روش ها و مواد اولیه کنترل ESD

اصول اساسی کنترل استاتیکی

پیشنهاد ما تمرکز بر شش اصل اساسی در توسعه و اجرای برنامه های کنترل ESD موثر است:

·        طراحی در حفاظت با طراحی محصولات و مجموعه هایی که تا حد معقول در برابر اثرات ESD مقاوم باشند.

·        سطح کنترل مورد نیاز در محیط خود را تعریف کنید.

·        مناطق حفاظت شده الکترواستاتیکی (EPA) را شناسایی و تعریف کنید، مناطقی که در آنها موارد حساس به ESD (ESDS) را مدیریت خواهید کرد.

·        کاهش تولید بار الکترواستاتیک با کاهش و حذف فرآیندهای تولید استاتیک، حفظ فرآیندها و مواد در همان پتانسیل الکترواستاتیکی، و با ارائه مسیرهای زمینی مناسب برای کاهش تولید و تجمع بار.

·        با اتصال به زمین، یونیزاسیون و استفاده از مواد کنترل استاتیک رسانا و اتلافی، پراکنده و خنثی می شود.

·        محصولات را در برابر ESD با اتصال به زمین یا شنت مناسب و استفاده از بسته بندی های کنترل ایستا و محصولات جابجایی مواد محافظت کنید.

در این مقاله، ما بر روی مواد اولیه و رویه‌هایی تمرکز می‌کنیم که تولید بار الکترواستاتیکی را کاهش می‌دهند، بارها را از زمین حذف می‌کنند و بارها را برای محافظت از اقلام ESDS خنثی می‌کنند.

شناسایی مناطق مشکل و سطح کنترل

یکی از اولین سوالاتی که باید به آن پاسخ دهیم این است که "قطعات و/یا مجموعه هایی که در حال ساخت یا دست زدن به آنها هستیم چقدر نسبت به ESD حساس هستند؟" این اطلاعات شما را در تعیین روش ها و مواد مختلف مورد نیاز برای کنترل ESD در محیط خود راهنمایی می کند.

چگونه حساسیت قطعات و مجموعه های خود را تعیین می کنید یا از کجا می توانید اطلاعاتی در مورد طبقه بندی ESD یا مقاومت ولتاژ آنها بدست آورید؟ اولین منبع می تواند سازنده یا تامین کننده خود قطعه یا با استفاده از برگه اطلاعات قطعه مرتبط با آن قطعه باشد. بسیار مهم است که هر دو رتبه بندی مدل بدن انسان (HBM) و مدل دستگاه شارژ (CDM) را بدست آورید. همچنین ممکن است متوجه شوید که باید دستگاه خاص خود را از نظر حساسیت ESD با استفاده از ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 (HBM) و ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 (CDM) آزمایش کنید. با این حال، توجه داشته باشید که همبستگی بین ولتاژهای مورد استفاده برای واجد شرایط بودن دستگاه و ولتاژهای ساکن اندازه گیری شده در میدان ضعیف برقرار است.

سوال دومی که باید به آن پاسخ دهید این است که "کدام مناطق تاسیسات ما نیاز به حفاظت ESD دارند؟" این به شما این امکان را می دهد که مناطق حفاظت شده الکترواستاتیک خاص خود (EPAs)، مناطقی که در آن با قطعات حساس کار می کنید و مناطقی که در آنها باید اصول کنترل ESD را اجرا کنید، تعریف کنید. اغلب متوجه می‌شوید که مناطق بیشتری از آنچه در ابتدا فکر می‌کردید نیاز به محافظت دارند، معمولاً در هر جایی که اقلام ESDS در معرض قرار گرفته باشند. مناطق معمولی که نیاز به حفاظت ESD دارند در جدول 1 نشان داده شده است.

زمین

اتصال زمین به ویژه برای کنترل موثر ESD مهم است. باید به وضوح تعریف شود، و به طور منظم ارزیابی شود.

