Jaki jest cel montażu podłogi antystatycznej?Najczęstsza odpowiedź na to pytanie brzmi: „Potrzebujemy podłogi ESD, aby zapobiec przemieszczaniu się personelu przez elektryczność statyczną podczas pracy na elementach i systemach wrażliwych na wyładowania elektrostatyczne”.ograniczniki przewodów i linek.
Chociaż ta odpowiedź podkreśla kluczową cechę działającej podłogi ESD, jej standard jest bardzo niski.Sprzedaje również wiele korzyści, które faktycznie oferują podłogi ESD.Podobnie jak wszystkie inne komponenty zabezpieczające przed wyładowaniami elektrostatycznymi, podłogi ESD są tylko częścią większego zintegrowanego systemu, który utrzymuje ten sam potencjał wszystkich części, maszyn, narzędzi, opakowań, powierzchni roboczych i ludzi.
Oceniając podłogę, specyfikatorzy kierują się dwoma głównymi parametrami operacyjnymi: 1) wytrzymałością systemu podłogowego;2) ile ładunków generuje osoba chodząc po podłodze w danym bucie.A co z samymi szczegółami?Jak je chronimy?Kiedy przenosimy części z jednej operacji do drugiej, nie umieszczamy ich w dłoni.Używamy toreb strunowych, kołowych wózków paletowych i ewentualnie zautomatyzowanych pojazdów do przenoszenia części i systemów.W elastycznych operacjach produkcyjnych podłogi ESD mogą nawet służyć jako główna podstawa stołów warsztatowych na kółkach.
Podłogi ESD są zaprojektowane tak, aby zapobiegać uszkodzeniom ESD części elektronicznych i zespołów w obszarach chronionych przed wyładowaniami elektrostatycznymi (EPA).Istnieją różne powody ich instalowania.Idealna podłoga chroni przed elektrycznością statyczną:
Niektóre podłogi ESD spełniają wszystkie trzy potrzeby.Inne zapobiegają gromadzeniu się elektryczności statycznej na ludziach, ale w niewielkim stopniu chronią sprzęt lub uziemiają mobilne stacje robocze, wózki i krzesła ESD.
Aby wytwarzać produkty wysokiej jakości, posiadać certyfikat ISO i spełniać potrzeby klientów, sprzęt elektroniczny musi być zgodny z normą ANSI/ESD S20.20.Aby spełnić wymagania ANSI 20.20 ESD dotyczące podłóg, kupujący i specyfikatorzy zwykle koncentrują się na oporności elektrycznej systemu podłogowego/kleju.Ale rezystancja to tylko parametr wydajności.
Znalezienie podłogi spełniającej wymagania S20.20 dotyczące rezystancji punkt-punkt (RTT) i punkt-ziemia (RTG) jest prostym zadaniem.Zgodność ze wszystkimi aspektami normy ANSI/ESD S20.20 wymaga, aby podłoga spełniała wiele funkcji, a nie tylko spełniała parametry wytrzymałościowe.Ważne jest również określenie maksymalnego obciążenia, jakie podłoga będzie wywierać na osobę w połączeniu z konkretnym butem. Meble, mobilne stacje robocze i sprzęt muszą być również odpowiednio uziemione przez podłogę, a rezystancja między kółkami a podłożem ESD mieści się w dopuszczalnym zakresie S20.20 (< 1,0 x109). Meble, mobilne stacje robocze i sprzęt muszą być również odpowiednio uziemione przez podłogę, a rezystancja między kółkami a podłożem ESD mieści się w dopuszczalnym zakresie S20.20 (< 1,0 x109). Мебель, мобильные рабочие станции и оборудование также должны быть должным образом заземлены через пол с сопротивлением между роликами и заземлением пола в пределах допустимого диапазона S20.20 (< 1,0 x 109). Meble, mobilne stanowiska pracy i sprzęt muszą być również odpowiednio uziemione przez podłogę, a rezystancja między kółkami a podłożem mieści się w dopuszczalnym zakresie S20.20 (< 1,0 x 109).S20.20接受范围内(< 1.0 x109)。S20.2 0 可 接受 范围 内 (<1.0 x109)。。 Мебель, мобильные рабочие станции и оборудование также должны быть должным образом заземлены через пол, при этом сопротивление между роликами и заземлением rozmiar S20.20 (< 1,0 x 109). Meble, mobilne stanowiska pracy i sprzęt muszą być również odpowiednio uziemione przez podłogę, przy czym rezystancja między kółkami a podłożem powinna mieścić się w dopuszczalnym zakresie S20.20 (< 1,0 x 109).
