Cal é o propósito de instalar un chan antiestático?A resposta máis común a esta pregunta é: "Necesitamos un chan ESD para evitar que a electricidade estática mova ao persoal cando se traballa en compoñentes e sistemas sensibles á estática".fíos e topes de cable.
Aínda que esta resposta destaca un atributo clave dun chan ESD en funcionamento, é dun nivel moi baixo.Tamén vende moitos dos beneficios que realmente ofrecen os pisos ESD.Do mesmo xeito que todos os outros compoñentes de protección ESD, os pisos ESD son só parte dun sistema integrado máis grande que mantén todas as pezas, máquinas, ferramentas, embalaxes, superficies de traballo e persoas no mesmo potencial.
Ao avaliar un chan, os especificadores están guiados por dous parámetros operativos principais: 1) a resistencia do sistema de chan;2) canta carga xera unha persoa cando camiña polo chan cun determinado calzado.Pero que pasa cos propios detalles?Como os protexemos?Cando traspasamos pezas dunha operación a outra, non as poñemos na palma da man.Usamos bolsas ziplock, transpaletas de rodas e posiblemente vehículos automatizados para mover pezas e sistemas.En operacións de fabricación flexibles, os pisos ESD poden incluso usarse como base principal para bancos de traballo con rodas.
Os pisos ESD están deseñados para evitar danos por ESD a pezas e conxuntos electrónicos en áreas protexidas contra ESD (EPA).Hai varios motivos para instalalos.Un chan ideal protexe contra a electricidade estática:
Algúns pisos ESD satisfacen as tres necesidades.Outros evitan a acumulación de electricidade estática nas persoas, pero fan pouco para protexer os equipos ou poñer a terra estacións de traballo móbiles, carros ESD e cadeiras.
Para producir produtos de calidade, ter a certificación ISO e satisfacer as necesidades dos clientes, os equipos electrónicos deben cumprir coa norma ANSI/ESD S20.20.Para cumprir os requisitos de pavimentos ANSI 20.20 ESD, os compradores e os especificadores adoitan centrarse na resistencia eléctrica do sistema de pavimentos/adhesivos.Pero a resistencia é só un parámetro de rendemento.
Atopar un chan que cumpra os requisitos S20.20 de resistencia punto a punto (RTT) e punto a terra (RTG) é unha tarefa sinxela.O cumprimento de todos os aspectos de ANSI/ESD S20.20 require que o chan realice varias funcións e non só cumpra os parámetros de resistencia.Tamén é importante determinar o estrés máximo que o chan creará nunha persoa en combinación cun zapato en particular. Os mobles, as estacións de traballo móbiles e os equipos tamén deben estar correctamente conectados a terra a través do chan, con resistencia entre as rodas e o chan do chan ESD dentro do rango aceptable S20.20 (< 1.0 x109). Os mobles, as estacións de traballo móbiles e os equipos tamén deben estar correctamente conectados a terra a través do chan, con resistencia entre as rodas e o chan do chan ESD dentro do rango aceptable S20.20 (< 1.0 x109). Мебель, мобильные рабочие станции e оборудование также должны быть должным оборудование также должны быть должным оборудование также л с сопротивлением между роликами и заземлением пола в пределах допустимого диапазона (S201,20 x 20). Os mobles, os postos de traballo móbiles e os equipos tamén deben estar correctamente conectados a terra a través do chan con resistencia entre as rodas e o chan dentro do rango permitido S20.20 (< 1,0 x 109).家具、移动工作站和设备也必须通过地板正确接地，脚轮和ESD 地板接地板接地必须通过地板正确接地，脚轮和ESD 地板接地地板接地地䜰接地之2002通地接受范围内(< 1.0 x109)。家具 、 移动 工作站 和 设备 必须 通过 地板 正确 地 ， 脚轮 和 ESD 和 ESD 地闔 地闿 2 繋杻 2. 0 可 接受 范围 内 (<1.0 x109)。。 Мебель, мобильные рабочие станции e оборудование также должны быть должным оборудование также должны быть должным оборудование также л, при этом сопротивление между роликами и заземлением пола должно находиться в пределиками и заземлением пола дол. 20 (< 1,0 x 109). Os mobles, os postos de traballo móbiles e os equipos tamén deben estar correctamente conectados a terra a través do chan, coa resistencia entre as rodas e o chan dentro do intervalo permitido de S20,20 (< 1,0 x 109).
