Η στατική ηλεκτρική ενέργεια είναι το αποτέλεσμα της κίνησης των ηλεκτρονίων μέσα ή μεταξύ των υλικών (συμπεριλαμβανομένης της πόλωσης και της αγωγιμότητας).Όταν δύο διαφορετικά υλικά έρχονται σε επαφή ή βρίσκονται σε πολύ μικρή απόσταση (e.g., 10 ̇ 25 cm), τα ηλεκτρόνια προχωρούν μέσω της διεπαφής λόγω του κβαντικού αποτελέσματος προχωρημένης λειτουργίας, οδηγώντας στην ανταλλαγή ηλεκτρονίων.μια δυνητική διαφορά σχηματίζεται μεταξύ των υλικώνΑν τα υλικά διαχωριστούν μετά την επαφή, θα φέρουν ίσα αλλά αντίθετα φορτία.Αυτή είναι η θεμελιώδης αρχή της στατικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Η στατική ηλεκτρική ενέργεια παράγεται κυρίως με τρεις τρόπους:
Τριβοηλεκτρική φόρτιση: Όταν δύο διαφορετικά υλικά έρχονται σε επαφή ή τρίβονται μεταξύ τους, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το υλικό με την ασθενέστερη ικανότητα δέσμευσης ηλεκτρονίων σε αυτό με την ισχυρότερη ικανότητα δέσμευσης,προκαλώντας ένα υλικό να έχει θετικό φορτίο και το άλλο αρνητικό φορτίο.
Διοχετική φόρτισηΌταν ένας αγωγός έρχεται σε επαφή με ένα φορτισμένο αντικείμενο, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία φορτίου, με αποτέλεσμα στατικό ηλεκτρισμό.
Ενεργοποιητική φόρτιση: Όταν ένας αγωγός τοποθετείται σε εξωτερικό ηλεκτροστατικό πεδίο, τα ηλεκτρόνια αναδιανέμονται λόγω της απόρριψης μεταξύ παρόμοιων φορτίων και της έλξης μεταξύ αντίθετων φορτίων,προκαλώντας ανισορροπία φορτίου και στατικό ηλεκτρισμό.
Από τις βασικές αρχές και μεθόδους της στατικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας,είναι προφανές ότι πολλά στάδια της παραγωγής και κατασκευής γενικών ηλεκτρονικών προϊόντων μπορούν να παράγουν στατικό ηλεκτρισμόΚατά τη διάρκεια της ηλεκτρονικής κατασκευής, οι χειριστές, τα τραπέζια εργασίας, τα εργαλεία, τα εξαρτήματα και οι συσκευασίες μπορούν να φορτιστούν.θα προκύψει ένα συμβάν ESD (ηλεκτροστατική εκφόρτιση)Οι κύριοι κίνδυνοι περιλαμβάνουν το ρεύμα στιγμιαίας εκκένωσης που προκαλεί θόρυβο στα κυκλώματα και προκαλεί διακυμάνσεις των δυνατοτήτων εδάφους αναφοράς (π.χ. εδάφους προϊόντος, εδάφους σήματος),με αποτέλεσμα την παρεμβολή στην κανονική λειτουργία του κυκλώματος.
Οι κίνδυνοι από τον στατικό ηλεκτρισμό έχουν μοναδικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τον κεραυνό ή τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές:
Η Κρυμμένη Φύση: Τα γεγονότα ESD είναι συχνά αόρατα για τον άνθρωπο, αλλά τα εξαρτήματα μπορούν να υποστούν βλάβη χωρίς να το γνωρίζουν.
Η καθυστέρηση και η σωρευτική επίδρασηΟρισμένα εξαρτήματα μπορεί να παρουσιάσουν υποβαθμισμένη απόδοση μετά την έκθεση σε ESD χωρίς άμεση βλάβη, αλλά μπορεί να αποτύχουν αργότερα κατά τη διάρκεια της χρήσης.