هادی اتصال زمینی تجهیزات مسیری را برای رساندن مواد محافظ ESD و پرسنل به پتانسیل الکتریکی یکسان فراهم می کند. همه رساناها و مواد اتلاف کننده در محیط، از جمله پرسنل، باید به یک زمین شناخته شده متصل یا به صورت الکتریکی متصل شوند، یا تعادل پتانسیل برابری بین همه اقلام و پرسنل ایجاد کنند. حفاظت ESD را می توان در شارژ یا پتانسیل بالاتر از مرجع زمین ولتاژ "صفر" تا زمانی که همه موارد موجود در سیستم در پتانسیل یکسانی باشند حفظ کرد. توجه به این نکته ضروری است که عایق ها، طبق تعریف غیر هادی ها، نمی توانند بار الکترواستاتیکی خود را با اتصال به زمین از دست بدهند.

استاندارد انجمن ESD ANSI/ESD S6.1-Grounding یک روش دو مرحله ای را برای اتصال به اقلام کنترل ESD در EPA توصیه می کند.

اولین گام این است که تمام اجزای ایستگاه کاری و پرسنل (سطوح کار، تجهیزات و غیره) را به یک نقطه زمین الکتریکی یکسان، که "زمین نقطه مشترک" نامیده می شود، زمین کنید. این زمین نقطه مشترک به عنوان "سیستم یا روشی برای اتصال دو یا چند هادی به یک پتانسیل الکتریکی" تعریف می شود.

این نقطه مشترک ESD باید به درستی شناسایی شود. استاندارد انجمن ESD ANSI/ESD S8.1 – نمادها، استفاده از نماد در شکل 1 را برای شناسایی نقطه مشترک توصیه می کند.

مرحله دوم اتصال زمین الکتریکی است. این اتصال زمین ترجیحی است زیرا تمام تجهیزات الکتریکی در ایستگاه کاری قبلاً به این زمین متصل شده اند. اتصال مواد یا تجهیزات کنترل ESD به زمین تجهیزات، تمام اجزای ایستگاه کاری را به پتانسیل الکتریکی یکسانی می رساند. اگر یک آهن لحیم کاری که برای تعمیر یک مورد ESDS استفاده می شود به زمین الکتریکی و سطح حاوی اقلام ESDS به یک زمین کمکی متصل شود، ممکن است بین آهن و آیتم ESDS اختلاف پتانسیل الکتریکی وجود داشته باشد. این اختلاف پتانسیل می تواند باعث آسیب به کالا شود.

هر زمین کمکی (لوله آب، قاب ساختمان، پایه زمین) موجود و استفاده شده در ایستگاه کاری باید به هادی اتصال به زمین متصل شود تا اختلاف پتانسیل بین دو زمین به حداقل برسد. اطلاعات دقیق در مورد اتصال زمین ESD را می توان در استاندارد انجمن ESD ANSI/ESD S6.1، Grounding، و راهنمای کاربر ESD ESD TR20.20 و/یا CLC/TR 61340-5-2 یافت.

کنترل شارژ استاتیکی پرسنل و تجهیزات متحرک

انسان ها می توانند یکی از مولدهای اصلی الکتریسیته ساکن باشند. عمل ساده راه رفتن در اطراف یا حرکات مورد نیاز در تعمیر برد مدار، می تواند چندین هزار ولت بار الکترواستاتیکی بر روی بدن انسان ایجاد کند. اگر به درستی کنترل نشود، این شارژ ساکن می تواند به راحتی در یک مورد ESDS تخلیه شود - یک تخلیه معمولی HBM. همچنین، یک فرد می‌تواند شارژ را به یک برد مدار یا آیتم دیگری انتقال دهد که آن را در برابر رویدادهای CDM در فرآیند بعدی آسیب‌پذیر می‌کند.

