Hva er hensikten med å legge et antistatisk gulv?Det vanligste svaret på dette spørsmålet er: "Vi trenger et ESD-gulv for å forhindre statisk elektrisitet fra å flytte personell når de arbeider med statisk sensitive komponenter og systemer."ledninger og ledningstoppere.
Selv om dette svaret fremhever en nøkkelegenskap ved et fungerende ESD-gulv, er det av svært lav standard.Det selger også ut mange av fordelene som ESD-gulv faktisk tilbyr.Som alle andre ESD-beskyttelseskomponenter er ESD-gulv bare en del av et større integrert system som holder alle deler, maskiner, verktøy, emballasje, arbeidsflater og mennesker på samme potensial.
Ved evaluering av et gulv blir spesifisatorene styrt av to hovedoperasjonsparametere: 1) motstanden til gulvsystemet;2) hvor mye ladning en person genererer når han går på gulvet i en bestemt sko.Men hva med selve detaljene?Hvordan beskytter vi dem?Når vi overfører deler fra en operasjon til en annen, legger vi dem ikke i håndflaten.Vi bruker ziplock-poser, palletrucker på hjul og muligens automatiserte kjøretøy for å flytte deler og systemer.I fleksible produksjonsoperasjoner kan ESD-gulv til og med brukes som hovedbase for arbeidsbenker med hjul.
ESD-gulv er designet for å forhindre ESD-skade på elektroniske deler og sammenstillinger i ESD-beskyttede områder (EPA).Det er forskjellige grunner til å installere dem.Et ideelt gulv beskytter mot statisk elektrisitet:
Noen ESD-gulv oppfyller alle tre behovene.Andre forhindrer oppbygging av statisk elektrisitet på mennesker, men gjør lite for å beskytte utstyr eller jording av mobile arbeidsstasjoner, ESD-vogner og stoler.
For å produsere kvalitetsprodukter, være ISO-sertifisert og møte kundenes behov, må elektronisk utstyr være i samsvar med ANSI/ESD S20.20.For å oppfylle ANSI 20.20 ESD-gulvkravene, fokuserer kjøpere og spesifikasjoner vanligvis på den elektriske motstanden til gulvbelegget/limsystemet.Men motstand er bare en ytelsesparameter.
Å finne et gulv som oppfyller S20.20-kravene for punkt-til-punkt (RTT) og punkt-til-jord (RTG) motstand er en enkel oppgave.Samsvar med alle aspekter av ANSI/ESD S20.20 krever at gulvet utfører flere funksjoner, og ikke bare oppfyller motstandsparametrene.Det er også viktig å bestemme den maksimale belastningen som gulvet vil skape på en person i kombinasjon med en bestemt sko. Møbler, mobile arbeidsstasjoner og utstyr må også være skikkelig jordet gjennom gulvet, med motstand mellom hjulene og ESD-gulvbakken innenfor det akseptable S20.20-området (< 1,0 x109). Møbler, mobile arbeidsstasjoner og utstyr må også være skikkelig jordet gjennom gulvet, med motstand mellom hjulene og ESD-gulvbakken innenfor det akseptable S20.20-området (< 1,0 x109). Мебель, мобильные рабочие станции и оборудование также должны быть должным образом заземлены мродование полжны иками и заземлением пола в пределах допустимого диапазона S20.20 (< 1,0 x 109). Møbler, mobile arbeidsstasjoner og utstyr må også være skikkelig jordet gjennom gulvet med motstand mellom hjul og gulvjord innenfor det tillatte området S20.20 (< 1,0 x 109).家具、移动工作站和设备也必须通过地板正确接地，脚轮和ESD 地靿接圵地阄接地乏2.接受范围内(< 1,0 x109)。家具 、 移动 工作站 和 设备 必须 通过 地板 正确 地 ， 脚轮 和 锟 斤 拷 ESD 地杴 2. 0 可 接受 范围 内 (<1,0 x109)。。 Мебель, мобильные рабочие станции и оборудование также должны быть должным образом заземлены чеслены молжны ежду роликами и заземлением пола должно находиться в пределах допустимого диапазона S20.20 (< 109 x 109). Møbler, mobile arbeidsstasjoner og utstyr må også være ordentlig jordet gjennom gulvet, med motstanden mellom hjulene og gulvets bakke innenfor det tillatte området S20,20 (< 1,0 x 109).
