Kakšen je namen namestitve antistatičnega poda?Najpogostejši odgovor na to vprašanje je: "Potrebujemo ESD tla, da preprečimo, da bi statična elektrika premikala osebje pri delu na statično občutljivih komponentah in sistemih."zapore za žice in kable.
Medtem ko ta odgovor poudarja ključni atribut delujočega ESD poda, je zelo nizkega standarda.Prav tako razproda številne prednosti, ki jih ESD tla dejansko ponujajo.Tako kot vse druge komponente za zaščito pred ESD so tudi ESD tla le del večjega integriranega sistema, ki ohranja vse dele, stroje, orodja, embalažo, delovne površine in ljudi enak potencial.
Pri ocenjevanju tal se strokovnjaki osredotočajo na dva glavna operativna parametra: 1) odpornost talnega sistema;2) koliko naboja oseba ustvari, ko hodi po tleh v določenem čevlju.Kaj pa podrobnosti same?Kako jih zaščitimo?Ko prenašamo dele iz ene operacije v drugo, jih ne damo na dlan.Za premikanje delov in sistemov uporabljamo vreče z zadrgo, paletne vozičke na kolesih in po možnosti avtomatizirana vozila.V prilagodljivih proizvodnih postopkih se lahko ESD tla uporabljajo celo kot glavna podlaga za delovne mize na kolesih.
Tla ESD so zasnovana tako, da preprečujejo poškodbe elektronskih delov in sklopov, ki jih povzroča ESD, v območjih, zaščitenih pred elektrostatičnimi razelektritvami (EPA).Razlogi za njihovo namestitev so različni.Idealna tla ščitijo pred statično elektriko:
Nekatera ESD tla izpolnjujejo vse tri potrebe.Drugi preprečujejo kopičenje statične elektrike na ljudeh, vendar ne naredijo veliko za zaščito opreme ali ozemljitev mobilnih delovnih postaj, ESD vozičkov in stolov.
Za proizvodnjo kakovostnih izdelkov, pridobitev certifikata ISO in izpolnjevanje potreb strank mora elektronska oprema ustrezati ANSI/ESD S20.20.Da bi izpolnili zahteve za talne obloge ANSI 20.20 ESD, se kupci in specifikacije običajno osredotočajo na električni upor talnega/lepilnega sistema.Toda odpornost je le parameter zmogljivosti.
Najti tla, ki izpolnjujejo zahteve S20.20 za odpornost točka-točka (RTT) in točka-zemlja (RTG), je preprosta naloga.Skladnost z vsemi vidiki ANSI/ESD S20.20 zahteva, da tla opravljajo več funkcij in ne le izpolnjujejo parametre odpornosti.Pomembno je tudi določiti največji stres, ki ga bodo tla ustvarila na osebi v kombinaciji z določenim čevljem. Pohištvo, mobilne delovne postaje in oprema morajo biti tudi pravilno ozemljeni skozi tla, z uporom med kolesci in tlemi ESD v sprejemljivem območju S20.20 (< 1,0 x109). Pohištvo, mobilne delovne postaje in oprema morajo biti tudi pravilno ozemljeni skozi tla, z uporom med kolesci in tlemi ESD v sprejemljivem območju S20.20 (< 1,0 x109). Mebel, mobilne delovne postaje in oprema morajo biti prav tako zazemljeni s pol z nasprotovanjem med videoposnetki in zazemljeno pola v mejah dovoljenega razpona S20.20 (< 1,0 x 109). Pohištvo, mobilne delovne postaje in oprema morajo biti tudi pravilno ozemljeni skozi tla z uporom med kolesci in tlemi v dovoljenem območju 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 地板接地之间的电阻在S20.20 可接受范围内 (< 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 地板 之间 的 电阻 在 S20.2 0 可 接受 范围 内 (<1,0 x109).。。 Mebel, mobilne delovne postaje in oprema morajo biti prav tako zazemljeni prek pol, pri tem pa se mora nasprotje med roli in zazemljitvijo pola nahajati v dovoljenem obsegu S20.20 (< 1,0 x 109). Pohištvo, mobilne delovne postaje in oprema morajo biti prav tako pravilno ozemljeni skozi tla, pri čemer mora biti upor med kolesi in tlemi znotraj dovoljenega območja S20.20 (< 1,0 x 109).