حتی در فرآیندهای مونتاژ و آزمایش بسیار خودکار، افراد همچنان اقلام ESDS را کنترل می‌کنند، که شامل موارد زیر است: در انبار، تعمیر، آزمایشگاه، حمل و نقل. به همین دلیل، برنامه های کنترل ESD تاکید قابل توجهی بر کنترل شارژ الکترواستاتیک پرسنل دارند. به طور مشابه، جابجایی تجهیزات متحرک (مانند چرخ دستی یا چرخ دستی) و سایر تجهیزات چرخدار از طریق تأسیسات نیز می تواند بارهای ساکن قابل توجهی ایجاد کند که می تواند به محصولاتی که روی این تجهیزات حمل می شوند منتقل شود.

مچ بند

به طور معمول، مچ بند ها ابزار اصلی اتصال زمین به پرسنل هستند. از آنجایی که فرد و سایر اجسام زمین شده در محل کار در پتانسیل یکسانی هستند، هیچ تخلیه خطرناکی بین آنها وجود ندارد. علاوه بر این، بارهای ساکن از فرد به زمین برداشته می شود و جمع نمی شود. هنگامی که پرسنل نشسته اند و در معرض اقلام  ESDSقرار می گیرند، باید با استفاده از یک بند مچی به زمین متصل شوند.

مچ بند دو جزء اصلی دارد، مچ بند که دور مچ فرد می‌چرخد و طناب زمینی که مچ بند را به نقطه مشترک متصل می‌کند.

اکثر مچ بندها دارای یک مقاومت محدود کننده جریان هستند که در قسمت انتهایی سیم زمین که به مچ بند متصل می شود، قالب گیری شده است. بر اساس قانون اهم، جریان برابر است با ولتاژ تقسیم بر مقاومت. بنابراین، افزودن مقاومت به "مدار" اپراتور به زمین، مقدار جریان عبوری از طناب بند مچ را محدود می کند. این مقاومت معمولاً یک مگا اهم است و دارای حداقل 1/4 وات با درجه ولتاژ کاری 250 ولت است. برای ایمنی پرسنل، اگر اپراتور در معرض مدارهای الکتریکی 250 ولت یا بالاتر قرار گیرد، نباید از مچ بند استفاده کرد.

مچ بند ها مکانیسم های خرابی متعددی دارند و بنابراین باید به طور منظم آزمایش شوند. آزمایش روزانه در ایستگاه های آزمایشی خاص یا استفاده از یک مانیتور مداوم در میز کار توصیه می شود.

کفپوش

روش دوم برای اتصال به زمین پرسنل، سیستم کفپوش/کفش است که با استفاده از سیستم های کفپوش کنترل ESD در ارتباط با کفش های کنترل ESD به دست می آید. این ترکیب از مواد رسانا یا اتلاف کننده کف و کفش، مسیر زمینی امنی را برای اتلاف بار الکترواستاتیکی فراهم می کند، در نتیجه تجمع بار روی پرسنل را کاهش می دهد. علاوه بر اتلاف بار، برخی از مواد کف (و پوشش کف) نیز شارژ تریبوالکتریک را کاهش می دهند. استفاده از سیستم کفپوش/کفش مخصوصاً در مناطقی که افزایش تحرک پرسنل ضروری است مناسب است. علاوه بر این، مواد کف می‌توانند تجمع بار روی صندلی‌ها، تجهیزات متحرک (مانند چرخ دستی و چرخ دستی)، کامیون‌های بالابر و سایر اشیایی را که در سطح زمین حرکت می‌کنند به حداقل برسانند. با این حال، این اقلام برای برقراری تماس الکتریکی با کف، و اتصال الکتریکی قطعات به چرخ‌ها یا چرخ‌های رسانا یا اتلافی نیاز دارند. هنگامی سیستم اتصال به زمین پرسنل استفاده می شود، مقاومت در برابر زمین شامل شخص، کفش و کف باید کمتر از 10⁹×1.0 (ANSI/ESD STM97.1) و ولتاژ بدنه تجمعی در آزمایش ولتاژ راه رفتن استاندارد (ANSI/ESD STM97.2) باید کمتر از 100 ولت باشد. لطفا توجه داشته باشید که هر دو محدودیت باید رعایت شود.

