Elektrostatinė iškrova (ESD) yra nematoma, bet brangi grėsmė aplinkoje, kurioje gaminami, surenkami, bandomi ar sandėliuojami jautrūs elektroniniai komponentai. Net ir nedidelė statinė iškrova, nepastebima žmonėms, gali pažeisti puslaidininkius, grandinių plokštes ir tikslius prietaisus. Vienas iš efektyviausių būdų sumažinti ESD riziką yra tinkama drėgmės kontrolė.

Palaikydamos optimalų santykinį oro drėgnumą (RH) patalpose, įmonės gali sumažinti statinės elektros kaupimąsi, apsaugoti vertingą įrangą ir pagerinti gaminių patikimumą. Šiame straipsnyje paaiškinamas drėgmės ir elektrostatinės iškrovos ryšys, rekomenduojami drėgmės lygiai skirtingoms pramonės šakoms ir kaip pramoniniai sausintuvai ir drėkinimo sistemos prisideda prie ESD prevencijos.

 

Kas yra elektrostatinė iškrova (ESD)?

Elektrostatinė iškrova yra staigus elektros krūvio perdavimas tarp dviejų objektų, turinčių skirtingą elektrinį potencialą. Statinė elektra kaupiasi atliekant kasdienę veiklą, pavyzdžiui:

Vaikščiojimas per aukštus

Plastikinių medžiagų perkėlimas

Konvejerio juostos veikimas

Produktų pakavimas ir išpakavimas

Trintis tarp drabužių ir įrangos

Kai susikaupęs krūvis randa laidų kelią, jis išsiskiria kaip elektrostatinė iškrova.

Nors žmonės paprastai pajunta statinį smūgį esant maždaug 3000 voltų įtampai, jautrūs elektroniniai komponentai gali būti pažeisti net ir esant 30–100 voltų iškrovoms.

 

Kaip drėgmė veikia statinę elektrą?

Drėgmė tiesiogiai veikia aplinkoje susidarančios statinės elektros kiekį.

Žemas drėgnumas padidina statinės elektros kaupimąsi

Kai oras sausas:

Paviršiai tampa geriau izoliuojantys elektrą.

Drėgmės plėvelės ant medžiagų išnyksta.

Elektros krūviai negali lengvai išsisklaidyti.

Statinė elektra kaupiasi greitai.

Štai kodėl statiniai smūgiai dažniau pasitaiko žiemą arba pastatuose su oro kondicionieriais ir maža drėgme.

 

Didesnė drėgmė sumažina statinę elektrą

Didėjant santykinei oro drėgmei:

Ant paviršiaus susidaro plonas drėgmės sluoksnis.

Statiniai krūviai išsisklaido greičiau.

Sumažėja krūvio kaupimasis.

Elektrostatinės iškrovos tikimybė sumažėja.

Tačiau per didelė drėgmė sukelia savų problemų, įskaitant koroziją, kondensaciją, pelėsio augimą ir įrangos gedimus.

Tikslas – palaikyti subalansuotą drėgmės lygį, kuris sumažintų elektrostatinę iškrovą (ESD) nesukeldamas su drėgme susijusios rizikos.

 

Rekomenduojami drėgmės lygiai ESD kontrolei

Idealus drėgnumas priklauso nuo naudojimo būdo ir įrangos jautrumo.

Aplinka	Rekomenduojamas santykinis drėgnumas
Elektronikos gamyba	40–60 % santykinis oro drėgnumas
Puslaidininkių gamyba	40–55 % santykinis oro drėgnumas
Duomenų centrai	40–60 % santykinis oro drėgnumas
PCB surinkimas	45–55 % santykinis oro drėgnumas
Laboratorijos	40–55 % santykinis oro drėgnumas
Medicinos prietaisų gamyba	40–60 % santykinis oro drėgnumas
Elektroninių komponentų sandėliai	40–60 % santykinis oro drėgnumas

Daugelis įstaigų siekia45–55 % santykinis oro drėgnumas, nes užtikrina efektyvią statinės elektros kontrolę ir kartu vengia kondensacijos.

 

Kodėl labai didelė drėgmė nėra išeitis

Nors padidinus drėgmę, statinė elektra mažėja, pernelyg didelės drėgmės palaikymas gali sukelti kitų veikimo problemų.

Galimos problemos:

Elektroninių komponentų korozija

Kondensatas ant įrangos

Pelėsių ir miltligės augimas

Produkto užterštumas

Sumažėjęs darbuotojų komfortas

Didesnės ŠVOK eksploatavimo išlaidos

Dėl šių priežasčių drėgmės kontrolė turėtų būti tiksli, o ne tiesiog „aukštesnė“.

 

Pramonės šakos, kurioms reikalinga ESD drėgmės kontrolė

Elektronikos gamyba

Spausdintinės plokštės, integriniai grandynai ir mikroprocesoriai yra labai jautrūs elektrostatinėms iškrovoms. Palaikant stabilią drėgmę, sumažėja gamybos defektai ir padidėja našumas.

Dažnos taikymo sritys

PCB surinkimas

SMT gamyba

Lustų gamyba

Buitinė elektronika

 

Puslaidininkių gamyba

Šiuolaikiniai puslaidininkiniai įtaisai turi mikroskopines grandines, kurias gali negrįžtamai pažeisti itin žemos įtampos ESD įvykiai.