Τυχαιότητα: Η βλάβη από τα ηλεκτρονικά ηλεκτρικά ρεύματα μπορεί να προκύψει σε οποιοδήποτε στάδιο της παραγωγής, της κατασκευής ή της συντήρησης και κατά την επαφή με οποιοδήποτε φορτισμένο αντικείμενο, καθιστώντας την εξαιρετικά απρόβλεπτη.
Πολυπλοκότητα: Η βλάβη από ESD συχνά συγχέεται με άλλα είδη βλαβών, οδηγώντας σε εσφαλμένες διαγνώσεις.
Για την συναρμολόγηση ηλεκτρονικών προϊόντων, ο στατικός ηλεκτρισμός επηρεάζει σοβαρά την ποιότητα, την απόδοση και την αξιοπιστία του προϊόντος.Πρέπει να εφαρμόζονται συστηματικά αντιστατικά μέτρα στα καθαρά δωμάτια για την ελαχιστοποίηση των κινδύνων ESD κατά τη διάρκεια της παραγωγής.
Η αποτελεσματική προστασία από τον στατικό ηλεκτρισμό βασίζεται συνήθως σε τρεις βασικές αρχές:
Μειώνει ή αποτρέπει την συσσώρευση ηλεκτροστατικών φορτίων.
Καθορίστε ασφαλείς ηλεκτροστατικές διαδρομές εκκένωσης.
Εφαρμογή των αναγκαίων και αποτελεσματικών συστημάτων ηλεκτροστατικής παρακολούθησης.
Ένα σταθερό σύστημα γείωσης είναι απαραίτητο για την πρόληψη της συσσώρευσης φορτίου και την παροχή ασφαλών διαδρομών εκκένωσης.Η ηλεκτροστατική γείωση περιλαμβάνει τη σύνδεση φορτισμένων αντικειμένων ή αντικειμένων που ενδέχεται να παράγουν στατικό ηλεκτρισμό (μη μονωτικά) με τη γη μέσω αγωγώνΑυτό επιταχύνει την κίνηση και τη διαρροή φορτίου, απελευθερώνοντας αποτελεσματικά στατικά φορτία για να αποφευχθεί η συσσώρευση.
Η παραγωγή και το μέγεθος του στατικού ηλεκτρισμού σχετίζονται στενά με την υγρασία του περιβάλλοντος και τη συγκέντρωση ιόντων αέρα.Σε εξαιρετικά καθαρά περιβάλλοντα όπως τα καθαρά δωμάτια, χαμηλές συγκεντρώσεις ιόντων κάνουν την στατική ηλεκτρική ενέργεια ευκολότερη στην παραγωγή.
Η ίδια ενέργεια μπορεί να παράγει ηλεκτροστατικές τάσεις που διαφέρουν κατά σειρά μεγέθους σε διαφορετικά επίπεδα υγρασίας.καθώς μπορεί να προκαλέσει συμπύκνωση στον εξοπλισμόΗ υγρασία θα πρέπει να διατηρείται σε εύλογο εύρος, όπως 30%-75%.
Η υψηλή υγρασία μπορεί να μειώσει το στατικό ηλεκτρισμό σε επίπεδα που είναι αόρατα για τον άνθρωπο, αλλά μπορεί ακόμα να βλάψει ευαίσθητα εξαρτήματα.Η σωστή προσέγγιση είναι να αναγνωρίσουμε ότι η υψηλή υγρασία καταστέλλει τη στατική παραγωγήΓια τα προϊόντα που απαιτούν αυστηρό στατικό έλεγχο, πέραν των παραδοσιακών μέτρων προστασίας, είναι απαραίτητη η παρακολούθηση και η καταγραφή της στατικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.Οι πρακτικές λύσεις περιλαμβάνουν αντιστατικά συστήματα ελέγχου πρόσβασης και ηλεκτροστατικά συστήματα παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο..