کفش، کاستر

در ترکیب با سیستم های کفپوش کنترل ESD، کفش های کنترل ESD، چرخ ها، تماس الکتریکی لازم را بین فرد یا شی و سیستم کفپوش فراهم می کند. هنگام کار با اقلام در معرض ESDS ، باید از کفش‌های عایق یا چرخ‌ها اجتناب کرد، زیرا این موارد از سرازیر شدن بارهای ساکن از بدن یا تجهیزات متحرک به زمین از طریق موارد کنترل ESD جلوگیری می‌کنند.

تن پوش

پوشاک در اکثر EPA ها به ویژه در اتاق های تمیز و محیط های بسیار خشک مورد توجه قرار می گیرد. مواد پوشاک، به‌ویژه آنهایی که از پارچه‌های مصنوعی ساخته شده‌اند، می‌توانند بارهای الکترواستاتیکی ایجاد کنند که ممکن است در اقلام ESDS تخلیه شوند یا ممکن است میدان‌های الکترواستاتیکی ایجاد کنند که ممکن است بار ایجاد کنند. از آنجایی که لباس معمولاً عایق الکتریکی یا جدا از بدن است، بارهای روی پارچه لباس لزوماً به پوست و سپس به زمین پخش نمی شود. لباس های کنترل ایستا ممکن است میدان الکتریکی لباس پوشیده شده در زیر لباس را سرکوب کنند یا بر اثر نهایی آن تأثیر بگذارند. طبق ANSI/ESD S20.20 و استاندارد پوشاک ANSI/ESD STM2.1، سه دسته از پوشاک ESD وجود دارد:

پوشاک ESD دسته 1: یک لباس کنترل ایستا بدون اینکه به زمین متصل شود. با این حال، بدون اتصال به زمین، ممکن است در صورت وجود، بار روی عناصر رسانا یا اتلاف کننده لباس جمع و در نتیجه منبع باردار ایجاد شود.

پوشاک ESD دسته 2; یک لباس کنترل استاتیک هنگامی که به زمین متصل می شود، سطح بالاتری از سرکوب تأثیر میدان الکتریکی از لباس پوشیده شده در زیر لباس را فراهم می کند.

پوشاک ESD دسته 3; یک سیستم پوشاک کنترل ایستا زمینی نیز پوست فرد را به یک مسیر زمینی مشخص متصل می کند. مقاومت کل سیستم شامل شخص، لباس و سیم زمین باید کمتر از 35 مگا اهم باشد.

ایستگاه های کاری و سطوح کاری

ایستگاه کاری حفاظتی ESD به محل کار یک فرد اطلاق می شود که با مواد و تجهیزاتی برای محدود کردن آسیب به اقلام ESDS ساخته و مجهز شده است. ممکن است یک ایستگاه مستقل در انبار، یا منطقه مونتاژ، یا در یک مکان میدانی مانند محفظه کامپیوتر در هواپیماهای تجاری باشد. یک ایستگاه کاری نیز ممکن است در یک منطقه کنترل شده مانند اتاق تمیز واقع شود. عناصر کلیدی کنترل ESD که اکثر ایستگاه‌های کاری را تشکیل می‌دهند، یک سطح کار اتلاف‌کننده ساکن، وسیله‌ای برای اتصال زمین (معمولاً یک بند مچ دست)، یک زمین مشترک، و علائم و برچسب‌گذاری مناسب هستند. یک ایستگاه کاری معمولی در شکل 2 نشان داده شده است.

ایستگاه کاری وسیله ای را برای اتصال تمام سطوح کاری، وسایل، تجهیزات جابجایی و اتصال به زمین به یک زمین نقطه مشترک فراهم می کند. علاوه بر این، ممکن است پیش بینی هایی برای اتصال دستگاه های زمین، تجهیزات و لوازم جانبی اضافی پرسنل مانند نمایشگرها و یونیزرهای ثابت یا پیوسته وجود داشته باشد.