Testowa podłoga została zainstalowana w ramach oceny płyt antystatycznych przez dział sprzętu producenta urządzeń medycznych.Oceniono różne właściwości, w tym płaskość, właściwości ślizgowe, odporność systemu podłogowego, generowanie naprężeń na kadłubie, łatwość toczenia ciężkiego sprzętu, konserwację oraz złożoność instalacji i naprawy.
Jedna z opcji podłogi spełnia wszystkie kryteria, w tym możliwość wykorzystania własnej siły roboczej do montażu bez użycia kleju.Jednak przed zamówieniem podłogi inżynier produkcji umieścił na podłodze testowej kilka wózków mobilnych i zmierzył rezystancję uziemienia od powierzchni wózka przez rolki przewodzące do punktu uziemienia na podłodze.
Pomimo faktu, że sama podłoga została zmierzona w zakresie przewodności (< 1,0 x 106) zgodnie z testami ANSI/ESD S7.1, podłoga nie przeszła testu mobilnej stacji roboczej, a pomiary rezystancji gruntu z powierzchni wózka wahały się od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. Zgodnie z ANSI/ESD S20.20 każdy pomiar > 1,0 x 109 oznacza błąd. Pomimo faktu, że sama podłoga została zmierzona w zakresie przewodności (< 1,0 x 106) zgodnie z testami ANSI/ESD S7.1, podłoga nie przeszła testu mobilnej stacji roboczej, a pomiary rezystancji gruntu z powierzchni wózka wahały się od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. Zgodnie z ANSI/ESD S20.20 każdy pomiar > 1,0 x 109 oznacza błąd. Несмотря на то, что пол сам по себе был измерен в диапазоне проводимости (< 1,0 x 106) в соответствии с тестами ANSI/ ESD S7.1, пол не прошел тест на мобильную рабочую станцию, а сопротивление поверхности тележки при измерении со противления грунту варьировалось от 1,0 x 106 R. 1,0 x 1012. в сответствии с ansi/esd s20.20 юбое изерение> 1,0 x 109 ччитаniej Mimo, że sama podłoga została zmierzona w zakresie przewodności (< 1,0 x 106) zgodnie z testami ANSI/ESD S7.1, podłoga nie przeszła testu mobilnego stanowiska pracy, a rezystancja powierzchniowa wózka w pomiarze rezystancji uziemienia mieściła się w zakresie od 1,0 x 106 do 1,0 x 1012. Zgodnie z ANSI/ESD S20.20 każdy pomiar > 1,0 x 109 jest uważany za błąd.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. Несмотря на то, что сам пол был измерен в пределах диапазона проводимости (< 1,0 x 106) в соответствии с тестами ANSI /ESD S7.1, пол не выдержал испытания мобильной рабочей станции с диапазоном сопротивления заземления от 1,0 x 106 do 1,0 x при измерении от тележки. Chociaż sama podłoga została zmierzona w zakresie przewodności (< 1,0 x 106) zgodnie z testami ANSI/ESD S7.1, podłoga nie przeszła testu mobilnej stacji roboczej z zakresem rezystancji uziemienia od 1,0 x 106 do 1,0 x mierzonym z wózka.powierzchnia 1012.Każdy pomiar większy niż 1,0 x 109 jest uważany za błąd zgodnie z normą ANSI/ESD S20.20.Siedem z pierwszych 40 punktów testowych zmierzyło wartości powyżej maksimum ANSI (patrz Tabela 1).