O chan de proba instalouse como parte dunha avaliación de placas antiestáticas realizada polo departamento de equipos dun fabricante de dispositivos médicos.Avaliáronse varias propiedades, incluíndo a planitude, as características de deslizamento, a resistencia do sistema de chan, a xeración de tensión no casco, a facilidade de rodamento de equipos pesados, o mantemento e a complexidade de instalación e reparación.
Unha das opcións de chan cumpre todos os criterios, incluída a posibilidade de utilizar a súa propia man de obra para a instalación sen o uso de cola.Non obstante, antes de encargar o chan, o enxeñeiro de produción colocou varios carros móbiles no chan de proba e mediu a resistencia do chan dende a superficie do carro a través dos rolos condutores ata un punto de chan no chan.
A pesar do feito de que o chan por si mesmo medira no rango condutor (< 1,0 x 106) segundo as probas ANSI/ESD S7.1, o chan non superou a proba da estación de traballo móbil, coa resistencia ás medicións do chan da superficie do carro que varía de 1,0. x 106 a 1,0 x 1012. Segundo ANSI/ESD S20.20, calquera medida > 1,0 x 109 constitúe un fallo. A pesar do feito de que o chan por si mesmo medira no rango condutor (< 1,0 x 106) segundo as probas ANSI/ESD S7.1, o chan non superou a proba da estación de traballo móbil, coa resistencia ás medicións do chan da superficie do carro que varía de 1,0. x 106 a 1,0 x 1012. Segundo ANSI/ESD S20.20, calquera medida > 1,0 x 109 constitúe un fallo. Несмотря на то, что пол сам по себе был измерен в диапазоне проводимости (< 1,0 x 106) в ссотстив Несмотря на то 7.1, пол не прошел тест на мобильную рабочую станцию, а сопротивление поверхности поверхности тели примости вления грунту варьировалось от 1,0 x 106 до 1,0 x 1012. в соответствии с ansi/esd s20.20 юоое изерение> 1,0 x 109 считается шой. Aínda que o chan en si foi medido no intervalo de condutividade (< 1,0 x 106) de acordo coas probas ANSI/ESD S7.1, o chan non pasou a proba da estación de traballo móbil e a resistencia da superficie do carro na medida da resistencia do chan variou. de 1,0 x 106 a 1,0 x 1012. Segundo ANSI/ESD S20.20, calquera medida > 1,0 x 109 considérase un erro.尽管根据ANSI/ESD S7.1 测试，地板本身已在导电范围(< 1,0 x 106) 内测量，但地板本身已在导电范围站测试，从推车表面测量的接地电阻范围为1,0 x 106 到1,0 x 1012.尽管 根据 ANSI/ESD S7.1 测试 地板 本身 已 在 导电 范围 范围 范围 (<1.0 x 106) 冇 朽 醏 朰 导电移动 工作站 测试 ， 从 表面 的 接地 电阻 为 为 为 1,0 x 106 到 1,0 X 1012。 Несмотря на то, что сам пол был измерен в пределах диапазона проводимости (< 1,0 x 106) в сотсимости в сотстиве S7.1, пол не выдержал испытания мобильной рабочей станции с диапазоном сопротивления мобильной рабочей станции с диапазоном сопротивления мобильной за1за 60 мтел 160 1,0 x при измерении от тележки. Aínda que o chan en si foi medido dentro do intervalo de condutividade (< 1,0 x 106) de acordo coas probas ANSI/ESD S7.1, o chan non superou a proba da estación de traballo móbil cun rango de resistencia de terra de 1,0 x 106 a 1,0 x medido desde o carro.superficie 1012.Calquera medida superior a 1,0 x 109 considérase un fallo segundo ANSI/ESD S20.20.Sete dos primeiros 40 puntos de proba mediron valores por riba do máximo ANSI (consulte a táboa 1).
Realizáronse máis de 1000 medicións nesta mostra.A porcentaxe de matrimonio é dun 16%.Problema co carriño da compra?Cando se coloca sobre unha placa metálica, a resistencia ao chan do carro está moi por debaixo de 1,0 x 107. Para descartar a contaminación como variable, limpáronse a fondo os chan e as rodas e volvéronse a probar.Isto é ineficaz e as medicións aínda son inaceptables.Só tes que mover o carro unha polgada e a resistencia entre o carro e o chan cambia de catro a seis ordes de magnitude.Dado que a resistencia do chan e a resistencia dos rolos do carro parecen ser constantes, a única variable que queda é a colocación aleatoria dos rolos (rolo e superficie do chan) sobre a tella.