سطوح کار محافظ ESD با مقاومت در برابر زمین  1 x 10⁶ تا  1 x 10⁹ سطحی را فراهم می کند که پتانسیل الکتریکی مشابهی با سایر موارد کنترل ESD در ایستگاه کاری دارد. آنها همچنین یک مسیر الکتریکی به زمین برای اتلاف کنترل شده هر گونه بارهای ساکن بر روی موادی که با سطح تماس می گیرند، فراهم می کنند. سطح کار محافظ ESD همچنین به تعیین یک منطقه کاری خاص که در آن موارد ESDS قرار است استفاده شود کمک می کند. سطح کار محافظ ESD به زمین نقطه مشترک متصل می شوند.

مانیتورهای پیوسته یا ثابت

مانیتورهای پیوسته (یا ثابت) برای ارائه آزمایش مداوم سیستم بند مچ دست طراحی شده اند. در حالی که تعدادی از فن‌آوری‌ها استفاده می‌شوند، هدف ثابت باقی می‌ماند: اتصالات الکتریکی بین نقطه زمین، سیم زمین، مچ بند و بدن فرد آزمایش می‌شوند و پوشنده موارد ESDS را کنترل می‌کند. مانیتورهای پیوسته همچنین ممکن است یک مدار نظارتی برای سطح کاری حفاظتی ESD یا سایر تجهیزات اتصال به مرجع زمین فراهم کنند.

برنامه های آزمایشی معمول توصیه می کنند که بند های مچبند که روزانه استفاده می شوند باید روزانه آزمایش شوند و باید نظارت مستمر در نظر گرفته شود. در صورت استفاده از نظارت مستمر، ممکن است آزمایش روزانه بند مچ دست حذف شود. کاربران باید در مورد انواع مختلف سیستم های نظارت مستمر، حساسیت موارد ESDS خود و اینکه کدام سیستم برای برنامه کنترل ESD آنها بهترین کارایی را دارد، تحقیق کنند.

تجهیزات تولید و کمک های تولید

اگرچه پرسنل می توانند یکی از مولدهای اصلی بار الکترواستاتیک باشند، تولید خودکار و تجهیزات آزمایشی نیز می توانند مشکل ESD را ایجاد کنند. به عنوان مثال، یک مورد ESDS ممکن است در اثر لغزش به سمت پایین فیدر قطعه شارژ شود. اگر دستگاه با سر درج یا سطح رسانای دیگری تماس پیدا کند، تخلیه سریع از دستگاه به جسم فلزی رخ می دهد و یک رویداد CDM رخ می دهد. اگر نمی توان از شارژ اقلام ESDS اجتناب کرد - که اغلب در خطوط مونتاژ مدرن به دلیل بسته های آی سی عایق وجود دارد - شارژ ذخیره شده روی مواد بسته بندی باید با استفاده از یونیزر کاهش یابد. علاوه بر این، وسایل کمکی مختلف تولید مانند ابزارهای دستی، نوارها یا حلال‌ها نیز می‌توانند در هنگام کار با اقلام ESDS در معرض خطر نگران‌کننده باشند.