Testgulvet ble installert som en del av en evaluering av antistatiske tavler av utstyrsavdelingen til en produsent av medisinsk utstyr.Ulike egenskaper ble evaluert, inkludert flathet, glideegenskaper, motstand i gulvsystemet, spenningsgenerering på skroget, enkel rullering av tungt utstyr, vedlikehold og kompleksiteten ved installasjon og reparasjon.
Et av gulvalternativene oppfyller alle kriteriene, inkludert muligheten for å bruke egen arbeidskraft til montering uten bruk av lim.Men før bestilling av gulvet, plasserte produksjonsingeniøren flere mobile vogner på testgulvet og målte jordmotstanden fra overflaten av vognen gjennom de ledende rullene til et jordingspunkt på gulvet.
Til tross for at gulvet i seg selv hadde målt i det ledende området (< 1,0 x 106) i henhold til ANSI/ESD S7.1-tester, mislyktes gulvet i testen av den mobile arbeidsstasjonen, med motstanden mot jordmålinger fra vognoverflaten fra 1,0 x 106 til 1,0 x 1012. I henhold til ANSI/ESD S20.20 utgjør enhver måling > 1,0 x 109 en feil. Til tross for at gulvet i seg selv hadde målt i det ledende området (< 1,0 x 106) i henhold til ANSI/ESD S7.1-tester, mislyktes gulvet i testen av den mobile arbeidsstasjonen, med motstanden mot jordmålinger fra vognoverflaten fra 1,0 x 106 til 1,0 x 1012. I henhold til ANSI/ESD S20.20 utgjør enhver måling > 1,0 x 109 en feil. Несмотря на то, что пол сам по себе был измерен в диапазоне проводимости (< 1,0 x 106) i соответствии , S. 7 s. 1. S. прошел тест на мобильную рабочую станцию, а сопротивление поверхности тележки при измерении сопротивление варьировалось от 1,0 x 106 til 1,0 x 1012. В соответствии с ANSI/ESD S20.20 любое измерение > 1,0 x 109 счий. Selv om selve gulvet ble målt i konduktivitetsområdet (< 1,0 x 106) i henhold til ANSI/ESD S7.1-tester, besto ikke gulvet den mobile arbeidsstasjonstesten, og overflatemotstanden til trallen i bakkemotstandsmålingen varierte fra 1,0 x 106 til 1,0 x 1012. I følge ANSI/ESD S20.20 regnes enhver måling > 1,0 x 109 som en feil.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，但地板内测量，但地板站测试，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 惋试 地板 本身 已 在 导电 范围 范围 范围 (<1,0 x 106) 冇 冇 内移动 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) i соотвестимости соотвестимости,л SI 1. SI. е выдержал испытания мобильной рабочей станции с диапазоном сопротивления заземления от 1,0 x 106 до 1,0 x при измерении от тележки. Selv om selve gulvet ble målt innenfor konduktivitetsområdet (< 1,0 x 106) i henhold til ANSI/ESD S7.1-tester, klarte gulvet ikke den mobile arbeidsstasjonstesten med et jordmotstandsområde på 1,0 x 106 til 1,0 x målt fra vogn.overflate 1012.Enhver måling større enn 1,0 x 109 anses som en feil i henhold til ANSI/ESD S20.20.Syv av de første 40 testpunktene målte verdier over ANSI-maksimum (se tabell 1).
Mer enn 1000 målinger ble gjort på denne prøven.Prosentandelen av ekteskap er omtrent 16%.Problem med handlekurven?Når den er plassert på en metallplate, er vognens jordmotstand godt under 1,0 x 107. For å utelukke forurensning som en variabel, ble gulvene og hjulene grundig rengjort og testet på nytt.Dette er ineffektivt og målinger er fortsatt uakseptable.Bare flytt vognen en tomme og motstanden mellom vognen og gulvet endres med fire til seks størrelsesordener.Gitt at motstanden til gulvet og motstanden til vognrullene ser ut til å være konstant, er den eneste gjenværende variabelen den tilfeldige plasseringen av rullene (rulle og gulvflate) på flisen.
Figurene 2 og 3 viser fotografier av palletrucker som vanligvis brukes i Electronic Manufacturing Services (EMS)-anlegg.Vognen er parkert på et gulvsystem som bruker ledende spon.Dette gulvet vil bli klassifisert som ledende brikker med lav tetthet (LD).Dette spesielle gulvsystemet gir en ledende vei fra den svarte overflatebrikken gjennom dens tykkelse til det karbonbelastede grunnlaget under.Bruk 24" kobbertape som jordingspunkt.Når den ble testet med en 2,5" (6,35 cm) og fem lb (2,27 kg) NFPA-sensor, var gulvmotstanden godt under 1,0 x 106.
