Điện tĩnh là kết quả của chuyển động electron trong hoặc giữa các vật liệu (bao gồm cả phân cực và dẫn điện).Khi hai vật liệu khác nhau tiếp xúc hoặc ở trong khoảng cách rất ngắn (e.g., 10 ∼ 25 cm), electron đường hầm qua giao diện do hiệu ứng đường hầm lượng tử, dẫn đến trao đổi electron.một sự khác biệt tiềm năng hình thành giữa các vật liệuNếu các vật liệu được tách ra sau khi tiếp xúc, chúng sẽ mang các điện tích bằng nhau nhưng đối lập.Đây là nguyên tắc cơ bản của việc sản xuất điện tĩnh..
Điện tĩnh được tạo ra chủ yếu bằng ba cách:
Sạc điện tribo: Khi hai vật liệu khác nhau tiếp xúc hoặc chà xát với nhau, electron chuyển từ vật liệu có khả năng liên kết electron yếu hơn sang vật liệu có khả năng liên kết mạnh hơn,làm cho một vật liệu có điện tích dương và một vật liệu khác có điện tích âm.
Sạc dẫn điệnĐối với các chất dẫn điện, các electron di chuyển tự do trên bề mặt. Khi một chất dẫn điện tiếp xúc với một vật thể tích điện, các electron chuyển giao cho đến khi cân bằng điện tích đạt được, dẫn đến điện tĩnh.
Sạc cảm ứng: Khi một dây dẫn được đặt trong một trường điện tĩnh bên ngoài, electron phân phối lại do đẩy giữa các điện tích tương tự và hấp dẫn giữa các điện tích đối diện,gây mất cân bằng điện tích và điện tĩnh.
Từ các nguyên tắc cơ bản và phương pháp sản xuất điện tĩnh,rõ ràng là nhiều giai đoạn trong sản xuất và sản xuất các sản phẩm điện tử chung có thể tạo ra điện tĩnhTrong quá trình sản xuất điện tử, các nhà điều hành, bàn làm việc, công cụ, thành phần và bao bì đều có thể được sạc.một sự kiện ESD (Electro-Static Discharge) sẽ xảy raCác mối nguy hiểm chính bao gồm dòng xả tức thời gây ra tiếng ồn trong mạch và gây ra biến động trong tiềm năng mặt đất tham chiếu (ví dụ: mặt đất sản phẩm, mặt đất tín hiệu),do đó can thiệp vào hoạt động mạch bình thường.
Nguy cơ điện tĩnh có đặc điểm độc đáo so với sét hoặc nhiễu điện từ:
Thiên nhiên ẩn giấu: Các sự kiện ESD thường không thể nhận thấy đối với con người, nhưng các thành phần có thể bị hư hỏng mà không biết.
Độ trễ và hiệu ứng tích lũy: Một số thành phần có thể bị suy giảm hiệu suất sau khi tiếp xúc với ESD mà không bị hỏng ngay lập tức, nhưng chúng có thể bị hỏng sau đó trong quá trình sử dụng.
Tình cờ: Thiệt hại ESD có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào của sản xuất, sản xuất hoặc bảo trì và trong khi tiếp xúc với bất kỳ vật thể nạp điện nào, làm cho nó rất khó lường.
Sự phức tạp: Thiệt hại ESD thường bị nhầm lẫn với các loại lỗi khác, dẫn đến chẩn đoán sai.
Đối với việc lắp ráp sản phẩm điện tử, điện tĩnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm, năng suất và độ tin cậy.Các biện pháp chống tĩnh mạch có hệ thống phải được thực hiện trong các phòng sạch để giảm thiểu rủi ro ESD trong quá trình sản xuất.
Bảo vệ điện tĩnh hiệu quả thường tuân theo ba nguyên tắc cơ bản:
Giảm hoặc ngăn chặn sự tích tụ điện tĩnh.
Thiết lập đường dẫn điện tĩnh an toàn.
Thực hiện các hệ thống giám sát tĩnh điện cần thiết và hiệu quả.
Một hệ thống nối đất vững chắc là rất cần thiết để ngăn chặn tích lũy điện tích và cung cấp các tuyến đường xả an toàn.Điện tĩnh nối đất liên quan đến việc kết nối các vật thể tích điện hoặc các vật thể có khả năng tạo ra điện tĩnh (không cách điện) với trái đất thông qua các dây dẫnĐiều này tăng tốc chuyển động và rò rỉ điện tích, hiệu quả giải phóng điện tích tĩnh để ngăn ngừa tích tụ.