ارت وسیله اصلی کنترل بار استاتیک روی تجهیزات و بسیاری از وسایل کمکی تولید است. بسیاری از تجهیزات الکتریکی طبق قوانین ملی برق باید به زمین تجهیزات (سیم سبز) متصل شوند تا جریان های خطا را حمل کنند. این اتصال زمین همچنین برای اهداف کنترل ESD عمل خواهد کرد. همه ابزارها و تجهیزات الکتریکی مورد استفاده برای پردازش یا رسیدگی به اقلام ESDS به دوشاخه AC از نوع زمینی با سه شاخه نیاز دارند. ابزارهای دستی که برق ندارند، مانند انبردست، سیم برش و موچین، معمولاً از طریق سطح کار حفاظتی ESD و فرد متصل به زمین با استفاده از ابزارهای رسانا/اتهال به زمین متصل می شوند. وسایل نگهدارنده باید در صورت امکان از مواد رسانا یا اتلاف کننده ساکن ساخته شوند. هنگامی که دستگاه های بسیار حساس استفاده می شوند، معمولاً مواد دفع کننده ساکن پیشنهاد می شوند. ممکن است برای اتصالات رسانا یا اتلاف کننده که با سطح کار حفاظتی ESD تماس ندارند یا توسط یک فرد متصل به زمین نگهداری نمی شوند، یک سیم زمین جداگانه لازم باشد. برای مواردی که از مواد عایق تشکیل شده‌اند، ممکن است استفاده از یونیزاسیون یا استفاده از آنتی‌استات‌های موضعی برای کنترل تولید بار الکترواستاتیک و تجمع بارهای ساکن مورد نیاز باشد.

دستکش و انگشتی

مطمئناً، پرسنل زمینی که وسایل ESDS را جابجا می کنند، نباید از دستکش یا انگشتی ساخته شده از مواد عایق استفاده کنند. اگر از دستکش یا انگشتی استفاده می شود، ماده باید هدر دهنده یا رسانا باشد.

ظروف حمل و نقل مواد بسته بندی

در داخل EPA، ظروف بسته بندی و جابجایی مواد باید دارای شارژ کم و اتلاف کننده یا رسانا باشند. خارج از بسته بندی EPA و ظروف حمل مواد نیز باید ساختاری داشته باشند که محافظ تخلیه الکترواستاتیکی را فراهم می کند.

حفاظت مستقیم اقلام ESDS در برابر تخلیه الکترواستاتیک توسط مواد بسته بندی مانند کیسه های محافظ، جعبه های راه راه و بسته های پلاستیکی سفت و سخت یا نیمه سفت انجام می شود. استفاده اولیه از این اقلام محافظت از محصول هنگام خروج از مرکز است، معمولاً زمانی که برای مشتری ارسال می شود. علاوه بر این، ظروف جابجایی مواد مانند جعبه های حمل و نقل و سایر ظروف در درجه اول محافظت در هنگام حمل و نقل بین یا درون تأسیسات را فراهم می کنند.

هنگامی که اقلام ESDS استفاده می شود، عملکرد اصلی ظروف بسته بندی و جابجایی مواد، محدود کردن تأثیر احتمالیناشی  ESD از تولید بار تریبوالکتریک، تخلیه مستقیم و در برخی موارد میدان های الکترواستاتیک است. توجه اولیه این است که مواد شارژ کم در تماس با اقلام ESDS وجود داشته باشد. به عنوان مثال، ویژگی شارژ کم می تواند بار تریبوالکتریک ناشی از لغزش یک برد یا قطعه را به داخل بسته یا ظرف کنترل کند. شرط دوم این است که مواد را بتوان زمین کرد، بنابراین محدوده مقاومت باید رسانا یا اتلاف کننده باشد. ویژگی سومی که خارج از EPA لازم است، محافظت در برابر تخلیه مستقیم الکترواستاتیکی است که باعث می‌شود بسته‌بندی و جابجایی ظروف محافظ تخلیه شود.

مواد زیادی در دسترس هستند که هر سه ویژگی را دارند: شارژ کم، مقاومت و محافظ تخلیه. داخل این مواد بسته بندی دارای یک لایه شارژ کم است، اما همچنین دارای یک لایه بیرونی با مقاومت سطحی محدوده رسانا یا اتلاف کننده است. طبق استاندارد بسته بندی ANSI/ESD S541، یک بسته کم شارژ، رسانا یا اتلاف کننده برای بسته بندی یا ظروف جابجایی مواد در EPA مورد نیاز است. خارج از EPA، ظروف بسته بندی یا جابجایی مواد نیز باید دارای خاصیت محافظ تخلیه باشند. اثربخشی، هزینه و آسیب‌پذیری دستگاه در برابر مکانیسم‌های مختلف باید در تصمیم‌گیری‌های بسته‌بندی متعادل شود .

