разряд остается «невидимым киллером», наносящим ощутимые убытки, так что недооценивать его силу нельзя. Постепенно оснащение производства средствами антистатической защиты становится стандартом, игнорировать который многие фирмы уже не могут себе позволить.

Инвестиции в антистатическую защиту, обеспечивают гарантию более высокого качества изделий и снижают издержки, связанные с ремонтом. Антистатические помещения EPA (ESD Protected Area (Электро Статически Защищенные Помещения)) должны быть оснащены только антистатическими материалами во избежание возможного ущерба. Защита должна быть на всех этапах, таких как производство, тестирование, упаковка и сервисное обслуживание изделия.

Идеальным итогом проведенных работ в этом направлении, является ПОЛНОЕ оснащение антистатическими материалами рабочей зоны. Однако не стоит одним махом решать абсолютно ВСЕ вопросы антистатического оснащения. Так же не стоит подходить к этому вопросу категорично: продвигайтесь к цели постоянно и уверенно, этап за этапом, и уже скоро можно будет ощутить результаты благоразумного подхода к вопросам антистатической защиты. Оснащать помещение целиком, иногда совсем не обязательно учитывая стоимость покрытия всей площади пола антистатическим линолеумом. Для начала можно выделить самый ответственный участок, оборудовать его, разметить границы и внутри этой зоны соблюдать правила поведения несколько отличные от тех, которые допустимы в обычном рабочем процессе.

Итак, внутри ESD-защищенной зоны не должно быть разностей потенциалов более 100В/см. Следует использовать только настоящие антистатические материалы, обеспечить достаточную влажность и надежное заземление, удалить незаземляемые изделия и материалы. При наличии диэлектриков (материалов, имеющих поверхностное сопротивление более 100ГОм - заземление которых бесполезно для стекания заряда) рекомендуется нейтрализовывать заряд на них ионизацией воздуха. Персоналу необходимо соблюдать надлежащие правила поведения в рабочей зоне.

Рассмотрим «среднее» типовое рабочее место специалиста (радиомонтажника/ремонтника). Оно комплектуется следующими объектами, обладающими антистатическими свойствами:

паяльная станция, монтажный инструмент, контейнеры с компонентами, настольный коврик, браслет с гарнитурой, объединительный узел заземления, напольное заземляющее покрытие, монтажный стол, покрытый специальным антистатическим ламинатом, стул (полностью антистатический или с заземляющими чехлами на сиденье и спинке). Антистатический стул должен иметь негорючее, термоcтойкое покрытие с сопротивлением порядка 1МОм и временем стекания заряда не более 0,5с; конструкция стула должна соответствовать стандартам эргономичности. Настольный антистатический коврик высшего качества обычно двухслойный: верхний его слой рассеивающий, а нижний - проводящий. Коврик должен быть износостойким, негорючим, термостойким (чтобы выдерживать случайные прикосновения паяльником), не выделять газов, иметь однотонную спокойную расцветку. А вот антистатический линолеум лучше иметь матовым, c цветными вкраплениями, чтобы не выделялись места потертостей после длительной эксплуатации. Покрытие пола должно быть износостойким, шумопоглощающим, негорючим, термостойким, не выделять газов. Оно крепится на напольную металлическую сетку или сборные металлические плитки проводящим клеем.

Антистатическая одежда с ESD-маркировкой (халаты, футболки) для работы в зоне антистатической защиты, имеет в составе ткани 96% хлопка и 4% проводящего волокна, обеспечивающего сопротивление порядка 3Мом и время стекания заряда не более 0,3с; число стирок без утраты антистатических свойств - не менее 50. Антистатическая Обувь изготавливается на основе натуральной кожи (износостойкая подошва может быть из синтетического материала) сопротивлением не более 100Мом, измеренным после нескольких минут ношения антистатической обуви (когда подошва прогреется, а стелька слегка увлажнится). Стандарт IEC допускает предельное значение 100Мом для случаев, когда антистатическая обувь используется как вторичное средство заземления (наряду с первичным - браслетом). При отсутствии специальной обуви используются заземляющие ремешки для стекания заряда с лодыжечной части ноги человека на покрытие пола.

На ответственного сотрудника - ESD-координатора - возлагаются функции ежедневного контроля над соблюдением правил ESD-безопасности. В распоряжении ESD-координатора должны быть приборы контроля влажности, статического заряда, сопротивления. Периодически должен проводиться также независимый аудит.

В перспективе следует подчеркнуть, что в идеале ESD-безопасность должна обеспечиваться не только на рабочем месте радиомонтажника, но на всех этапах производства, транспортировки и хранения продукции, а также в ремонтных мастерских. Капиталовложения в реализацию мер по защите от статического электричества (антистатическая одежда, обувь, антистатический линолеум, антистатический коврик, другие антистатические материалы) компенсируются повышением процента выхода годных изделий и снижением расходов на гарантийное обслуживание; нередко они являются обязательным условием для сертификации производств и ремонтных мастерских.