Για τον έλεγχο της στατικής ηλεκτρικής ενέργειας στην πηγή της, εφαρμόζονται αντιστατικά συστήματα ελέγχου πρόσβασης σε κρίσιμες περιοχές.Τα συστήματα αυτά επαληθεύουν κατά πόσον το προσωπικό που εισέρχεται σε ζώνες με στατικό έλεγχο διαθέτει τα κατάλληλα μέτρα ή εξοπλισμό κατά των στατικώνΟι λειτουργικές ενότητες περιλαμβάνουν:
Επαλήθευση ταυτότητας και αδειών
Δοκιμή αντιστατικών ιμάντων καρπού και παπουτσιών
Πίνακες ελέγχου επιπέδου
Για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα, σε περιβάλλοντα που απαιτούν υψηλή καθαριότητα, το σύστημα ελέγχου πρόσβασης μπορεί να ενσωματωθεί σε συστήματα αερίου ντους.Ενσωματώνοντας σήματα πρόσβασης στο σύστημα ελέγχου της πόρτας του ντους με αέρα, η ισχύς του αντιστατικού εξοπλισμού εξασφαλίζεται από τη στιγμή που το προσωπικό εισέρχεται στην περιοχή εργασίας.
Στην γενική κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών, οι ηλεκτροστατικοί δοκιμαστές χρησιμοποιούνται συνήθως για τον έλεγχο των αντιστατικών ιμάντων καρπού των εργαζομένων.Παρόλα αυτά, εάν ένα αντιστατικό ιμάντα καρπού αποτύχει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ή εάν ένα μέρος του συστήματος γείωσης αποσυνδεθεί, είναι δύσκολο να εντοπιστεί η βλάβη αμέσως.
Για την αντιμετώπιση αυτού, ορισμένα εργοστάσια ηλεκτρονικών συσκευών ενσωματώνουν σε πραγματικό χρόνο διαδικτυακές μονάδες παρακολούθησης στα συστήματα γείωσης τους.το σύστημα ενεργοποιεί συναγερμό κόκκινου φωτός (και προαιρετικά ηχητικό συναγερμό) εάν κάποιο μέρος του κυκλώματος είναι ανοιχτό ή έχει υπερβολικά υψηλή αντίσταση (e)Το σύστημα αυτό επιτρέπει την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο, εξαλείφοντας την ανάγκη για βαρετά και τελετουργικά έγγραφα.
Η στατική ηλεκτρική ενέργεια είναι γενικά "αόρατη και άυλη", ωστόσο είναι πανταχού παρούσα και πανταχού παρούσα.θα πρέπει να περιλαμβάνει τον έλεγχο τόσο της παραγωγής όσο και της διάσπασης του στατικού ηλεκτρισμούΟ έλεγχος της παραγωγής περιλαμβάνει κυρίως τη διαχείριση των διαδικασιών και την επιλογή υλικών, ενώ ο έλεγχος της διάσπασης επικεντρώνεται στην ασφαλή και ταχεία απελευθέρωση ή εξουδετέρωση στατικών φορτίων.
Το άρθρο αυτό εισήγαγε εν συντομία τις αρχές και τους κινδύνους του στατικού ηλεκτρισμού.τονίζει τον θεμελιώδη ρόλο των συστημάτων γείωσης και του ελέγχου του περιβάλλοντος στην στατική προστασίαΗ έκθεση υπογραμμίζει επίσης την πρακτική αξία των συστημάτων ελέγχου πρόσβασης και επιτήρησης σε πραγματικό χρόνο μέσω διαδικτύου που εφαρμόζονται σε εργοστάσια ηλεκτρονικών ειδών.και να αποφέρει γρήγορα αποτελέσματα., προσφέροντας πολύτιμες γνώσεις για τα εργοστάσια γενικού ηλεκτρονικού εξοπλισμού όσον αφορά την εφαρμογή μέτρων προστασίας της στατικής ηλεκτρικής ενέργειας.