محافظ الکترواستاتیک میدان های الکترواستاتیکی را بر روی سطح بسته بندی کاهش می دهد تا از اختلاف پتانسیل الکتریکی موجود در داخل بسته جلوگیری کند.

حفاظ تخلیه توسط موادی ارائه می شود که دارای مقاومت سطحی برابر یا کمتر از 1 × 10³ اهم هنگام آزمایش بر اساس ANSI/ESD STM11.11 یا مقاومت حجمی برابر یا کمتر از 1 × 10³ اهم سانتی متر در آزمایش مطابق با روش های ANSI/ESD STM11.12. علاوه بر این، محافظ موثر ممکن است توسط مواد بسته بندی که یک شکاف هوای کافی بین بسته و اقلام ESDS ایجاد می کند، فراهم شود. توانایی برخی از بسته‌ها برای ایجاد محافظ تخلیه ممکن است با استفاده از ANSI/ESD STM11.31 ارزیابی شود که انرژی منتقل شده به داخل بسته را اندازه‌گیری می‌کند.

مواد پراکنده ویژگی های اتلاف بار را ارائه می دهند. این مواد دارای مقاومت سطحی بیشتر از 1 × 10⁴ اهم اما کمتر از 1 × 10¹¹ اهم هنگام آزمایش بر اساس ANSI/ESD STM11.11 یا مقاومت حجمی بیشتر از 1.0 × 10⁵ اهم - سانتی متر اما کمتر یا برابر با 1.0 × 10¹² اهم سانتی متر در هنگام آزمایش بر اساس روش های ANSI/ESD STM11.12  هستند.

خواص شارژ کم یک ماده لزوماً با مقاومت آن پیش بینی نمی شود.

یونیزاسیون

بیشتر برنامه های کنترل استاتیکی همچنین با هادی های جدا شده ای که به زمین متصل نیستند یا مواد عایق (مانند اکثر پلاستیک های رایج) که نمی توانند زمین شوند، سروکار دارند. آنتی‌استات‌های موضعی ممکن است توانایی موقتی را برای دفع بارهای ساکن در برخی شرایط فراهم کنند.

با این حال، غالباً از یونیزاسیون هوا برای خنثی کردن بار استاتیک روی اجسام عایق شده و جدا شده با تولید منبع متعادلی از یون‌های دارای بار مثبت و منفی استفاده می‌شود. هر بار استاتیکی که روی اجسام در محیط کار وجود داشته باشد، با جذب بارهای قطبی مخالف از هوا، کاهش می یابد. از آنجایی که فقط از هوایی استفاده می‌کند که از قبل در محیط کار وجود دارد، یونیزاسیون هوا ممکن است حتی در اتاق‌های تمیز که در آن اسپری‌های شیمیایی و برخی از مواد دفع کننده استاتیک قابل استفاده نیستند، استفاده شود.

یونیزاسیون هوا یکی از اجزای یک برنامه کنترل کامل ESD است و جایگزینی برای زمین یا روش های دیگر نیست. یونیزه‌کننده‌ها زمانی استفاده می‌شوند که امکان زمین‌کردن درست همه چیز وجود نداشته باشد و به‌عنوان پشتیبان از سایر روش‌های کنترل استاتیکی استفاده شود. در اتاق های تمیز، یونیزاسیون هوا ممکن است یکی از معدود روش های کنترل استاتیک موجود باشد.

استاندارد یونیزاسیون ANSI/ESD STM3.1، ANSI/ESD SP3.3  و ESD TR53 را برای آزمایش ولتاژ آفست (تعادل) و زمان تخلیه یونیزرها ببینید.