Testna plošča je bila nameščena kot del ocenjevanja antistatičnih plošč s strani oddelka za opremo proizvajalca medicinskih pripomočkov.Ocenjene so bile različne lastnosti, vključno z ravnostjo, lastnostmi drsenja, odpornostjo talnega sistema, ustvarjanjem napetosti na trupu, enostavnostjo kotaljenja težke opreme, vzdrževanjem ter zahtevnostjo namestitve in popravil.
Ena od možnosti talne obloge izpolnjuje vse kriterije, vključno z možnostjo uporabe lastne sile za polaganje brez uporabe lepila.Vendar pa je proizvodni inženir pred naročilom tal postavil več mobilnih vozičkov na preskusna tla in izmeril talni upor od površine vozička skozi prevodne valje do talne točke na tleh.
Kljub dejstvu, da so bila tla sama po sebi izmerjena v prevodnem območju (< 1,0 x 106) po preskusih ANSI/ESD S7.1, tla niso opravila testa mobilne delovne postaje, pri čemer je bila odpornost proti tlem pri meritvah s površine vozička v razponu od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. Po ANSI/ESD S20.20 vsaka meritev > 1,0 x 109 pomeni napako. Kljub dejstvu, da so bila tla sama po sebi izmerjena v prevodnem območju (< 1,0 x 106) po preskusih ANSI/ESD S7.1, tla niso opravila testa mobilne delovne postaje, pri čemer je bila odpornost proti tlem pri meritvah s površine vozička v razponu od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. Po ANSI/ESD S20.20 vsaka meritev > 1,0 x 109 pomeni napako. Ne glede na to, da je bil sam pol sam izmerjen v območju pretočnosti (< 1,0 x 106) v skladu s testi ANSI/ESD S7.1, pol ni opravil testa na mobilni delovni postaji in soprotivnosti površine teležk pri meritvah soprotivnosti tal spreminjalo se je od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. V skladu z ANSI/ESD S20.20 se vsaka meritev > 1,0 x 109 šteje za napako. Čeprav so bila tla sama izmerjena v območju prevodnosti (< 1,0 x 106) v skladu s testi ANSI/ESD S7.1, tla niso prestala preskusa mobilne delovne postaje, površinska upornost vozička pri merjenju upora tal pa je bila od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. Po ANSI/ESD S20.20 se vsaka meritev > 1,0 x 109 obravnava kot napaka.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，但地板未能通过移动工作站测试，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) 内 测量 但 地板 未 能移动 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. Ne glede na to, da je bil sam pol izmerjen v območju obsega prevajanja (< 1,0 x 106) v skladu s testi ANSI/ESD S7.1, pol ni izvedel preizkusov mobilnih delovnih postaj z območjem soprotivnosti zazemljevanja od 1,0 x 106 do 1,0 x pri merjenju od teležk. Čeprav so bila tla sama izmerjena v območju prevodnosti (< 1,0 x 106) v skladu s testi ANSI/ESD S7.1, tla niso prestala preskusa mobilne delovne postaje z razponom odpornosti na tla od 1,0 x 106 do 1,0 x, merjeno z vozička.površina 1012.Vsaka meritev, večja od 1,0 x 109, se šteje za napako v skladu z ANSI/ESD S20.20.Sedem od prvih 40 preskusnih točk je izmerilo vrednosti nad največjo vrednostjo ANSI (glejte tabelo 1).
Na tem vzorcu je bilo opravljenih več kot 1000 meritev.Odstotek zakonske zveze je približno 16%.Težava z nakupovalno košarico?Ko je voziček postavljen na kovinsko ploščo, je talni upor vozička precej pod 1,0 x 107. Da bi izključili kontaminacijo kot spremenljivko, so bila tla in kolesa temeljito očiščena in ponovno testirana.To je neučinkovito in meritve so še vedno nesprejemljive.Samo premaknite voziček za en palec in upor med vozičkom in tlemi se spremeni za štiri do šest velikosti.Glede na to, da sta upor tal in upor valjev vozička konstantna, je edina preostala spremenljivka naključna postavitev valjev (valj in talna površina) na ploščici.
Sliki 2 in 3 prikazujeta fotografije paletnih vozičkov, ki se običajno uporabljajo v obratih elektronskih proizvodnih storitev (EMS).Voziček je parkiran na talni sistem, ki uporablja prevodne čipe.Ta tla bodo razvrščena kot prevodni čipi z nizko gostoto (LD).Ta poseben talni sistem zagotavlja prevodno pot od črnega površinskega čipa skozi njegovo debelino do spodnje plasti tal z ogljikom.Za ozemljitveno točko uporabite 24-palčni bakreni trak.Pri testiranju s senzorjem NFPA velikosti 2,5″ (6,35 cm) in pet lb (2,27 kg) je bil upor tal precej pod 1,0 x 106.