Η στατική ηλεκτρική ενέργεια είναι το αποτέλεσμα της κίνησης των ηλεκτρονίων μέσα ή μεταξύ των υλικών (συμπεριλαμβανομένης της πόλωσης και της αγωγιμότητας).Όταν δύο διαφορετικά υλικά έρχονται σε επαφή ή βρίσκονται σε πολύ μικρή απόσταση (e.g., 10 ̇ 25 cm), τα ηλεκτρόνια προχωρούν μέσω της διεπαφής λόγω του κβαντικού αποτελέσματος προχωρημένης λειτουργίας, οδηγώντας στην ανταλλαγή ηλεκτρονίων.μια δυνητική διαφορά σχηματίζεται μεταξύ των υλικώνΑν τα υλικά διαχωριστούν μετά την επαφή, θα φέρουν ίσα αλλά αντίθετα φορτία.Αυτή είναι η θεμελιώδης αρχή της στατικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Η στατική ηλεκτρική ενέργεια παράγεται κυρίως με τρεις τρόπους:
Τριβοηλεκτρική φόρτιση: Όταν δύο διαφορετικά υλικά έρχονται σε επαφή ή τρίβονται μεταξύ τους, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το υλικό με την ασθενέστερη ικανότητα δέσμευσης ηλεκτρονίων σε αυτό με την ισχυρότερη ικανότητα δέσμευσης,προκαλώντας ένα υλικό να έχει θετικό φορτίο και το άλλο αρνητικό φορτίο.
Διοχετική φόρτισηΌταν ένας αγωγός έρχεται σε επαφή με ένα φορτισμένο αντικείμενο, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία φορτίου, με αποτέλεσμα στατικό ηλεκτρισμό.
Ενεργοποιητική φόρτιση: Όταν ένας αγωγός τοποθετείται σε εξωτερικό ηλεκτροστατικό πεδίο, τα ηλεκτρόνια αναδιανέμονται λόγω της απόρριψης μεταξύ παρόμοιων φορτίων και της έλξης μεταξύ αντίθετων φορτίων,προκαλώντας ανισορροπία φορτίου και στατικό ηλεκτρισμό.
Από τις βασικές αρχές και μεθόδους της στατικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας,είναι προφανές ότι πολλά στάδια της παραγωγής και κατασκευής γενικών ηλεκτρονικών προϊόντων μπορούν να παράγουν στατικό ηλεκτρισμόΚατά τη διάρκεια της ηλεκτρονικής κατασκευής, οι χειριστές, τα τραπέζια εργασίας, τα εργαλεία, τα εξαρτήματα και οι συσκευασίες μπορούν να φορτιστούν.θα προκύψει ένα συμβάν ESD (ηλεκτροστατική εκφόρτιση)Οι κύριοι κίνδυνοι περιλαμβάνουν το ρεύμα στιγμιαίας εκκένωσης που προκαλεί θόρυβο στα κυκλώματα και προκαλεί διακυμάνσεις των δυνατοτήτων εδάφους αναφοράς (π.χ. εδάφους προϊόντος, εδάφους σήματος),με αποτέλεσμα την παρεμβολή στην κανονική λειτουργία του κυκλώματος.
Οι κίνδυνοι από τον στατικό ηλεκτρισμό έχουν μοναδικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τον κεραυνό ή τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές:
Η Κρυμμένη Φύση: Τα γεγονότα ESD είναι συχνά αόρατα για τον άνθρωπο, αλλά τα εξαρτήματα μπορούν να υποστούν βλάβη χωρίς να το γνωρίζουν.
Η καθυστέρηση και η σωρευτική επίδρασηΟρισμένα εξαρτήματα μπορεί να παρουσιάσουν υποβαθμισμένη απόδοση μετά την έκθεση σε ESD χωρίς άμεση βλάβη, αλλά μπορεί να αποτύχουν αργότερα κατά τη διάρκεια της χρήσης.
