Tozalik xonalari uchun antistatik choralar

1. Elektr toki hosil qilish va uning xavflari

Elektr toki - bu material ichida yoki o'rtasida (polarizatsiya va o'tkazuvchanlikni ham o'z ichiga olgan) elektronlarning harakati natijasidir. Ikki xil material bir-biriga tekkanida yoki juda yaqin masofada (masalan, 10-25 sm) kontakt qilganda, kvant tunnellash effekti tufayli elektronlar sirt orqali o'tadi va elektronlar almashinadi. Muvozanat o'rnatilganda materiallar orasida potensial farq vujudga keladi, natijada sirtning ikkala tomonida bir xil miqdordagi musbat va manfiy zaryadlar hosil bo'ladi. Agar kontaktidan keyin materiallar ajratilsa, ular bir xil, lekin qarama-qarshi zaryadlarni o'zida saqlaydi. Bu elektr toki hosil bo'lishining asosiy qoidasidir.

Elektr toki asosan uch xil usulda hosil bo'ladi:

• Triboelektrik zaryadlash : Ikki xil material bir-biriga tekkanida yoki bir-biriga ishqalanganda, elektronlar elektronlarni ushlab turish qobiliyati past bo'lgan materialdan qobiliyati yuqori bo'lgan materialga o'tadi, natijada bir material musbat elektr zaryadga, ikkinchisi esa manfiy elektr zaryadga ega bo'ladi.

• O'tkazuvchan elektr zaryadlanish : O'tkazgichlar uchun elektronlar sirtida erkin harakatlanadi. O'tkazgich zaryadlangan jismga tekkanida elektronlar zaryad muvozanati o'rnashmaguncha o'tadi, natijada elektrostatik zaryadlanish sodir bo'ladi.

• Induktiv zaryadlanish : O'tkazgich elektrostatik maydon ichiga joylashtirilganda bir xil zaryadlar o'zaro itarish va qarama-qarshi zaryadlar o'zaro tortishish tufayli elektronlar qayta taqsimlanadi, bu esa elektr zaryadlarining muvozanatini buzadi va elektrostatik zaryadlanishga olib keladi.

Elektr toki hosil qilishning oddiy qoidalari va usullaridan umumiy elektron mahsulotlarni ishlab chiqarish va tayyorlashning ko'plab bosqichlarida elektr toki hosil bo'lishi mumkinligi ravshandir. Elektronika tayyorlash jarayonida ishchilar, ish stollar, asboblar, komponentlar va ulanishlar hamdaqtarlangan bo'lishi mumkin. Elektr toki bo'lgan barcha joylarda ESD (Elektrostatik razryad) hodisasi sodir bo'ladi. Asosiy xavflarga ongli ravishda razryad toki chiqishida elektr zanjirida shovqin hosil bo'lishi hamda tayanch yerga ulash potensiallarida tebranishlar (masalan, mahsulot yerga ulash, signallarni yerga ulash) vujudga kelishini kiritish mumkin, bu esa elektr zanjirining oddiy ishlashiga to'sqinlik qiladi.

Elektr toki xavflari quyidagi jihatlar bilan farq qiladi:

• Noqulaylik xususiyati : ESD hodisasi odamlar uchun sezilmaydigan darajada sodir bo'lishi hamda komponentlar shunday ekanligi haqida bilmagan holda shikastlanishi mumkin.

• Keyingi ta'sir va yig'indisi effekti : Ba'zi komponentlar ESD ta'siridan keyin darhol nosozlikka uchramasa ham, keyinchalik foydalanish jarayonida ishlash qobiliyati pasayishi yoki nosozlikka uchrashi mumkin.

• Tasodifiylik : ESD zarari ishlab chiqarish, tayyorlash yoki ta'mirlash bosqichlarida hamda istalgan zaryadlangan ob'ektga tekkanida yuzaga kelishi mumkin bo'lib, bashorat qilish qiyin.

• Murakkablik : ESD zarari ko'pincha boshqa turdagi nosozliklar bilan aralashtiriladi va noto'g'ri tashxis qo'yishga olib keladi.

Elektron mahsulotlarni yig'ishda elektrostatik zaryad mahsulot sifati, chiqarish hajmi va ishonchliligini jiddiy darajada shikastlaydi. Ishlab chiqarish jarayonida ESD xavfini kamaytirish uchun tozalik xonalarda tizimli anti-statik choralarni amalga oshirish kerak.