As figuras 2 e 3 mostran fotografías de transpaletas de uso habitual nas instalacións de Servizos de Fabricación Electrónica (EMS).O carro está estacionado nun sistema de chan que utiliza chips condutores.Este piso clasificarase como chips condutores de baixa densidade (LD).Este sistema de chan especial proporciona un camiño condutor desde o chip de superficie negra a través do seu grosor ata a capa de chan cargada de carbono debaixo.Use cinta de cobre de 24″ como punto de conexión a terra.Cando se probou cun sensor NFPA de 2,5 "(6,35 cm) e cinco libras (2,27 kg), a resistencia do chan estaba moi por debaixo de 1,0 x 106.
Na Figura 2, a medición do carro ao chan supera os límites (< 1,0 X 109) de ANSI/ESD S20.20. Na Figura 2, a medición do carro ao chan supera os límites (< 1,0 X 109) de ANSI/ESD S20.20.Sobre a fig.2 расстояние между тележкой e землей превышает пределы (< 1,0 X 109) segundo ANSI/ESD S20.20. 2 A distancia entre o carro e o chan supera os límites (< 1,0 X 109) de ANSI/ESD S20.20.在图2 中，推车对地测量超出了ANSI/ESD S20.20 的限制(< 1,0 X 109)。 ANSI/ESD S20.20 的限制(< 1,0 X 109)。Sobre a fig.2 расстояние между тележкой e землей превышает пределы ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109). 2 A distancia entre o carro e o chan supera os límites ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109).Na figura 3, as medidas de axuste son o resultado de pequenos cambios na posición do mesmo vehículo na mesma tella.Do mesmo xeito que os resultados da táboa 1, estas medicións de resistencia confirman unha alta correlación entre cambios menores na posición do lanzador e cambios significativos na resistencia.
Do mesmo xeito que os carros que se mostran nas figuras 2 e 3, os carros utilizados polos fabricantes de dispositivos médicos consisten en catro rolos condutores.A resistencia do chan entre o carro e o punto de terra cumpre os requisitos ANSI/ESD o 84% das veces.Un índice de penetración do 84% significa que o 16% das veces ningún dos rolos condutores fai contacto suficiente coa placa base condutora do chip.
Outra forma de ver isto é mirar os datos en función da probabilidade de que catro eventos consecutivos teñan o mesmo resultado.Neste caso, os actos serán simultáneos.Por exemplo, cal é a probabilidade de que, nun experimento de lanzamento de moedas, aparezan cabezas catro veces seguidas?Esta ecuación será
é a probabilidade dun evento multiplicada por si mesmo catro veces, ou ½ x ½ x ½ x ½ = 1 en 16.
Se aplicamos este enfoque en liñas xerais ao noso problema do chan (para simplificar, excluímos a densidade de partículas da área total), podemos dicir que despois de 100 intentos, podemos ter aleatoriamente os catro rolos que non entran en contacto coas partículas condutoras nun e só. ao mesmo tempo 16 veces.Entón, que probabilidade hai de que un lanzador non toque as partículas condutoras?Cando menos, cuestionamos a posibilidade de catro eventos sucesivos.A nosa simple ecuación pode parecer así.X veces X veces X = 16/100.Entón, se atopamos X, a cuarta potencia de 16 é 2 e a cuarta potencia de 100 é 3,1.Basicamente, calquera rolo ten un 66% de posibilidades de non tocar o elemento condutor no chan.
En primeiro lugar, este é un forte argumento a favor da instalación de rolos condutores en cada estante do carro.Pero a verdadeira recompensa é facerse con ese vello libro de estatísticas e facer un experimento válido antes de asumir que calquera chan ESD estará conectado a terra en función dos resultados das probas dunha estación de traballo móbil compatible con ANSI/ESD 7.1.
Este problema pódese evitar facilmente ao mercar pisos novos.Ao avaliar un chan ESD, o chan debe ser avaliado como parte da instalación e como proceso dentro da instalación.Os chans deben ser probados para a compatibilidade con todos os compoñentes de protección ESD, incluíndo a manipulación.Un chan totalmente funcional pode actuar como áncora para todos os requisitos de toma de terra móbil.
Unha característica clave de moitos pisos ESD é a capacidade de eliminar o proceso de conexión engorroso e redundante dentro da EPA.Os chans ESD tamén eliminan a necesidade de colocar compoñentes en estuches cubertos e bolsas protectoras.Pero para eliminar o uso de engorrosos protocolos de embalaxe e suxeición, o chan debe proporcionar un camiño de terra adecuado para o movemento dos rolos.