Việc tạo ra và cường độ của điện tĩnh có liên quan chặt chẽ đến độ ẩm môi trường và nồng độ ion không khí.Trong môi trường cực sạch như phòng sạch, nồng độ ion thấp làm cho điện tĩnh dễ dàng hơn để tạo ra.
Một hành động tương tự có thể tạo ra điện áp tĩnh khác nhau theo thứ tự quy mô dưới các mức độ độ ẩm khác nhau.vì nó có thể gây ngưng tụ trên thiết bịĐộ ẩm nên được duy trì trong phạm vi hợp lý, chẳng hạn như 30% -75%.
Độ ẩm cao có thể làm giảm điện tĩnh đến mức không thể nhận thấy đối với con người, nhưng nó vẫn có thể làm hỏng các thành phần nhạy cảm.Cách tiếp cận chính xác là nhận ra rằng độ ẩm cao ức chế sản xuất tĩnhĐối với các sản phẩm đòi hỏi kiểm soát tĩnh nghiêm ngặt, ngoài các biện pháp bảo vệ truyền thống, việc giám sát và ghi lại sản xuất điện tĩnh là cần thiết.Các giải pháp thực tế bao gồm hệ thống kiểm soát truy cập chống tĩnh và hệ thống giám sát điện tĩnh trực tuyến thời gian thực.
Để kiểm soát điện tĩnh tại nguồn của nó, các hệ thống kiểm soát truy cập chống tĩnh được triển khai ở các khu vực quan trọng.Các hệ thống này xác minh liệu nhân viên vào các khu vực kiểm soát tĩnh có các biện pháp hoặc thiết bị chống tĩnh thích hợp khôngCác module chức năng bao gồm:
Kiểm tra danh tính và giấy phép
Kiểm tra dây đeo cổ tay và giày chống tĩnh
Bảng điều khiển mức
Để tăng hiệu quả, trong môi trường đòi hỏi độ sạch cao, hệ thống kiểm soát truy cập có thể được tích hợp với hệ thống tắm không khí.Bằng cách kết hợp các tín hiệu truy cập vào hệ thống điều khiển cửa tắm không khí, hiệu lực của thiết bị chống tĩnh được đảm bảo từ thời điểm nhân viên bước vào khu vực làm việc.
Trong sản xuất điện tử nói chung, các máy kiểm tra tĩnh điện thường được sử dụng để kiểm tra dây đeo cổ tay chống tĩnh của nhân viên. Để tuân thủ ISO 9001, hồ sơ thường được đánh dấu bằng tay trên biểu mẫu.Tuy nhiên, nếu dây đeo cổ tay chống tĩnh bị hỏng trong khi vận hành, hoặc nếu một phần của hệ thống nối đất bị ngắt kết nối, khó phát hiện sự cố ngay lập tức.
Để giải quyết vấn đề này, một số nhà máy điện tử kết hợp các mô-đun giám sát trực tuyến thời gian thực vào hệ thống nối đất của họ.hệ thống kích hoạt cảnh báo đèn đỏ (và tùy chọn là báo động âm thanh) nếu bất kỳ phần nào của mạch mở hoặc có điện trở quá cao (eHệ thống này cho phép giám sát thời gian thực, loại bỏ sự cần thiết của hồ sơ giấy tẻ nhạt và nghi lễ.
Điện tĩnh nói chung là "không nhìn thấy và vô hình", nhưng nó ở khắp mọi nơi và luôn hiện diện.nó nên liên quan đến kiểm soát cả việc tạo ra và tiêu tan điện tĩnhKiểm soát sản xuất chủ yếu liên quan đến quản lý quy trình và lựa chọn vật liệu, trong khi kiểm soát tiêu tan tập trung vào việc giải phóng hoặc trung hòa các điện tích tĩnh một cách an toàn và nhanh chóng.
Bài viết này giới thiệu ngắn gọn các nguyên tắc và nguy cơ của điện tĩnh.Nó nhấn mạnh vai trò cơ bản của hệ thống nối đất và kiểm soát môi trường trong bảo vệ tĩnhNó cũng nhấn mạnh giá trị thực tế của hệ thống kiểm soát truy cập và giám sát trực tuyến thời gian thực được triển khai trong một nhà máy điện tử.và mang lại kết quả nhanh chóng, cung cấp những hiểu biết có giá trị cho các nhà máy điện tử chung trong việc thực hiện các biện pháp bảo vệ điện tĩnh.