Na tej próbce wykonano ponad 1000 pomiarów.Odsetek małżeństw wynosi około 16%.Problem z koszykiem?Po umieszczeniu wózka na metalowej płycie rezystancja gruntu wynosi znacznie poniżej 1,0 x 107. Aby wykluczyć zanieczyszczenie jako zmienną, podłogi i kółka zostały dokładnie wyczyszczone i ponownie przetestowane.Jest to nieskuteczne, a pomiary nadal są niedopuszczalne.Wystarczy przesunąć wózek o jeden cal, a opór między wózkiem a podłogą zmieni się o cztery do sześciu rzędów wielkości.Biorąc pod uwagę, że opór podłogi i opór rolek wózka wydają się być stałe, jedyną zmienną pozostaje losowe rozmieszczenie rolek (rolek i powierzchni podłogi) na płytce.
Ryciny 2 i 3 przedstawiają fotografie wózków paletowych powszechnie używanych w zakładach Electronic Manufacturing Services (EMS).Wózek jest zaparkowany na systemie podłogowym, który wykorzystuje przewodzące chipy.Podłoga ta zostanie sklasyfikowana jako chip przewodzący o małej gęstości (LD).Ten specjalny system podłogowy zapewnia przewodzącą ścieżkę od czarnego chipa powierzchniowego poprzez jego grubość do znajdującej się poniżej warstwy gruntu obciążonej węglem.Użyj 24-calowej taśmy miedzianej jako punktu uziemienia.W teście z czujnikiem NFPA o przekątnej 2,5 cala (6,35 cm) i 2,27 kg (5 funtów) rezystancja podłogi była znacznie niższa niż 1,0 x 106.
Na rysunku 2 pomiar od wózka do podłoża przekracza limity (< 1,0 X 109) normy ANSI/ESD S20.20. Na rysunku 2 pomiar od wózka do podłoża przekracza limity (< 1,0 X 109) normy ANSI/ESD S20.20.na ryc.2 расстояние между тележкой и землей превышает пределы (< 1,0 X 109) стандарта ANSI/ESD S20.20. 2 Odległość między wózkiem a podłożem przekracza limity (< 1,0 X 109) normy 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 ryc.2 расстояние между тележкой i землей превышает пределы ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109). 2 Odległość między wózkiem a podłożem przekracza limity ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109).Na rysunku 3 pomiary dopasowania są wynikiem niewielkich zmian położenia tego samego pojazdu na tej samej płytce.Podobnie jak wyniki w Tabeli 1, te pomiary oporu potwierdzają wysoką korelację między niewielkimi zmianami pozycji kółka a znaczącymi zmianami oporu.
Podobnie jak wózki pokazane na rysunkach 2 i 3, wózki używane przez producentów urządzeń medycznych składają się z czterech przewodzących kółek.Rezystancja uziemienia między wózkiem a punktem uziemienia spełnia wymagania ANSI/ESD w 84% przypadków.Współczynnik penetracji wynoszący 84% oznacza, że przez 16% czasu żadna z przewodzących rolek nie ma wystarczającego kontaktu z przewodzącą płytką bazową chipa.
Innym sposobem spojrzenia na to jest spojrzenie na dane pod kątem prawdopodobieństwa, że cztery kolejne zdarzenia zakończą się tym samym wynikiem.W takim przypadku zdarzenia będą miały miejsce jednocześnie.Na przykład, jakie jest prawdopodobieństwo, że w eksperymencie z rzutem monetą wypadnie orzeł cztery razy z rzędu?To równanie będzie
to prawdopodobieństwo jednego zdarzenia pomnożone przez siebie cztery razy lub ½ x ½ x ½ x ½ = 1 do 16.