Τυχαιότητα: Η βλάβη από τα ηλεκτρονικά ηλεκτρικά ρεύματα μπορεί να προκύψει σε οποιοδήποτε στάδιο της παραγωγής, της κατασκευής ή της συντήρησης και κατά την επαφή με οποιοδήποτε φορτισμένο αντικείμενο, καθιστώντας την εξαιρετικά απρόβλεπτη.
Πολυπλοκότητα: Η βλάβη από ESD συχνά συγχέεται με άλλα είδη βλαβών, οδηγώντας σε εσφαλμένες διαγνώσεις.
Για την συναρμολόγηση ηλεκτρονικών προϊόντων, ο στατικός ηλεκτρισμός επηρεάζει σοβαρά την ποιότητα, την απόδοση και την αξιοπιστία του προϊόντος.Πρέπει να εφαρμόζονται συστηματικά αντιστατικά μέτρα στα καθαρά δωμάτια για την ελαχιστοποίηση των κινδύνων ESD κατά τη διάρκεια της παραγωγής.
Η αποτελεσματική προστασία από τον στατικό ηλεκτρισμό βασίζεται συνήθως σε τρεις βασικές αρχές:
Μειώνει ή αποτρέπει την συσσώρευση ηλεκτροστατικών φορτίων.
Καθορίστε ασφαλείς ηλεκτροστατικές διαδρομές εκκένωσης.
Εφαρμογή των αναγκαίων και αποτελεσματικών συστημάτων ηλεκτροστατικής παρακολούθησης.
Ένα σταθερό σύστημα γείωσης είναι απαραίτητο για την πρόληψη της συσσώρευσης φορτίου και την παροχή ασφαλών διαδρομών εκκένωσης.Η ηλεκτροστατική γείωση περιλαμβάνει τη σύνδεση φορτισμένων αντικειμένων ή αντικειμένων που ενδέχεται να παράγουν στατικό ηλεκτρισμό (μη μονωτικά) με τη γη μέσω αγωγώνΑυτό επιταχύνει την κίνηση και τη διαρροή φορτίου, απελευθερώνοντας αποτελεσματικά στατικά φορτία για να αποφευχθεί η συσσώρευση.
Η παραγωγή και το μέγεθος του στατικού ηλεκτρισμού σχετίζονται στενά με την υγρασία του περιβάλλοντος και τη συγκέντρωση ιόντων αέρα.Σε εξαιρετικά καθαρά περιβάλλοντα όπως τα καθαρά δωμάτια, χαμηλές συγκεντρώσεις ιόντων κάνουν την στατική ηλεκτρική ενέργεια ευκολότερη στην παραγωγή.
Η ίδια ενέργεια μπορεί να παράγει ηλεκτροστατικές τάσεις που διαφέρουν κατά σειρά μεγέθους σε διαφορετικά επίπεδα υγρασίας.καθώς μπορεί να προκαλέσει συμπύκνωση στον εξοπλισμόΗ υγρασία θα πρέπει να διατηρείται σε εύλογο εύρος, όπως 30%-75%.
Η υψηλή υγρασία μπορεί να μειώσει το στατικό ηλεκτρισμό σε επίπεδα που είναι αόρατα για τον άνθρωπο, αλλά μπορεί ακόμα να βλάψει ευαίσθητα εξαρτήματα.Η σωστή προσέγγιση είναι να αναγνωρίσουμε ότι η υψηλή υγρασία καταστέλλει τη στατική παραγωγήΓια τα προϊόντα που απαιτούν αυστηρό στατικό έλεγχο, πέραν των παραδοσιακών μέτρων προστασίας, είναι απαραίτητη η παρακολούθηση και η καταγραφή της στατικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.Οι πρακτικές λύσεις περιλαμβάνουν αντιστατικά συστήματα ελέγχου πρόσβασης και ηλεκτροστατικά συστήματα παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο..