Điện tĩnh là kết quả của chuyển động electron trong hoặc giữa các vật liệu (bao gồm cả phân cực và dẫn điện).Khi hai vật liệu khác nhau tiếp xúc hoặc ở trong khoảng cách rất ngắn (e.g., 10 ∼ 25 cm), electron đường hầm qua giao diện do hiệu ứng đường hầm lượng tử, dẫn đến trao đổi electron.một sự khác biệt tiềm năng hình thành giữa các vật liệuNếu các vật liệu được tách ra sau khi tiếp xúc, chúng sẽ mang các điện tích bằng nhau nhưng đối lập.Đây là nguyên tắc cơ bản của việc sản xuất điện tĩnh..
Điện tĩnh được tạo ra chủ yếu bằng ba cách:
Sạc điện tribo: Khi hai vật liệu khác nhau tiếp xúc hoặc chà xát với nhau, electron chuyển từ vật liệu có khả năng liên kết electron yếu hơn sang vật liệu có khả năng liên kết mạnh hơn,làm cho một vật liệu có điện tích dương và một vật liệu khác có điện tích âm.
Sạc dẫn điệnĐối với các chất dẫn điện, các electron di chuyển tự do trên bề mặt. Khi một chất dẫn điện tiếp xúc với một vật thể tích điện, các electron chuyển giao cho đến khi cân bằng điện tích đạt được, dẫn đến điện tĩnh.
Sạc cảm ứng: Khi một dây dẫn được đặt trong một trường điện tĩnh bên ngoài, electron phân phối lại do đẩy giữa các điện tích tương tự và hấp dẫn giữa các điện tích đối diện,gây mất cân bằng điện tích và điện tĩnh.
Từ các nguyên tắc cơ bản và phương pháp sản xuất điện tĩnh,rõ ràng là nhiều giai đoạn trong sản xuất và sản xuất các sản phẩm điện tử chung có thể tạo ra điện tĩnhTrong quá trình sản xuất điện tử, các nhà điều hành, bàn làm việc, công cụ, thành phần và bao bì đều có thể được sạc.một sự kiện ESD (Electro-Static Discharge) sẽ xảy raCác mối nguy hiểm chính bao gồm dòng xả tức thời gây ra tiếng ồn trong mạch và gây ra biến động trong tiềm năng mặt đất tham chiếu (ví dụ: mặt đất sản phẩm, mặt đất tín hiệu),do đó can thiệp vào hoạt động mạch bình thường.
Nguy cơ điện tĩnh có đặc điểm độc đáo so với sét hoặc nhiễu điện từ:
Thiên nhiên ẩn giấu: Các sự kiện ESD thường không thể nhận thấy đối với con người, nhưng các thành phần có thể bị hư hỏng mà không biết.
Độ trễ và hiệu ứng tích lũy: Một số thành phần có thể bị suy giảm hiệu suất sau khi tiếp xúc với ESD mà không bị hỏng ngay lập tức, nhưng chúng có thể bị hỏng sau đó trong quá trình sử dụng.
Tình cờ: Thiệt hại ESD có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào của sản xuất, sản xuất hoặc bảo trì và trong khi tiếp xúc với bất kỳ vật thể nạp điện nào, làm cho nó rất khó lường.
Sự phức tạp: Thiệt hại ESD thường bị nhầm lẫn với các loại lỗi khác, dẫn đến chẩn đoán sai.
Đối với việc lắp ráp sản phẩm điện tử, điện tĩnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm, năng suất và độ tin cậy.Các biện pháp chống tĩnh mạch có hệ thống phải được thực hiện trong các phòng sạch để giảm thiểu rủi ro ESD trong quá trình sản xuất.
Bảo vệ điện tĩnh hiệu quả thường tuân theo ba nguyên tắc cơ bản:
Giảm hoặc ngăn chặn sự tích tụ điện tĩnh.
Thiết lập đường dẫn điện tĩnh an toàn.
Thực hiện các hệ thống giám sát tĩnh điện cần thiết và hiệu quả.
Một hệ thống nối đất vững chắc là rất cần thiết để ngăn chặn tích lũy điện tích và cung cấp các tuyến đường xả an toàn.Điện tĩnh nối đất liên quan đến việc kết nối các vật thể tích điện hoặc các vật thể có khả năng tạo ra điện tĩnh (không cách điện) với trái đất thông qua các dây dẫnĐiều này tăng tốc chuyển động và rò rỉ điện tích, hiệu quả giải phóng điện tích tĩnh để ngăn ngừa tích tụ.