Jeśli szeroko zastosujemy to podejście do naszego problemu z podłogą (dla uproszczenia wykluczymy gęstość cząstek z całkowitej powierzchni), możemy powiedzieć, że po 100 próbach możemy losowo mieć wszystkie cztery rolki, które nie mają kontaktu z cząsteczkami przewodzącymi w jednym i w tym samym czasie 16 razy.Jakie jest zatem prawdopodobieństwo, że jedno kółko nie dotknie cząstek przewodzących?Przynajmniej kwestionujemy możliwość czterech następujących po sobie zdarzeń albo-albo.Nasze proste równanie może wyglądać tak.X razy X razy X = 16/100.Więc jeśli znajdziemy X, czwarta potęga liczby 16 to 2, a czwarta potęga liczby 100 to 3,1.Zasadniczo każdy pojedynczy rzucający ma 66% szans na to, że nie dotknie przewodzącego elementu na podłodze.
Po pierwsze, jest to mocny argument przemawiający za instalowaniem rolek przewodzących na każdym stojaku wózka.Ale prawdziwą korzyścią jest zdobycie tej starej księgi statystyk i przeprowadzenie ważnego eksperymentu przed założeniem, że jakakolwiek podłoga ESD zostanie uziemiona na podstawie wyników testów z mobilnej stacji roboczej zgodnej z ANSI/ESD 7.1.
Problemu tego można łatwo uniknąć kupując nowe podłogi.Podczas oceny podłogi ESD podłoga musi być oceniana jako część obiektu i jako proces w obiekcie.Podłogi należy przetestować pod kątem kompatybilności ze wszystkimi elementami zabezpieczającymi przed wyładowaniami elektrostatycznymi, w tym pod kątem obsługi.W pełni funkcjonalna podłoga może działać jako kotwica dla wszystkich wymagań uziemienia ruchomego.
Kluczową cechą wielu podłóg ESD jest możliwość wyeliminowania uciążliwego i zbędnego procesu łączenia w ramach EPA.Podłogi ESD eliminują również konieczność umieszczania komponentów w zakrytych futerałach i torbach ochronnych.Aby jednak wyeliminować stosowanie kłopotliwych protokołów pakowania i mocowania, podłoga musi zapewniać odpowiednią ścieżkę gruntu do przemieszczania rolek.
Niektóre podłogi ESD nie mogą skutecznie uziemić przewodzących rolek ze względu na słaby kontakt między rolkami lub prowadnicami oraz małą gęstość przewodzących kropek lub wiórów na powierzchni podłogi.W niektórych przypadkach lekkie warstwy niewymagających konserwacji powłok poliuretanowych lub ceramicznych, nałożonych fabrycznie na powierzchnię podłogi, mogą zaostrzyć problem.Te utwardzane promieniowaniem UV powłoki zmniejszają koszty konserwacji.Większość testów wykazała, że mikrocienka powłoka zwiększa odporność podłogi i zmniejsza kontrolę stresu podczas chodzenia.
Przewodność niektórych płytek winylowych ESD wynika z losowo rozmieszczonych przewodzących wiórów, takich jak płytki pokazane na rysunku 4. Czarne wióry są jedynymi elementami przewodzącymi na powierzchni płytki.Pozostała powierzchnia to zwykły winyl, polimer izolujący, który nie zapewnia połączenia z masą.
Jak pokazano na rysunku 4, możemy ocenić tę możliwość, odwracając sondę NFPA do jej krawędzi i mierząc powierzchnię styku między przewodzącym układem scalonym a masą.Pokazana tutaj próbka płytki ma wymiary mniejsze niż 1,0 x 106, gdy cała powierzchnia czujnika 31 cm2 jest używana w teście ANSI/ESD S7.1.Jednak polimer między wiórami nie przewodzi prądu.Pomiary różniły się o ponad pięć rzędów wielkości, gdy kółka dotykały nieprzewodzącego polimeru między wiórami, a nie przewodzącymi.
W przypadku przenośnych stacji roboczych lub krzeseł zgodnych z normą ANSI/ESD S20.20 rezystancja uziemienia musi być mniejsza niż 1,0 x 109.
Aby zrozumieć problem, przyjrzeliśmy się wymiarom rolek przewodzących i próbowaliśmy określić, jaką powierzchnię faktycznie dotykają podłogi.Najpierw umieściliśmy cztery arkusze papieru pod rolkami i przesuwaliśmy papier w czterech różnych kierunkach, aż przestał się ślizgać (patrz rysunek 5).
