Таза бөлмелердегі электрленуді болдырмау шаралары

1. Статикалық электрдің пайда болуы және қауіптері

Статикалық электр – бұл электрондардың материалдар ішінде немесе арасында (поляризация мен өткізгіштікті қоса) қозғалу нәтижесі. Екі әртүрлі материал жанасқанда немесе өте аз қашықтықта (мысалы, 10–25 см) болғанда, шектесу беті арқылы электрондар туннельдік эффект нәтижесінде өтіп, электрон алмасу пайда болады. Тепе-теңдік орнап, материалдар арасында потенциалдар айырымы пайда болып, шектесу бетінің екі жағында бірдей мөлшерде оң және теріс зарядтар пайда болады. Егер материалдар жанасудан кейін бөлінсе, онда олар бірдей, бірақ қарама-қарсы зарядтармен қозғалады. Бұл статикалық электрдің пайда болу принципінің негізі.

Статикалық электр негізінен үш тәсілмен пайда болады:

• Трибоэлектрлік зарядтау : Екі әртүрлі материал жанасқанда немесе бір-біріне үйкелгенде, электрондар байланыс қабілеті әлсіз материалдан байланыс қабілеті күшті материалға ауысады, нәтижесінде бір материал оң заряд, ал екіншісі теріс заряд алады.

• Ток өткізгіштік арқылы зарядтау : Өткізгіштер үшін электрондар бетінде еркін қозғалады. Өткізгіш зарядталған денемен жанасқанда, зарядтық тепе-теңдік орнап, статикалық электричество пайда болғанша электрондар ауысады.

• Индукциялық зарядтау : Өткізгіш сыртқы электростатикалық өрісте орналасқанда, бірдей зарядтардың арасындағы тебісу мен қарама-қарсы зарядтардың арасындағы тартылыс әсерінен электрондар қайта таралады, сөйтіп зарядтардың тепе-теңдігі бұзылып, статикалық электричество пайда болады.

Электростатикалық электричество пайда болу принциптері мен әдістерінен бастап, электрондық өнімдерді өндіру мен шығарудың көптеген сатыларында электростатикалық электричество пайда болатыны көрінеді. Электрондық құрылғыларды шығару кезінде операторлар, жұмыс үстелдері, құралдар, компоненттер мен ыдыстар зарядталуы мүмкін. Электростатикалық электричество қайда болса, онда ЭСР (Электростатикалық разряд) оқиғасы пайда болады. Негізгі қауіптерге тізбектегі шу пайда болуы мен салыстырмалы жерге потенциалдың тербелісіне (мысалы, өнімнің жерге түйілуі, сигналдың жерге түйілуі) әкелетін лездік разрядтық ток жатады, бұл қалыпты тізбектің жұмысына кедергі келтіреді.

Электростатикалық электриқтың қауіптерінің ерекшеліктері жайлы немесе электромагниттік кедергілерге қарағанда басқаша болады:

• Жасырындылық эСР оқиғалары жиі адам үшін қабылданбайды, бірақ компоненттер көп білмейтін жағдайда зақымдануы мүмкін.

• Кешеуілділік пен жинақтылық әсері : ЭЕҚ-ға ұшыраған кезде кейбір компоненттер жұмыс істеу сапасы төмендеуі мүмкін, бірақ бұл әрі қарай пайдалану барысында істен шығуы мүмкін.

• Кездейсоқтық : ЭЕҚ-ға шарғылар, өндіріс кезінде, жасау немесе жөндеу кезеңдерінде және кез келген зарядталған затпен қатысу барысында кездесуі мүмкін, сондықтан оны болжау қиын.

• Құрылғылық : ЭЕҚ-ның зияны басқа түрлерімен шатастырылуы мүмкін және дұрыс емес диагнозға әкеледі.

Электрондық өнімдерді жинау үшін статикалық электр өнімнің сапасына, шығымына және сенімділігіне күшті әсер етеді. Өндіріс кезінде ЭЕҚ-тың қауіп-қатерін азайту үшін таза бөлмелерде жүйелі антистатикалық шаралар қолданылуы тиіс.

2. Статикалық электрден қорғау

Тиімді статикалық электрден қорғау әдетте үш негізгі принципке сүйенеді:

1. Электростатикалық зарядтардың жиналуын азайтыңыз немесе болдырмаңыз.

2. Қауіпсіз электростатикалық разряд жолдарын құрыңыз.

3. Қажетті және тиімді электростатикалық бақылау жүйелерін енгізіңіз.