Na sliki 2 meritev med vozičkom in tlemi presega meje (< 1,0 X 109) ANSI/ESD S20.20. Na sliki 2 meritev med vozičkom in tlemi presega meje (< 1,0 X 109) ANSI/ESD S20.20.Na sl.2 razdalja med telesom in zemljo višje meje (< 1,0 X 109) standard ANSI/ESD S20.20. 2 Razdalja med vozičkom in tlemi presega meje (< 1,0 X 109) 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).Na sl.2 razdalja med telesom in zemljo nad mejo ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109). 2 Razdalja med vozičkom in tlemi presega omejitve ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109).Na sliki 3 so meritve prileganja rezultat majhnih sprememb položaja istega vozila na isti ploščici.Tako kot rezultati v tabeli 1 tudi te meritve upora potrjujejo visoko korelacijo med manjšimi spremembami položaja kolesca in pomembnimi spremembami upora.
Tako kot vozički, prikazani na slikah 2 in 3, so tudi vozički, ki jih uporabljajo proizvajalci medicinskih pripomočkov, sestavljeni iz štirih prevodnih koles.Talni upor med vozičkom in ozemljitveno točko izpolnjuje zahteve ANSI/ESD v 84 % časa.Razmerje penetracije 84 % pomeni, da 16 % časa nobeden od prevodnih valjev nima zadostnega stika s prevodno osnovno ploščo čipa.
Drug način za ogled tega je, da pogledamo podatke glede na verjetnost, da imajo štirje zaporedni dogodki enak izid.V tem primeru bodo dogodki sočasni.Na primer, kakšna je verjetnost, da se bodo v poskusu z metom kovanca glave pojavile štirikrat zapored?Ta enačba bo
je verjetnost enega dogodka, štirikrat pomnožena sama s seboj, ali ½ x ½ x ½ x ½ = 1 proti 16.
Če ta pristop na splošno uporabimo za naš problem s tlemi (zaradi poenostavitve izključimo gostoto delcev iz skupne površine), lahko rečemo, da imamo po 100 poskusih lahko naključno vse štiri valje, ki se ne dotikajo prevodnih delcev v enem in istočasno 16-krat.Torej, kako verjetno je, da se eno kolesce ne bo dotaknilo prevodnih delcev?Vsaj dvomimo o možnosti štirih zaporednih dogodkov ali-ali.Naša preprosta enačba bi lahko izgledala takole.X krat X krat X = 16/100.Torej, če najdemo X, je četrta potenca števila 16 2, četrta potenca števila 100 pa 3,1.V bistvu ima vsako posamezno kolesce 66 % možnosti, da se ne dotakne prevodnega elementa na tleh.
Prvič, to je močan argument v prid namestitvi prevodnih valjev na vsako stojalo vozička.Toda pravo izplačilo je, da se dokopate do te stare knjige statistike in izvedete veljaven poskus, preden domnevate, da bo katero koli ESD nadstropje ozemljeno na podlagi rezultatov testiranja mobilne delovne postaje, združljive z ANSI/ESD 7.1.
Tej težavi se je mogoče enostavno izogniti pri nakupu novih podov.Pri ocenjevanju ESD tal je treba tla oceniti kot del objekta in kot proces znotraj objekta.Tla morajo biti testirana glede združljivosti z vsemi komponentami za zaščito pred ESD, vključno z rokovanjem.Popolnoma funkcionalna tla lahko delujejo kot sidro za vse zahteve mobilne ozemljitve.
Ključna značilnost številnih ESD tal je zmožnost odprave okornega in odvečnega postopka povezovanja znotraj EPA.ESD tla prav tako odpravljajo potrebo po postavljanju komponent v pokrite torbice in zaščitne torbe.Da bi odpravili uporabo okornih pakirnih in pritrdilnih protokolov, morajo tla zagotavljati ustrezno pot do tal za premikanje valjev.