Việc tạo ra và cường độ của điện tĩnh có liên quan chặt chẽ đến độ ẩm môi trường và nồng độ ion không khí.Trong môi trường cực sạch như phòng sạch, nồng độ ion thấp làm cho điện tĩnh dễ dàng hơn để tạo ra.
Một hành động tương tự có thể tạo ra điện áp tĩnh khác nhau theo thứ tự quy mô dưới các mức độ độ ẩm khác nhau.vì nó có thể gây ngưng tụ trên thiết bịĐộ ẩm nên được duy trì trong phạm vi hợp lý, chẳng hạn như 30% -75%.
Độ ẩm cao có thể làm giảm điện tĩnh đến mức không thể nhận thấy đối với con người, nhưng nó vẫn có thể làm hỏng các thành phần nhạy cảm.Cách tiếp cận chính xác là nhận ra rằng độ ẩm cao ức chế sản xuất tĩnhĐối với các sản phẩm đòi hỏi kiểm soát tĩnh nghiêm ngặt, ngoài các biện pháp bảo vệ truyền thống, việc giám sát và ghi lại sản xuất điện tĩnh là cần thiết.Các giải pháp thực tế bao gồm hệ thống kiểm soát truy cập chống tĩnh và hệ thống giám sát điện tĩnh trực tuyến thời gian thực.
Để kiểm soát điện tĩnh tại nguồn của nó, các hệ thống kiểm soát truy cập chống tĩnh được triển khai ở các khu vực quan trọng.Các hệ thống này xác minh liệu nhân viên vào các khu vực kiểm soát tĩnh có các biện pháp hoặc thiết bị chống tĩnh thích hợp khôngCác module chức năng bao gồm:
Kiểm tra danh tính và giấy phép
Kiểm tra dây đeo cổ tay và giày chống tĩnh
Bảng điều khiển mức
Để tăng hiệu quả, trong môi trường đòi hỏi độ sạch cao, hệ thống kiểm soát truy cập có thể được tích hợp với hệ thống tắm không khí.Bằng cách kết hợp các tín hiệu truy cập vào hệ thống điều khiển cửa tắm không khí, hiệu lực của thiết bị chống tĩnh được đảm bảo từ thời điểm nhân viên bước vào khu vực làm việc.
Trong sản xuất điện tử nói chung, các máy kiểm tra tĩnh điện thường được sử dụng để kiểm tra dây đeo cổ tay chống tĩnh của nhân viên. Để tuân thủ ISO 9001, hồ sơ thường được đánh dấu bằng tay trên biểu mẫu.Tuy nhiên, nếu dây đeo cổ tay chống tĩnh bị hỏng trong khi vận hành, hoặc nếu một phần của hệ thống nối đất bị ngắt kết nối, khó phát hiện sự cố ngay lập tức.
Để giải quyết vấn đề này, một số nhà máy điện tử kết hợp các mô-đun giám sát trực tuyến thời gian thực vào hệ thống nối đất của họ.hệ thống kích hoạt cảnh báo đèn đỏ (và tùy chọn là báo động âm thanh) nếu bất kỳ phần nào của mạch mở hoặc có điện trở quá cao (eHệ thống này cho phép giám sát thời gian thực, loại bỏ sự cần thiết của hồ sơ giấy tẻ nhạt và nghi lễ.
Điện tĩnh nói chung là "không nhìn thấy và vô hình", nhưng nó ở khắp mọi nơi và luôn hiện diện.nó nên liên quan đến kiểm soát cả việc tạo ra và tiêu tan điện tĩnhKiểm soát sản xuất chủ yếu liên quan đến quản lý quy trình và lựa chọn vật liệu, trong khi kiểm soát tiêu tan tập trung vào việc giải phóng hoặc trung hòa các điện tích tĩnh một cách an toàn và nhanh chóng.
Bài viết này giới thiệu ngắn gọn các nguyên tắc và nguy cơ của điện tĩnh.Nó nhấn mạnh vai trò cơ bản của hệ thống nối đất và kiểm soát môi trường trong bảo vệ tĩnhNó cũng nhấn mạnh giá trị thực tế của hệ thống kiểm soát truy cập và giám sát trực tuyến thời gian thực được triển khai trong một nhà máy điện tử.và mang lại kết quả nhanh chóng, cung cấp những hiểu biết có giá trị cho các nhà máy điện tử chung trong việc thực hiện các biện pháp bảo vệ điện tĩnh.
