Оптимальна організація робочого місця. Статичний електрика: проблеми та шляхи їх вирішення

В'ячеслав Гуреєв

Ще якихось 5-10 років тому багато наших підприємства, що займаються виробництвом мікроелектроніки, і уявити собі не могли, що їм доведеться зіткнутися з проблемою статичної електрики в тому аспекті, в якому вона існує зараз. Звичайно, ця проблема існувала з моменту появи електронної промисловості, але якщо в інших промислово розвинених країнах ще 25 років тому виробники електроніки, зіткнувшись з нею, почали шукати шляхи вирішення, то в Росії належної уваги цьому не приділялося. Тільки останнім часом при виконанні монтажних робіт в електроніці, особливо в мікроелектроніці, антистатичним якостях устаткування, інструментів і одягу стали надавати велике значення.

Суть проблеми полягає в тому, що якщо недооцінити силу впливу статичного електрики, воно може завдати великої шкоди чутливим компонентів. Увівши мінімальний набір заходів щодо захисту від статичної електрики, виробник може значно поліпшити якість виробленої продукції, що в кінцевому підсумку знизить витрати виробництва і підвищить його репутацію. У даний час неможливо ігнорувати кошти антистатичною захисту на електронному виробництві в силу вразливості мікросхем до пошкодження їх статичною електрикою.

Незважаючи на те що електростатичний заряд не несе велику кількість енергії, висока різниця потенціалів сприяє утворенню струмів, достатніх як для миттєвого виходу з ладу чутливих електронних компонентів, так і для внутрімолекулярної ушкодження їх кристалічної решітки, що, у свою чергу, веде до зміни їх властивостей і параметрів мікросхем. Це може стати причиною скорочення терміну експлуатації останніх.

Для більшої частини виробів мікроелектроніки статичний заряд у 5000-10 000 В є згубним. Монтажник, якщо в його одязі присутні синтетичні і вовняні тканини, створює електричний заряд порядку 1000-5000 В. потріскування і іскріння одягу характеризує статичний розряд понад 5000 В. Взуття, що має гумову підошву, є гарним діелектриком, і це сприяє накопиченню на тілі людини високого - до 35 000 В - електростатичного потенціалу. При виконання цілого ряду операцій виникає необхідність «заземлити» працівника, зняти з нього статичну електрику без шкоди для його здоров'я, тому що пряме заземлення при пробої напруги (наприклад, у випадку несправної проводки) може призвести до ураження електричним струмом. Це завдання здійснюється за допомогою струмопровідних матеріалів з опором не менше 1 МОм/м. По міжнародній номенклатурі, матеріали, що мають подібні властивості, маркуються позначкою «кисть руки в чорному трикутнику на жовтому полі» та/або літерами «ESD» (Electrostatic Discharge).

антистатичні властивостями повинні володіти паяльні станції, монтажні інструменти, прилади, матеріали, меблі та системи для зберігання компонентів, візки для транспортування продукції, спецодяг, взуття та ін

Самим простим рішенням антистатичного виконання робочого простору є обладнання його спеціальним антистатичним килимком з струмопровідного матеріалу розміром приблизно 600Ч1000 або 500Ч900 мм. Коврик заземляється через провідник опором не менше 1 МОм/м. На руку працівнику надівається металевий або еластичний браслет, з'єднаний з килимком або з коробкою заземлення спіральним проводом (для зручності і свободи маніпуляцій) опором не менше 1 МОм.

Спецодяг з ESD-маркуванням для роботи в зоні антистатичною захисту виконується з тканини, що містить 96% бавовни і 4% проводить волокна, що забезпечує опір близько 3 МОм/м. Кількість її прань без порушення антистатичних властивостей - не менше 50. Взуття має бути на основі натуральної шкіри з опором не більше 3,5 МОм. При відсутності спеціального взуття використовуються заземлюючі ремінці для забезпечення «стікання» заряду з лодижечной частини ноги людини на покриття статі, також може використовуватися антистатичний стілець, ножний браслет і антистатичний настінний килимок.

Самим високим вимогам антистатичного забезпечення відповідають наступні умови: робоче місце обладнується меблями антистатичного виконання, підлога покривається антистатичним лінолеумом, а працівнику видаються антистатичні рукавички, одяг та взуття. Всі антистатичні матеріали повинні відповідати вимогам DIN EN 100 015 і EC (6) 1340-5-1/5-2 106-107. Важливу роль у процесі виробництва має кінцеве упакування продукції. Недотримання норм і вимог по антистатичному зберігання компонентів, плат та інших виробів може «Перекреслити» праця всього колективу. Одним із способів вирішення цього завдання є використання пакетиків і коробок з антистатичного матеріалу.

Пакетики, різноманітні за розмірами, виготовляються з полімерного матеріалу, володіє антистатичні властивості. Вони можуть бути прозорими, чорними і металізованими. З метою запобігання чутливих виробів від будь-яких механічних впливів випускаються «пухирчасті» пакетики.

На певному етапі виробництва виникає питання складування комплектуючих елементів, інструментів, готової продукції. Ця проблема вирішується за допомогою різноманітних систем зберігання, зроблених з металу, прозорого або кольорового небьющіеся пластику, при необхідності виконаних у антистатичному виконанні. Найбільш прості елементи системи зберігання - це лотки, осередки і ящики. Вони мають різну форму, габарити і колір, що значно полегшує не тільки складування, а й сортування.

Осередки або лотки, зібрані в невеликі металеві шафки, традиційно називаються «Кассетница» або «касами». У «Кассетница» можуть бути укомплектовані як однакові, так і різні осередки. Самі ж «Касетниці» можуть бути встановлені на горизонтальній поверхні або закріплені на стіні. Для зручності розміщення великої кількості можуть бути використані поворотні стійки, на яких одночасно встановлюються від 2 до 12 «Кассетница». Більш великі ящики і лотки встановлюють в стелажах. Односекційний стелаж має висоту 2000 мм, довжину 1000 мм і ширину (глибину) 400, 500 або 600 мм з відповідною навантаженням на полицю 150, 180 і 200 кг. При необхідності типове (6 шт.) кількість полиць може бути збільшена.

Стелаж-приставка шириною 1000 мм дозволяє створити комбіновану систему стелажів практично необмеженої довжини.

В деяких випадках стелаж обладнується задньою і боковими стінками, а також двостулковими дверцятами із замком.

Таким чином, будь-якому виробнику електроніки рано чи пізно доведеться зіткнутися з проблемою статичної електрики. Чим більш підготовленим він буде, ніж краще він буде «озброєний» засобами антистатичною захисту, тим менше буде позначатися цей вплив на якості продукції. У будь-якому випадку, при бажанні випускати продукцію світової якості, вимоги щодо захисту від статичної електрики в процесі виробництва повинні дотримуватися неухильно.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.clever.ru .