Kiedy podnosimy papier, spodziewamy się, że cztery arkusze się nie stykają.Przestrzeń lub pustka wskaże nam przybliżony punkt styku rolek z podłogą.Przed przesunięciem rolek skleiliśmy ze sobą arkusze papieru, aby utrzymać je na miejscu.Następnie zrolowaliśmy krzesła z papieru.Ponieważ udało nam się zmieścić całkiem sporo papieru pod rolkami, spodziewaliśmy się, że powierzchnia styku rolek z płytkami podłogowymi będzie bardzo mała.Ze zdziwieniem stwierdziliśmy, że jest większy niż srebrna sztabka.W rzeczywistości rzeczywista powierzchnia styku jest mniejsza niż dziesięciocentówka (patrz rysunek 5).
Rysunek 6: Jednolity szary obszar między monetą 1/4 a monetą przedstawia obszar kontaktu rzucającego.
Pomyśl o polanie na papierze jako o oknie widokowym.Przesuwamy okna na kafelki.Kiedy nie widzimy czarnego chipa w okienku podglądu, patrzymy na część płytki, która nie uziemia rzucającego.Chociaż zapewnia pewien stopień przewodnictwa, gdy większość powierzchni styku wałeczków znajduje się w szczelinie między wiórami, opór może być wyższy niż 1,0 x 109.
Typowa rolka przewodząca ma średnicę około 10 cm, ale jej powierzchnia styku wynosi zaledwie 1 cm².Z tego punktu widzenia powierzchnia styku czujnika NFPA służącego do pomiaru rezystancji od powierzchni podłogi ESD do podłoża wynosi 31 cm2.Odległości między cząsteczkami przewodzącymi stosowanymi w technologii układów scalonych o niskiej gęstości (patrz rysunek 9) Podłogi ESD można mierzyć w odległości od 0,5 cm do 10 cm, średnio od 2 do 5 cm./ESD STM 7.1 nie może przewidzieć, czy dana podłoga będzie konsekwentnie zapewniać kontakt elektryczny między rolkami a podłogą.
Jedynym sposobem na dokładne określenie jest przeprowadzenie statystycznie ważnej próby pomiarów rezystancji przy użyciu wózków, rolek i podłóg, które zakupi fabryka.Należy to zrobić przed zamówieniem jakichkolwiek podłóg.Po ułożeniu podłogi jest już za późno na rozwiązanie problemu.Większość producentów podłóg nie podaje danych ani gwarancji dotyczących odporności na kontakt rolek.
Jeśli umieścimy ten sam arkusz papieru z okienkiem wielkości styku rolkowego na płytce winylowej ESD wykonanej z gęstej przewodzącej matrycy tekstury, możemy przesunąć okienko w dowolne miejsce na płytce i nadal widzieć teksturę.Ze względu na małe odstępy między rdzeniami, w tej przewodzącej matrycy nie można znaleźć nieprzewodzących obszarów podłogi.Ta gęsta matryca o przewodzącej teksturze zwiększa prawdopodobieństwo kontaktu maleńkiej powierzchni koła z przewodzącymi elementami płytki.Wszędzie tam, gdzie widzimy żyły, przewodność płytki uziemi krzesła i wózki.
Płytka winylowa ESD wykonana przy użyciu technologii drutu przewodzącego zawiera około 150 stóp liniowych drutów przewodzących na stopę kwadratową.Widziane z tej perspektywy, żyły na trzydziestu sześciu płytkach reprezentują długi na milę przewodzący punkt styku.Przy tak dużej ilości punktów przewodzących, nawet przy kontakcie z jedną rolką, wyniki pomiarów są w 100% zgodne z normą ANSI S20.20.Czy podłogi wykorzystujące technologię chipów przewodzących mogą rozwiązać ten problem?
na ryc.8 przedstawia wizualne porównanie dyskretnej przewodzącej płyty montażowej o małej gęstości (LD) i przewodzącej rozproszonej (HD) płyty montażowej o dużej gęstości.Odległość między wiórami na podłodze LD może wynosić od 0,5 do 5 cm w obrębie jednej płytki lub arkusza.Odstępy między wiórami rzadko przekraczają 0,5 cm na podłogach z wiórów HD.Podłogi wiórowe mogą być produkowane w arkuszach lub rolkach do bezproblemowego montażu.Ze względu na ograniczenia procesu produkcyjnego podłoga techniczna Vein nie może być produkowana w rolkach.Żyły mogą być używane tylko jako płytki.