Nekatera ESD tla ne morejo učinkovito ozemljiti prevodnih valjev zaradi slabega stika med valji ali vodili in majhne gostote prevodnih pik ali ostružkov na površini tal.V nekaterih primerih lahko lahki sloji poliuretanskih ali keramičnih premazov, ki zahtevajo malo vzdrževanja, tovarniško nanesenih na talno površino, težavo poslabšajo.Ti premazi, utrjeni z UV-žarki, zmanjšajo stroške vzdrževanja.Večina testov je pokazala, da mikrotanek premaz poveča odpornost na tla in zmanjša nadzor nad obremenitvijo hojcev.
Prevodnost nekaterih ESD vinilnih ploščic je posledica naključno postavljenih prevodnih čipov, kot so ploščice, prikazane na sliki 4. Črni ostružki so edini prevodni elementi na površini ploščic.Preostala površina je navaden vinil, izolacijski polimer, ki ne zagotavlja ozemljitvene povezave.
Kot je prikazano na sliki 4, lahko to možnost ocenimo tako, da sondo NFPA obrnemo na njen rob in izmerimo območje stika med prevodnim čipom in tlemi.Vzorec ploščice, prikazan tukaj, meri manj kot 1,0 x 106, če je v testu ANSI/ESD S7.1 uporabljena celotna površina senzorja 31 cm2.Vendar polimer med čipi ni prevoden.Meritve so se razlikovale za več kot pet redov velikosti, ko so se kolesca dotaknila neprevodnega polimera med čipi in ne prevodnih čipov.
Za prenosne delovne postaje ali stole, ki so skladni z ANSI/ESD S20.20, mora biti upor tal manjši od 1,0 x 109.
Da bi razumeli problem, smo pogledali dimenzije prevodnih valjev in poskušali ugotoviti, koliko površine se dejansko dotikajo tal.Pod valje smo najprej položili štiri liste papirja in papir premikali v štiri različne smeri, dokler ni prenehal drseti (glej sliko 5).
Ko dvignemo papir, pričakujemo, da se štirje listi ne bodo dotikali.Prostor ali praznina nam bo pokazala približno točko stika valjev s tlemi.Pred premikanjem valjev smo liste papirja zlepili skupaj, da so ostali na mestu.Nato smo stole zvili s papirja.Ker smo lahko pod valje spravili precej papirja, smo pričakovali, da bo kontaktna površina med valji in talnimi ploščicami zelo majhna.Presenečeni smo ugotovili, da je večji od srebrne palice.Pravzaprav je dejanska kontaktna površina manjša od centa (glej sliko 5).
Slika 6: Polno sivo območje med 1/4 kovancem in kovancem predstavlja kontaktno območje igralca.
Pomislite na jaso na papirju kot na razgledno okno.Prestavimo okna na ploščice.Ko ne vidimo črnega čipa znotraj okna za ogled, gledamo del ploščice, ki ne ozemlji kolesca.Čeprav zagotavlja določeno stopnjo prevodnosti, je upor lahko višji od 1,0 x 109, ko je večina kontaktne površine valjev v reži med čipi.
Tipičen prevodni valj ima premer približno 10 cm, vendar ima kontaktno površino le 1 cm².S tega vidika je kontaktna površina senzorja NFPA, ki se uporablja za merjenje upora od ESD talne površine do tal, 31 cm2.Razdalje med prevodnimi delci, ki se uporabljajo v tehnologiji čipov z nizko gostoto (glejte sliko 9). Tla ESD se lahko merijo na razdaljah od 0,5 cm do 10 cm, s povprečjem od 2 do 5 cm./ESD STM 7.1 ne more predvideti, ali bodo določena tla stalno zagotavljala električni stik med valji in tlemi.
Edini način za natančno določitev je izvedba statistično veljavnega vzorca meritev upora z uporabo vozičkov, valjev in tal, ki jih bo kupila tovarna.To je treba storiti pred naročanjem katerega koli poda.Ko so tla nameščena, je za odpravo težave prepozno.Večina proizvajalcev talnih oblog ne zagotavlja podatkov ali garancij glede odpornosti na stik z valji.
Če položimo isti list papirja z okencem za ogled v velikosti stika z valjčkom na ESD vinilno ploščico iz goste prevodne teksturne matrike, lahko premaknemo okno kamor koli na ploščici in še vedno vidimo teksturo.Zaradi tesnega razmika med žilami je v tej prevodni matrici nemogoče najti neprevodna področja tal.Ta gosta matrika prevodne teksture poveča verjetnost stika med drobno površino kolesa in prevodnimi elementi ploščice.Kjerkoli vidimo žile, bo prevodnost ploščice ozemljila stole in vozičke.