Algúns pisos ESD non poden poñer a terra os rolos condutores de forma eficaz debido ao mal contacto entre os rolos ou guías e á baixa densidade de puntos ou chips condutores na superficie do chan.Nalgúns casos, capas lixeiras de poliuretano ou revestimentos cerámicos de baixo mantemento, aplicadas en fábrica á superficie do chan, poden agravar o problema.Estes revestimentos curables UV reducen os custos de mantemento.A maioría das probas demostraron que o revestimento micro-fino aumenta a resistencia do chan e reduce o control do estrés do camiñante.
A condutividade dalgunhas tellas de vinilo ESD débese a chips condutores colocados aleatoriamente como as tellas que se mostran na Figura 4. As virutas negras son os únicos elementos condutores na superficie da tella.O resto da superficie é de vinilo liso, un polímero illante que non proporciona conexión a terra.
Como se mostra na Figura 4, podemos avaliar esta posibilidade volteando a sonda NFPA cara ao seu bordo e medindo a área de contacto entre o chip condutor e o chan.A mostra de azulexos que se mostra aquí mide menos de 1,0 x 106 cando se usa toda a superficie do sensor de 31 cm2 na proba ANSI/ESD S7.1.Non obstante, o polímero entre as fichas non é condutor.As medicións diferían en máis de cinco ordes de magnitude cando os rodícios tocaron o polímero non condutor entre os chips en lugar dos condutores.
Para estacións de traballo portátiles ou cadeiras que cumpran coa norma ANSI/ESD S20.20, a resistencia do terreo debe ser inferior a 1,0 x 109.
Para entender o problema, observamos as dimensións dos rolos condutores e tentamos determinar canta superficie tocan realmente o chan.Primeiro puxemos catro follas de papel baixo os rolos e movemos o papel en catro direccións diferentes ata que deixou de deslizar (ver Figura 5).
Cando levantemos o papel, esperamos que as catro follas non se toquen.O espazo ou oco indicaranos o punto de contacto aproximado dos rolos co chan.Antes de mover os rolos, pegamos as follas de papel para mantelas no seu sitio.Despois tiramos as cadeiras do papel.Dado que puidemos caber bastante papel debaixo dos rolos, esperabamos que a zona de contacto entre os rolos e as baldosas fose moi pequena.Sorprendeunos descubrir que era máis grande que unha barra de prata.De feito, a área de contacto real é inferior a un centavo (ver Figura 5).
Figura 6: A área gris sólida entre a moeda de 1/4 e a moeda representa a área de contacto do lanzador.
Pense nun claro en papel como unha fiestra de visualización.Movemos as fiestras das tellas.Cando non vemos o chip negro dentro da xanela de visualización, estamos mirando a parte da tella que non aterra o rodicio.Aínda que proporciona certo grao de condutividade, cando a maior parte da área de contacto do rolo está no espazo entre as fichas, a resistencia pode ser superior a 1,0 x 109.
Un rolo condutor típico ten uns 10 cm de diámetro pero ten unha área de contacto de só 1 cm².Desde este punto de vista, a área de contacto do sensor NFPA utilizado para medir a resistencia da superficie do chan ESD ao chan é de 31 cm2.Distancias entre partículas condutoras utilizadas na tecnoloxía de chip de baixa densidade (ver Figura 9) Os chans ESD pódense medir a distancias de 0,5 cm a 10 cm, cunha media de 2 a 5 cm./ESD STM 7.1 non pode prever se un chan en particular proporcionará de forma consistente o contacto eléctrico entre os rolos e o chan.
A única forma de facer unha determinación precisa é realizar unha mostra estatisticamente válida de medicións de resistencia utilizando carros, rolos e pisos que a fábrica vai comprar.Isto debe facerse antes de pedir calquera piso.Unha vez instalado o chan, é demasiado tarde para solucionar o problema.A maioría dos fabricantes de pavimentos non proporcionan datos nin garantías sobre a resistencia ao contacto dos rolos.
Se colocamos a mesma folla de papel cunha xanela de visualización do tamaño dun rodillo de contacto nunha tella de vinilo ESD feita a partir dunha densa matriz de textura condutora, poderemos mover a xanela a calquera lugar da tella e aínda ver a textura.Debido á estreita separación entre os núcleos, é imposible atopar áreas non condutoras do chan nesta matriz condutora.Esta densa matriz de textura condutora aumenta a probabilidade de contacto entre a pequena superficie da roda e os elementos condutores da tella.Onde queira que vexamos veas, a condutividade da tella aterrará cadeiras e carros.