2. Elektrostatik zaryaddan himoya

Elektrostatik zaryaddan samarali himoya odatda quyidagi uchta asosiy prinsipni o'z ichiga oladi:

1. Elektrostatik zaryadlar to'planishini kamaytiring yoki olding.

2. Xavfsiz elektrostatik zaryad chiqarish yo'llarini yarating.

3. Kerakli va samarali elektrostatik monitoring tizimlarini joriy qiling.

2.1 Yerga ulash tizimi

Zaryad to'planishini oldini olish va xavfsiz tushirish yo'nalishlarini ta'minlash uchun mustahkam yerga ulash tizimi muhim ahamiyatga ega. Elektrostatik yerga ulash bu zaryadlangan obyektlarni yoki statik elektr to'g'dan hosil bo'lishi ehtimoli bo'lgan obyektlarni (noinsulyatorlarni) o'tkazgichlar orqali Yerga ulashni, ular Yer bilan bir xil potensialda bo'lib qolishini ta'minlaydi. Bu zaryad harakatini va quyilishini tezlashtiradi va statik zaryadlarni to'planishini oldini oladi.

2.2 Muhitni nazorat qilish

Statik elektr to'g' hosil bo'lishi va kattaligi muhit nisbiy namligi va havo ionlar konsentratsiyasiga bevosita bog'liq. Elektrostatik potensial nisbiy namlikka teskari proportsionaldir. Tozalik xonalari kabi ultra toza muhitlarda ionlarning past konsentratsiyasi statik elektr hosil bo'lishi ehtimolini oshiradi.

Bir xil harakat turli namlik darajalarida kuchlanishlarning tartibini o'zgartiruvchi elektrostatik kuchlanishlarni yuzaga keltirishi mumkin. Biroq, juda yuqori namlik tavsiya etilmaydi, chunki bu asbobda kondensat hosil bo'lishiga sabab bo'lishi mumkin. Namlikni 30%–75% kabi maqbul chegaralar doirasida saqlash kerak.

3. Elektrostatik kuzatuv tizimi

Yuqori namlik inson uchun his etilmaydigan darajada statik elektr toki hosil bo'lishini kamaytiradi, lekin u hozil ham eztaxminli komponentlarga zarar yetkazishi mumkin. To'g'ri yondashuv shundan iboratki, yuqori namlik statik elektr hosil bo'lishini bostirishini, past namlik esa kuchayishiga sabab bo'ladi. Qat'iy statik elektr nazorat talab qilinadigan mahsulotlar uchun an'anaviy himoya choralari chegarasidan tashqari, statik elektr hosil bo'lishini kuzatish va yozib borish ham zarur. Amaliy yechimlarga antistatik kirish nazorat tizimi hamda elektrostatik kuzatuv tizimlarining real vaqtda ishlashi kiradi.

3.1 Antistatik kirish nazorat tizimi

Elektr toki hosil bo'lishini nazorat qilish uchun anti-statik kirish tizimlari muhim sohalarda joriy etiladi. Bu tizimlar statik elektr nazorat qilingan zonalarga kirayotgan xodimlarning to'g'ri anti-statik choralarni yoki jihozlarni ishlatayotganini tekshiradi. Funktsional modullar quyidagilardan iborat:

• Shaxsni va ruxsat darajasini tekshirish

• Anti-statik soat mahkamlagichlari va poyafzallarni sinovdan o'tkazish

• Daraja boshqaruv paneli

Samara beruvchanligini oshirish maqsadida yuqori darajada tozalik talab qilinadigan muhitlarda kirishni boshqarish tizimini havo yuvish tizimlari bilan integratsiya qilish mumkin. Kirish signallarini havo yuvish eshiklari boshqaruv tizimiga kiritish orqali xodimlar ish maydoniga kirish davomida anti-statik jihozlar ishlatilishini ta'minlash mumkin.

3.2 Haqiqiy vaqtli onlayn elektrostatik monitoring tizimi

Umuman elektronika ishlab chiqarishda elektrostatik sinovchi qurilmalar xodimlarning anti-statik soqov qo'lqoplarini tekshirish uchun qo'llaniladi. ISO 9001 talablariga javob berish uchun yozuvlar ko'pincha shakllarga qo'l bilan belgilanadi. Biroq, agar anti-statik soqov qo'lqop ishlayotganda nosozlik yuzaga kelsa yoki yer osti tizimining bir qismi uzilgan taqdirda nosozlikni darhol aniqlash qiyin bo'ladi.

Bu muammoni hal qilish uchun elektronika fabriklari yer osti tizimlariga haqiqiy vaqtda onlayn monitoring modullarini kiritishadi. Yer osti elektr zanjiri butunligidan foydalanib, agar zanjirning biror qismi ochiq bo'lib qolsa yoki juda yuqori qarshilik (masalan, 10 Ω dan yuqori) mavjud bo'lsa, tizim qizil chiroq ogohlantiruvchi (va kerak bo'lganda ovozli ogohlantiruvchi) ishga tushiradi. Bu tizim haqiqiy vaqt ichida monitoring amalga oshirish imkonini beradi va keraksiz qog'oz yozuvlarga ehtiyoj qolmaydi.