ESD vinilne ploščice, izdelane s tehnologijo prevodne žice, vsebujejo približno 150 linearnih čevljev prevodnih žic na kvadratni čevelj.Gledano s te perspektive predstavljajo žile na šestintridesetih ploščicah kilometer dolgo prevodno stično točko.Pri tako velikem številu prevodnih točk, tudi ob stiku z enim valjem, so rezultati meritev 100% skladni s standardom ANSI S20.20.Ali lahko tla s tehnologijo prevodnih čipov rešijo ta problem?
Na sl.Slika 8 prikazuje vizualno primerjavo diskretne prevodne hrbtne plošče z nizko gostoto (LD) in disperzne prevodne (HD) hrbtne plošče z visoko gostoto.Razdalja med čipi na LD tleh je lahko 0,5 do 5 cm znotraj ene ploščice ali plošče.Razmik med sekanci redko presega 0,5 cm na HD talnih oblogah.Iverna tla so lahko izdelana v ploščah ali zvitkih za brezhibno polaganje.Zaradi omejitev proizvodnega procesa tehničnih podov Vein ni mogoče izdelati v zvitkih.Žile se lahko uporabljajo samo kot ploščice.
Slika 9: Upoštevajte veliko kontaktno površino senzorja NFPA v primerjavi z dejanskim predmetom, ozemljenim skozi tla ESD: D – kontaktna površina senzorja NFPA = pribl. 31 cm2E—Tipičen petni pas: > 13 cm2G—Stik s kolesom = 1 cm2F—Stik s tlemi verige = zanemarljivo 31 cm2E—Tipičen petni pas: > 13 cm2G—Stik s kolesom = 1 cm2F—Stik s tlemi verige = zanemarljivo 31 cm2E — tipičen petični remen: > 13 cm2G — kontaktna površina s kolesom = 1 cm2F — kontaktna površina cepi z zemljo = nepomembna 31cm2E – Tipičen petni pas: > 13cm2G – Stična površina kolesa = 1cm2F – Stična površina verige in tal = zanemarljivo 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 cm2E – tipičen petični remen: > 13 cm2G – kontaktna površina z rolikom = 1 cm2F – kontaktna površina z ozemljitvijo = nepomembna 31 cm2E – tipičen petni pas: > 13 cm2G – kontaktna površina valjev = 1 cm2F – kontaktna površina s tlemi = zanemarljivo
ESD tla je treba v celoti ovrednotiti zaradi številnih lastnosti, vključno z združljivostjo z opremo za ravnanje z materialom.Obstajata dve glavni tehnologiji za proizvodnjo ESD talnih ploščic in plošč: tehnologija prevodnega jedra in tehnologija prevodnega čipa.Tehnologija, ki se uporablja za izdelavo ESD tal, vpliva na zmogljivost.V primerih, ko morajo biti tla ozemljena za mobilne delovne postaje in vozičke, so prevodna tla boljša od tal s tehnologijo čipov nizke do srednje gostote.To je posledica pomanjkanja prevodnih zatičev v tipičnih prevodnih ivernih ploščah LD in srednjega razreda.Nova tehnologija čipov z visoko gostoto rešuje ta problem in zagotavlja enako raven učinkovitosti kot tla s tehnologijo prevodnega jedra.
Dave Long je izvršni direktor in ustanovitelj podjetja Staticworx, Inc., vodilnega dobavitelja talnih oblog brez statike.Z več kot 30-letnimi izkušnjami v industriji združuje svoje obsežno tehnično znanje o elektrostatiki in testiranju betonske podlage s praktičnim razumevanjem obnašanja materialov v resničnih pogojih.
Točno to sem ugotovil po spremembi specifikacije ESD tal.Preveril sem vsa tla za ESD in bilo je očitno, že ko sem jih pogledal.Poleg tega ostanki, ki jih opazimo na talnih površinah z nizko/srednjo gostoto, ne preidejo vedno skozi spodnji nivo, zato ni poti do tal.Tudi tla niso bila testirana in so se zelo razlikovala (čeprav so opravila standardni test hoje).Tla z večjo gostoto in teksturo, ki smo jih imeli prej, so bila bolj prožna od novih specifikacij.
In Compliance je glavni vir novic, informacij, izobraževanja in navdiha za strokovnjake na področju elektrike in elektronike.
Aerospace Avtomobilske komunikacije Zabavna elektronika Izobraževanje Energija Informacijska tehnologija Medicina Vojska & obramba
Čas objave: 17. oktober 2022