Rysunek 9: Zwróć uwagę na dużą powierzchnię styku czujnika NFPA w porównaniu z rzeczywistym obiektem uziemionym przez podłogę ESD: D – powierzchnia styku czujnika NFPA = ok. 31 cm2E—Typowy pasek na piętę: > 13 cm2G—Powierzchnia styku z kółkami samonastawnymi = 1 cm2F—Powierzchnia styku łańcucha z masą = pomijalna 31 cm2E—Typowy pasek na piętę: > 13 cm2G—Powierzchnia styku z kółkami samonastawnymi = 1 cm2F—Powierzchnia styku łańcucha z masą = pomijalna 31 см2E — типичный пяточный ремень: > 13 см2G — площадь контакта с колесиком = 1 см2F — площадь контакта цепи с землей = незначительная 31cm2E – Typowy pasek na piętę: > 13cm2G – Powierzchnia styku koła = 1cm2F – Powierzchnia styku łańcucha z podłożem = pomijalna 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 зазем лением = незначительна 31 cm2E – typowy pasek na piętę: > 13 cm2G – powierzchnia styku rolek = 1 cm2F – powierzchnia styku z podłożem = znikoma
Podłogi ESD muszą zostać w pełni ocenione pod kątem ich wielu cech, w tym kompatybilności ze sprzętem do transportu materiałów.Istnieją dwie główne technologie produkcji płytek i arkuszy podłogowych ESD: technologia rdzenia przewodzącego i technologia chipów przewodzących.Technologia zastosowana do produkcji podłóg ESD wpływa na wydajność.W sytuacjach, w których podłoga musi być uziemiona w przypadku mobilnych stacji roboczych i wózków, podłogi przewodzące są lepsze niż podłogi wykonane z technologii wiórowej o niskiej lub średniej gęstości.Wynika to z braku przewodzących pinów w typowych przewodzących płytach wiórowych LD i średniej klasy.Nowa technologia chipów o dużej gęstości rozwiązuje ten problem i zapewnia ten sam poziom wydajności, co podłogi z rdzeniem przewodzącym.
Dave Long jest dyrektorem generalnym i założycielem firmy Staticworx, Inc., wiodącego dostawcy podłóg antyelektrostatycznych.Dzięki ponad 30-letniemu doświadczeniu w branży łączy swoją rozległą wiedzę techniczną z zakresu elektrostatyki i testowania podłoża betonowego z praktycznym zrozumieniem zachowania materiałów w rzeczywistych warunkach.
Właśnie tego dowiedziałem się po zmianie specyfikacji podłogi ESD.Sprawdziłem wszystkie podłogi pod kątem wyładowań elektrostatycznych i było to oczywiste nawet po ich obejrzeniu.Ponadto zanieczyszczenia widoczne na powierzchniach podłóg o niskiej/średniej gęstości nie zawsze przedostają się przez niższy poziom, więc nie ma drogi do podłoża.Podłogi również nie były testowane i różniły się znacznie (chociaż przeszły standardowy test chodzenia).Podłogi o większej gęstości i teksturze, które mieliśmy wcześniej, były bardziej sprężyste niż nowe specyfikacje.
In Compliance to główne źródło wiadomości, informacji, edukacji i inspiracji dla profesjonalistów z branży elektrycznej i elektronicznej.
Lotnictwo i kosmonautyka Motoryzacja Komunikacja Elektronika użytkowa Edukacja Energia Technologie informacyjne Medycyna Wojsko i obrona
Czas postu: 17 października 2022 r