CLEANROOMS

در حالی که روش‌های اساسی کنترل استاتیکی که در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرد، در اکثر محیط‌ها قابل اجرا هستند، فرآیندهای تولید اتاق تمیز نیازمند ملاحظات خاصی هستند.

بسیاری از اجسام جدایی ناپذیر در فرآیند تولید نیمه هادی (کوارتز، شیشه، پلاستیک و سرامیک) ذاتاً بار تولید می کنند. از آنجایی که این مواد عایق هستند، این شارژ را نمی توان با اتصال به زمین حذف کرد. بسیاری از مواد کنترل استاتیک حاوی ذرات کربن یا مواد افزودنی سورفکتانت هستند که گاهی اوقات استفاده از آنها را در اتاق های تمیز محدود می کند. نیاز به تحرک پرسنل و استفاده از لباس های اتاق تمیز اغلب استفاده از مچ بند را دشوار می کند. در این شرایط، سیستم های کفپوش/کفش کنترل یونیزاسیون و ESD به سلاح های کلیدی در برابر بار ساکن تبدیل می شوند.

شناسایی

عنصر نهایی در برنامه کنترل ESD ما استفاده از نمادهای مناسب برای شناسایی موارد ESDS و همچنین محصولات ویژه ای است که برای کنترل ESD در نظر گرفته شده است. دو نماد به طور گسترده پذیرفته شده برای شناسایی موارد ESDS یا مواد محافظ کنترل ESD همانطور که در استاندارد انجمن ESD ANSI/ESD S8.1 - نمادهای آگاهی ESD تعریف شده است.

 شکل 3: نماد حساسیت به ESD

نماد حساسیت ESD (شکل 3) از یک مثلث، یک نوار باریک که بر روی دستی که در حال برداشتن وسیله ای است قرار گرفته تشکیل شده است. مثلث به معنای "احتیاط" است و نوار روی دست به معنای "دست نزنید". این نماد به معنای واقعی کلمه به صورت «به چیزهای حساس بهESD، دست نزنید» ترجمه می‌شود.

نماد حساسیت ESD به طور مستقیم برای مدارهای مجتمع، بردها و مجموعه هایی که به ESD حساس هستند اعمال می شود و نشان می دهد که در صورت عدم رعایت اقدامات احتیاطی مناسب، دست زدن یا استفاده از این مورد ممکن است منجر به آسیب ESD شود. اپراتورها باید قبل از دست زدن به اجسام دارای این لیبل به زمین متصل شوند. در صورت تمایل، سطح حساسیت مورد ممکن است به برچسب اضافه شود.

شکل 4: نماد حفاظتی ESD

نماد حفاظتی ESD (شکل 4) از دستی در حالت برداشتن جسم در مثلث تشکیل شده است. یک قوس در اطراف مثلث جایگزین اسلش می شود. این "چتر" به معنای محافظت است. این نماد مواد محافظ ESD را نشان می دهد. برای تشک ها، صندلی ها، بند های مچ دست، لباس ها، بسته بندی ها و سایر مواردی که محافظت ESD را فراهم می کنند، اعمال می شود. همچنین ممکن است در تجهیزاتی مانند ابزارهای دستی، تسمه‌های نقاله یا کنترل‌کننده‌های خودکار که به‌ویژه برای ارائه ویژگی‌های کنترل ESD طراحی یا اصلاح شده‌اند (مقاومت شارژ پایین، مقاومت رسانا/اتلاقی و/یا محافظ تخلیه) استفاده شود.

برای اطلاعات تکمیلی به منابع زیر مراجعه کنید:

·         System Reliability Center, 201 Mill Street, Rome, NY 13440

·         ANSI/IEEE STD142, IEEE Green Book, Institute of Electrical and Electronics Engineers

·         ANSI/NFPA 70, National Electrical Code, National Fire Protection Association, Quincy, MA

·         CLC/TR 61340-5-2 User guide, European Committee for Electrotechnical Standardization, Brussels