Drėgmės kontrolė veikia kartu su:

Įžeminimo sistemos

Antistatinės grindys

Jonizatoriai

ESD saugios darbo vietos

 

Duomenų centrai

Duomenų centrams reikalinga kruopšti aplinkos kontrolė.

Per žema drėgmė padidina statinės iškrovos riziką, o per didelė drėgmė gali sukelti kondensaciją serveriuose ir tinklo įrangoje.

Dauguma operatorių palaiko 40–60 % santykinį oro drėgnumą, kad įranga veiktų patikimai.

 

Farmacijos ir medicinos prietaisų gamyba

Daugelyje medicinos prietaisų yra jautrios elektronikos, kurią gamybos ir pakavimo metu reikia apsaugoti nuo elektrostatinės iškrovos (ESD).

Stabilios drėgmės palaikymas taip pat padeda laikytis reglamentų ir užtikrinti produkto kokybę.

 

Laboratorijos

Mokslinių tyrimų laboratorijose dažnai yra brangių analitinių prietaisų ir jautrios elektroninės matavimo įrangos.

Pastovus drėgnumas padeda užtikrinti tiek įrangos apsaugą, tiek matavimo tikslumą.

 

Pramoninių sausintuvų vaidmuo

Pramoniniai sausintuvaiPašalinkite drėgmės perteklių, kai drėgmė viršija tikslinį diapazoną. Jie padeda:

Venkite kondensacijos

Palaikykite stabilų santykinį oro drėgnumą (RST)

Apsaugokite elektroninę įrangą

Pagerinkite ŠVOK efektyvumą

Sumažinkite korozijos riziką

Komerciniai sausintuvaidažniausiai naudojami:

Elektronikos gamyklos

Baterijų gamyba

Duomenų centrai

Sandėliai

Švarūs kambariai

 

Drėkinimo sistemų vaidmuo

Sauso klimato sąlygomis arba žiemą patalpas gali reikėti drėkinti, o ne sausinti.

Pramoniniai drėkintuvai:

Į orą įpilkite kontroliuojamos drėgmės

Sumažinkite statinės elektros generavimą.

Pagerinkite darbuotojų komfortą

Apsaugokite jautrią elektroninę įrangą

Daugelis šiuolaikinių ŠVOK sistemų automatiškai persijungia tarp drėkinimo ir sausinimo, kad palaikytų pastovų drėgmės diapazoną.

 

Geriausios elektrostatinės iškrovos prevencijos praktikos

Drėgmės kontrolė turėtų būti visapusiškos ESD apsaugos programos dalis.

Rekomenduojamos priemonės apima:

Palaikykite 40–60 % santykinį oro drėgnumą.

Nuolat stebėkite drėgmę naudodami kalibruotus jutiklius.

Pagal poreikį įrenkite pramoninius sausintuvus arba drėkintuvus.

Įžeminkite visas darbo vietas ir įrangą.

Naudokite antistatines grindų dangas ir kilimėlius.

Reikalinga ESD atspari avalynė ir riešo dirželiai.

Naudokite laidžias pakavimo medžiagas.

Jonizacijos sistemas montuokite ten, kur nepakankamas įžeminimas.

Apmokykite darbuotojus tinkamų ESD tvarkymo procedūrų.

Reguliariai atlikite ESD auditus ir įrangos patikras.

Preair yra brandussausintuvo gamintojaskuri teikė praktiškus sausinimo sprendimus duomenų centrams Singapūre ir Dubajuje ir palaikė ilgalaikius santykius su šiais klientais. Jei ieškote patikimų duomenų centro sausinimo sistemų, nepriimkite galutinio sprendimo, kol nesusisieksite su mumis.

 

Požymiai, kad jūsų įstaigoje yra su drėgme susijusių ESD problemų

Dažni darbuotojų patiriami statiniai smūgiai

Netikėti elektroninių komponentų gedimai

Padidėjęs gamybos defektų skaičius

Įrangos paviršiai pritraukia dulkes

Nenuoseklūs drėgmės rodmenys

Didesnės garantijos elektronikos gaminiams

Jei šios problemos kyla esant žemai oro drėgmei patalpose, geresnė aplinkos kontrolė gali sumažinti su ESD susijusių gedimų skaičių.

 

Išvada

Drėgmės kontrolė yra labai svarbi bet kurios elektrostatinės iškrovos (ESD) prevencijos strategijos dalis. Per sausas oras skatina statinės elektros kaupimąsi, o per didelė drėgmė gali sukelti kondensaciją, koroziją ir gaminių kokybės problemas. Stabilios santykinės drėgmės palaikymas – paprastai 40–60 %, o dažniausiai 45–55 % – padeda apsaugoti jautrią elektroniką, pagerinti gamybos patikimumą ir sumažinti brangiai kainuojančius ESD gedimus.

Siekiant geriausių rezultatų, drėgmės kontrolė turėtų būti integruojama su kitomis ESD apsaugos priemonėmis, tokiomis kaip įžeminimas, jonizacija, antistatinės medžiagos ir nuolatinis aplinkos stebėjimas. Kartu šios praktikos sukuria saugesnę ir patikimesnę aplinką elektronikos gamyboje, duomenų centruose, laboratorijose ir kitose ESD jautriose įstaigose.