Για τον έλεγχο της στατικής ηλεκτρικής ενέργειας στην πηγή της, εφαρμόζονται αντιστατικά συστήματα ελέγχου πρόσβασης σε κρίσιμες περιοχές.Τα συστήματα αυτά επαληθεύουν κατά πόσον το προσωπικό που εισέρχεται σε ζώνες με στατικό έλεγχο διαθέτει τα κατάλληλα μέτρα ή εξοπλισμό κατά των στατικώνΟι λειτουργικές ενότητες περιλαμβάνουν:
Επαλήθευση ταυτότητας και αδειών
Δοκιμή αντιστατικών ιμάντων καρπού και παπουτσιών
Πίνακες ελέγχου επιπέδου
Για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα, σε περιβάλλοντα που απαιτούν υψηλή καθαριότητα, το σύστημα ελέγχου πρόσβασης μπορεί να ενσωματωθεί σε συστήματα αερίου ντους.Ενσωματώνοντας σήματα πρόσβασης στο σύστημα ελέγχου της πόρτας του ντους με αέρα, η ισχύς του αντιστατικού εξοπλισμού εξασφαλίζεται από τη στιγμή που το προσωπικό εισέρχεται στην περιοχή εργασίας.
Στην γενική κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών, οι ηλεκτροστατικοί δοκιμαστές χρησιμοποιούνται συνήθως για τον έλεγχο των αντιστατικών ιμάντων καρπού των εργαζομένων.Παρόλα αυτά, εάν ένα αντιστατικό ιμάντα καρπού αποτύχει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ή εάν ένα μέρος του συστήματος γείωσης αποσυνδεθεί, είναι δύσκολο να εντοπιστεί η βλάβη αμέσως.
Για την αντιμετώπιση αυτού, ορισμένα εργοστάσια ηλεκτρονικών συσκευών ενσωματώνουν σε πραγματικό χρόνο διαδικτυακές μονάδες παρακολούθησης στα συστήματα γείωσης τους.το σύστημα ενεργοποιεί συναγερμό κόκκινου φωτός (και προαιρετικά ηχητικό συναγερμό) εάν κάποιο μέρος του κυκλώματος είναι ανοιχτό ή έχει υπερβολικά υψηλή αντίσταση (e)Το σύστημα αυτό επιτρέπει την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο, εξαλείφοντας την ανάγκη για βαρετά και τελετουργικά έγγραφα.
Η στατική ηλεκτρική ενέργεια είναι γενικά "αόρατη και άυλη", ωστόσο είναι πανταχού παρούσα και πανταχού παρούσα.θα πρέπει να περιλαμβάνει τον έλεγχο τόσο της παραγωγής όσο και της διάσπασης του στατικού ηλεκτρισμούΟ έλεγχος της παραγωγής περιλαμβάνει κυρίως τη διαχείριση των διαδικασιών και την επιλογή υλικών, ενώ ο έλεγχος της διάσπασης επικεντρώνεται στην ασφαλή και ταχεία απελευθέρωση ή εξουδετέρωση στατικών φορτίων.
Το άρθρο αυτό εισήγαγε εν συντομία τις αρχές και τους κινδύνους του στατικού ηλεκτρισμού.τονίζει τον θεμελιώδη ρόλο των συστημάτων γείωσης και του ελέγχου του περιβάλλοντος στην στατική προστασίαΗ έκθεση υπογραμμίζει επίσης την πρακτική αξία των συστημάτων ελέγχου πρόσβασης και επιτήρησης σε πραγματικό χρόνο μέσω διαδικτύου που εφαρμόζονται σε εργοστάσια ηλεκτρονικών ειδών.και να αποφέρει γρήγορα αποτελέσματα., προσφέροντας πολύτιμες γνώσεις για τα εργοστάσια γενικού ηλεκτρονικού εξοπλισμού όσον αφορά την εφαρμογή μέτρων προστασίας της στατικής ηλεκτρικής ενέργειας.