2.1 Жерге қосылу жүйесі

Заряд жинақтауды болдырмау және қауіпсіз разряд жолдарын қамтамасыз ету үшін мықты жерге қосылу жүйесі маңызды. Электростатикалық жерге қосу – бұл зарядталған нысандарды немесе статикалық электр тогын тудыруы мүмкін нысандарды (изоляторлар емес) өткізгіштер арқылы жерге қосу, олардың жермен бірдей потенциалда болуын қамтамасыз етеді. Бұл зарядтың орын ауыстыруы мен құйылуын жылдамдатады және статикалық зарядты жинақтауды болдыру үшін тиімді түрде босатады.

2.2 Ортаны бақылау

Статикалық электр тогының пайда болуы мен шамасы ортаның ылғалдылығы мен ауадағы ион концентрациясына тікелей байланысты. Электростатикалық потенциал ылғалдылыққа кері пропорционал. Таза бөлмелер сияқты өте таза орталарда ион концентрациясының төмендігі статикалық электр тогының пайда болуын жеңілдетеді.

Әртүрлі ылғалдылық деңгейлерінде бір ғана әрекет электрстатикалық кернеудің шамасында еселеп айырмашылық тудыруы мүмкін. Алайда, өте жоғары ылғалдылық құрал-жабдықтарда конденсация пайда болуы мүмкін болғандықтан ұсынылмайды. Ылғалдылықты 30%-75% аралығында ұстап тұру керек.

3. Электрстатикалық бақылау

Жоғары ылғалдылық адам үшін қауіпсіз деңгейге дейінгі статикалық электр тогын азайтуы мүмкін, бірақ ол әлі де сезімтал компоненттерге зиян келтіруі мүмкін. Дұрыс көзқарас: жоғары ылғалдылық статикалық электрдің пайда болуын басып тұрады, ал төмен ылғалдылық оны күшейтеді. Статикалық электр бақылауын қатаң талап ететін өнімдер үшін дәстүрлі қорғаныс шараларынан тыс статикалық электрді бақылау мен жазу қажет. Нақты шешімдерге антистатикалық кіруді бақылау жүйесі мен нақты уақытта электрстатикалық бақылау жүйесін қосуға болады.

3.1 Антистатикалық кіруді бақылау жүйесі

Статикалық электрдің пайда болу орнын бақылау үшін маңызды аймақтарда антистатикалық өткізу жүйесі енгізіледі. Бұл жүйелер статикалық электрді бақылау аймағына кіріп жатқан персоналдың дұрыс антистатикалық шаралар мен жабдықтарды пайдаланып жатқанын тексереді. Құрамдас бөліктерге кіреді:

• Атауы мен рұқсатын тексеру

• Антистатикалық қолбұған мен аяқ киімді тексеру

• Деңгей басқару панельдері

Тиімділігін арттыру үшін тазалық деңгейі жоғары болатын орталарда өткізу жүйесін ауа шауыты жүйесімен біріктіруге болады. Өткізу сигналдарын ауа шауытының есік басқару жүйесіне енгізу арқылы персонал жұмыс аймағына кірген сәттен бастап антистатикалық жабдықтардың жарамдылығы қамтамасыз етіледі.

3.2 Нақты уақытта электрстатикалық бақылау жүйесі

Электроника өндірісінде жалпы электростатикалық сынақ құрылғылары әріптестердің антистатикалық қол жұқа аяқтықтарын тексеру үшін кеңінен қолданылады. ISO 9001 стандартына сай келу үшін жазбалар жиі қағаз түріндегі құжаттарға қолмен белгіленеді. Бірақ егер антистатикалық қол жұқа аяқтық жұмыс істеу барысында істен шықса немесе жерге қосу жүйесінің қандай да бір бөлігі ажыраса, кеткен ақауды бірден байқау қиын болып табылады.

Осыны шешу үшін кейбір электрондық зауыттар жерге қосу жүйелеріне нақты уақытта бақылау модульдерін енгізеді. Жерге қосу тізбегінің бүтіндігіне сүйене отырып, жүйе тізбектің қандай да бір бөлігі ажыраған жағдайда немесе кедергі өте жоғары болған кезде (мысалы, 10 Омнан артық) қызыл шам үндемесін (және қосымша дыбыстық дабылды) іске қосады. Бұл жүйе нақты уақытта бақылау жасауға мүмкіндік беріп, қағаз құжаттар бойынша жүргізілетін қайта-қайта жасалатын және формальды жазуларды болдырмақ емес.