A tella de vinilo ESD feita coa tecnoloxía de fíos condutores contén aproximadamente 150 pés lineais de fíos condutores por metro cadrado.Vistos desde esta perspectiva, as veas das trinta e seis tellas representan un punto de contacto condutor dunha milla de lonxitude.Cun número tan grande de puntos condutores, mesmo con contacto cun rolo, os resultados da medición cumpre ao 100% co estándar ANSI S20.20.Os pisos que usan tecnoloxía de chip condutor poden resolver este problema?
Sobre a fig.A figura 8 mostra unha comparación visual dunha placa posterior de matriz condutora discreta de baixa densidade (LD) e unha placa posterior condutora dispersa (HD) de alta densidade.A distancia entre as fichas no chan LD pode ser de 0,5 a 5 cm dentro dunha tella ou folla.O espazamento entre chips raramente supera os 0,5 cm nos pisos con chip HD.Os pisos de chip pódense fabricar en follas ou rolos para unha instalación perfecta.Debido ás limitacións do proceso de fabricación, o pavimento técnico de vetas non se pode producir en rolos.As veas só se poden usar como tellas.
Figura 9: Observe a gran área de contacto do sensor NFPA en comparación cun obxecto real conectado a terra a través do chan ESD: D - área de contacto do sensor NFPA = aprox. 31 cm2E—Correa típica do talón: > 13 cm2G—Área de contacto das rodas = 1 cm2F—Área de contacto da cadea co chan = insignificante 31 cm2E—Correa típica do talón: > 13 cm2G—Área de contacto das rodas = 1 cm2F—Área de contacto da cadea co chan = insignificante 31 см2E — типичный пяточный ремень: > 13 см2G — площадь контакта с колесиком = 1 см2F — птлощадь контакта с колесиком = 1 см2F — птлощадь нтакта й = незначительная 31 cm2E – Correa de talón típica: > 13 cm2G – Área de contacto da roda = 1 cm2F – Área de contacto entre a cadea e o chan = insignificante 31 cm2E—典型的鞋跟带：> 13 cm2G—脚轮接触面积= 1 cm2F—接地链接触面积= 可忽略31 cm2E—典型的鞋跟带：> 13 cm2G—脚轮接触面积= 1 cm2F—接地链接触面积= 可忽略31 см2E – типичный пяточный ремень: > 13 см2G – площадь контакта с роликом = 1 см2F – площадь контакта с роликом = 1 см2F – площадь см2G – площадь незначительна 31 cm2E – correa de talón típica: > 13 cm2G – área de contacto do rolo = 1 cm2F – área de contacto co chan = insignificante
Os pisos ESD deben ser totalmente avaliados polas súas moitas características, incluída a compatibilidade con equipos de manipulación de materiais.Existen dúas tecnoloxías principais para a produción de baldosas e chapas ESD: tecnoloxía de núcleo condutor e tecnoloxía de chip condutor.A tecnoloxía utilizada para producir chan ESD afecta o rendemento.Nas situacións nas que o chan debe estar conectado a terra para estacións de traballo móbiles e carros, os pisos condutores son superiores aos pisos de tecnoloxía de chip de baixa ou media densidade.Isto débese á falta de pinos condutores nas placas de chip condutoras típicas LD e de gama media.A nova tecnoloxía de chip de alta densidade resolve este problema e proporciona o mesmo nivel de rendemento que os pisos con tecnoloxía de núcleo condutor.
Dave Long é o CEO e fundador de Staticworx, Inc., un provedor líder de pisos sen estática.Con máis de 30 anos de experiencia na industria, combina o seu amplo coñecemento técnico de electrostática e probas de substratos de formigón cunha comprensión práctica de como se comportan os materiais en condicións reais.
Isto é exactamente o que descubrín despois de cambiar a especificación do chan ESD.Comprobei todos os pisos para detectar ESD e era obvio mesmo mirando para eles.Ademais, os restos vistos en superficies de pisos de baixa/media densidade non sempre pasan polo nivel inferior, polo que non hai camiño ata o chan.Os pisos tampouco foron probados e variaron significativamente (aínda que pasaron a proba estándar de marcha).Os pisos de maior densidade e textura que tiñamos anteriormente eran máis resistentes que as novas especificacións.
In Compliance é a principal fonte de noticias, información, educación e inspiración para profesionais da electricidade e da electrónica.
Aeroespacial Automoción Comunicacións Electrónica de consumo Educación Enerxía Tecnoloxía da información Médico Militar e Defensa
Hora de publicación: 17-Oct-2022