Trong sản xuất điện tử chính xác, một sự kiện phóng tĩnh điện (ESD) duy nhất có thể phá hủy ngay lập tức các chip có giá trị và dừng dây chuyền sản xuất. Đây không phải là lời lẽ báo động mà là một mối đe dọa thực sự do ESD gây ra. Giải pháp? Sàn chống tĩnh điện đóng vai trò là yếu tố nền tảng trong việc tạo ra sự bảo vệ mạnh mẽ chống lại mối nguy hiểm vô hình này.
Cách hoạt động của sàn ESD: Nguyên tắc và Đặc điểm chính
Sàn ESD hoạt động bằng cách tiêu tán tĩnh điện, ngăn chặn sự tích tụ và phóng điện có thể làm hỏng thiết bị nhạy cảm. Công nghệ này hoạt động bằng cách kết hợp các phần tử dẫn điện (carbon, than chì hoặc các hạt phủ kim loại) vào vật liệu sàn, tạo ra một đường dẫn dẫn điện từ bề mặt xuống đất.
Khi nhân viên đi trên bề mặt, tĩnh điện được tạo ra sẽ nhanh chóng phóng điện qua đường dẫn này xuống đất. Các đặc tính hiệu suất quan trọng bao gồm:
-
Độ dẫn điện: Thuộc tính cơ bản được đo bằng điện trở (điện trở thấp hơn cho thấy độ dẫn điện tốt hơn)
-
Tiêu tán tĩnh điện: Khả năng truyền điện tích từ các vật thể xuống đất
-
Tạo điện tích thấp: Một số công thức chủ động triệt tiêu sự phát sinh tĩnh điện trong quá trình đi lại
-
Độ bền: Khả năng chống mài mòn do đi lại và di chuyển thiết bị
-
Khả năng làm sạch: Dễ bảo trì để duy trì hiệu suất
Tiêu chuẩn và Quy trình kiểm tra
Các tiêu chuẩn công nghiệp điều chỉnh hiệu suất sàn ESD với các tiêu chuẩn chính bao gồm:
-
ANSI/ESD S20.20: Tiêu chuẩn chính cho sản xuất điện tử, quy định các yêu cầu về điện trở và nối đất
-
ANSI STM7.1: Đo điện trở bề mặt (phải dưới 1×109 ohms trên S20.20)
-
ANSI STM97.2: Đánh giá sự phát sinh tĩnh điện bằng cách đo điện áp cơ thể trong các bài kiểm tra đi bộ
-
Tiêu chuẩn chuyên biệt: Motorola R56 và FAA 019f áp đặt các yêu cầu về điện trở nghiêm ngặt hơn (1×106 -1×109 ohms) đối với các cơ sở truyền thông và tháp kiểm soát không lưu
Đánh giá toàn diện yêu cầu cả kiểm tra điện trở và phát sinh tĩnh điện, vì độ dẫn điện tuyệt vời một mình không đảm bảo bảo vệ nếu vật liệu tạo ra tĩnh điện đáng kể trong quá trình sử dụng.
Tiêu chí lựa chọn để có hiệu suất tối ưu
Việc chọn sàn ESD phù hợp đòi hỏi phải phân tích nhiều yếu tố:
-
Môi trường ứng dụng: Sản xuất điện tử đòi hỏi độ dẫn điện vượt trội, trong khi phòng điều khiển ưu tiên tạo tĩnh điện thấp
-
Giày dép: Các cơ sở yêu cầu giày ESD có thể sử dụng sàn dẫn điện vừa phải, trong khi những cơ sở cho phép giày dép thông thường cần khả năng triệt tiêu tĩnh điện tiên tiến
-
Điều kiện môi trường: Độ ẩm, nhiệt độ khắc nghiệt và tiếp xúc hóa chất ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của vật liệu
-
Cân nhắc về ngân sách: Chi phí vật liệu khác nhau đáng kể, yêu cầu phân tích chi phí/hiệu suất
-
Yêu cầu bảo trì: Chi phí vận hành dài hạn phụ thuộc vào nhu cầu làm sạch và sửa chữa
Các tùy chọn vật liệu và ứng dụng
Gạch vinyl dẫn điện
Vinyl tải carbon tiết kiệm và bền, phù hợp cho sản xuất điện tử nói chung khi sử dụng với giày ESD. Việc tạo tĩnh điện cao hơn khiến nó không lý tưởng cho môi trường không kiểm soát.
Cao su tiêu tán tĩnh điện
Sàn cao cấp mang lại khả năng phục hồi tuyệt vời, thoải mái và tạo tĩnh điện tối thiểu. Lý tưởng cho các trung tâm cuộc gọi và phòng điều khiển mặc dù chi phí ban đầu cao hơn.
Hệ thống Epoxy
Sàn cứng, chịu tải cao với chất độn dẫn điện. Tốt nhất cho nhà kho và phòng máy chủ nơi thiết bị nặng di chuyển trên bề mặt, mặc dù dễ bị mòn.
Thảm tiêu tán tĩnh điện
Thảm sợi dẫn điện mang lại lợi ích về âm thanh và sự thoải mái cho văn phòng và phòng thí nghiệm, mặc dù yêu cầu làm sạch tỉ mỉ để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật.
Thực hành tốt nhất về lắp đặt và bảo trì
Yêu cầu lắp đặt
-
Chuẩn bị sàn phụ bằng phẳng, sạch sẽ, không có chất gây ô nhiễm
-
Sử dụng chất kết dính dẫn điện để đảm bảo tính liên tục của việc nối đất
-
Thiết lập kết nối đáng tin cậy với hệ thống nối đất của tòa nhà
-
Xác minh hiệu suất thông qua kiểm tra sau khi lắp đặt
Quy trình bảo trì
-
Vệ sinh thường xuyên bằng chất tẩy rửa có độ pH trung tính
-
Tránh các phương pháp xử lý bằng sáp hoặc cách điện làm giảm độ dẫn điện
-
Kiểm tra xác minh hiệu suất định kỳ
-
Sửa chữa kịp thời các khu vực bị hư hỏng
Thực hiện bảo vệ ESD toàn diện
Trong khi sàn ESD tạo thành nền tảng của việc kiểm soát tĩnh điện, việc bảo vệ hoàn toàn đòi hỏi các biện pháp bổ sung:
-
Đào tạo nhân viên về nhận thức và quy trình ESD
-
Quần áo và giày dép kiểm soát tĩnh điện phù hợp
-
Thiết bị bổ sung như dây đeo cổ tay nối đất
-
Kiểm soát độ ẩm môi trường (độ ẩm tương đối 40-60% là lý tưởng)
Thông qua phương pháp tiếp cận đa lớp này, các cơ sở có thể đạt được mức giảm 90%+ trong các sự kiện ESD được chứng minh bởi các nhà sản xuất điện tử hàng đầu, đảm bảo cả việc bảo vệ thiết bị và tính liên tục trong hoạt động.