I figur 2 overskrider målingen av vogn til bakke grensene (< 1,0 X 109) for ANSI/ESD S20.20. I figur 2 overskrider målingen av vogn til bakke grensene (< 1,0 X 109) for ANSI/ESD S20.20.På fig.2 расстояние между тележкой и землей превышает пределы (< 1,0 X 109) standard ANSI/ESD S20.20. 2 Avstanden mellom vogn og bakke overskrider grensene (< 1,0 X 109) til 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)。På fig.2 расстояние между тележкой и землей превышает пределы ANSI/ESD S20.20 (< 1,0 X 109). 2 Avstand mellom vogn og bakke overskrider ANSI/ESD S20.20-grensene (< 1,0 X 109).I figur 3 er passformmålingene et resultat av små endringer i posisjonen til samme kjøretøy på samme flis.I likhet med resultatene i tabell 1 bekrefter disse motstandsmålingene en høy korrelasjon mellom mindre endringer i styrehjulets posisjon og betydelige endringer i motstand.
I likhet med vognene vist i figur 2 og 3, består vognene som brukes av produsenter av medisinsk utstyr av fire ledende hjul.Jordmotstand mellom vogn og jordpunkt oppfyller ANSI/ESD-krav 84 % av tiden.Et penetrasjonsforhold på 84 % betyr at 16 % av tiden har ingen av de ledende rullene tilstrekkelig kontakt med den ledende bunnplaten til brikken.
En annen måte å se dette på er å se på dataene ut fra sannsynligheten for at fire påfølgende hendelser har samme utfall.I dette tilfellet vil hendelsene være samtidige.Hva er for eksempel sannsynligheten for at hoder vil komme opp fire ganger på rad i et myntkasteksperiment?Denne ligningen vil være
er sannsynligheten for en hendelse multiplisert med seg selv fire ganger, eller ½ x ½ x ½ x ½ = 1 av 16.
Hvis vi bredt anvender denne tilnærmingen til gulvproblemet vårt (for enkelhets skyld ekskluderer vi tettheten av partikler fra det totale arealet), kan vi si at etter 100 forsøk kan vi tilfeldig ha alle fire valsene som ikke kommer i kontakt med ledende partikler i en og samme tid 16 ganger.Så hvor sannsynlig er det at ett hjul ikke berører de ledende partiklene?I det minste stiller vi spørsmål ved muligheten for fire påfølgende enten-eller-hendelser.Vår enkle ligning kan se slik ut.X ganger X ganger X = 16/100.Så hvis vi finner X, er den fjerde potensen av 16 2, og den fjerde potensen av 100 er 3,1.I utgangspunktet har et enkelt hjul en 66 % sjanse for ikke å berøre det ledende elementet på gulvet.
For det første er dette et sterkt argument for å installere ledende ruller på hvert stativ i vognen.Men den virkelige gevinsten er å få tak i den gamle statistikkboken og gjøre et gyldig eksperiment før du antar at et ESD-gulv vil bli jordet basert på testresultater fra en ANSI/ESD 7.1-kompatibel mobil arbeidsstasjon.
Dette problemet kan enkelt unngås ved kjøp av nye gulv.Ved vurdering av et ESD-gulv skal gulvet vurderes som en del av anlegget og som en prosess innenfor anlegget.Gulv må testes for kompatibilitet med alle ESD-beskyttelseskomponenter, inkludert håndtering.Et fullt funksjonelt gulv kan fungere som et anker for alle krav til mobil jording.
En nøkkelfunksjon ved mange ESD-gulv er muligheten til å eliminere den tungvinte og overflødige koblingsprosessen i EPA.ESD-gulv eliminerer også behovet for å plassere komponenter i dekkede bærevesker og beskyttelsesvesker.Men for å eliminere bruken av tungvinte pakke- og sikringsprotokoller, må gulvet gi en tilstrekkelig bakkebane for håndtering av ruller.
Noen ESD-gulv kan ikke effektivt slipe ledende ruller på grunn av dårlig kontakt mellom ruller eller føringer og lav tetthet av ledende prikker eller fliser på gulvoverflaten.I noen tilfeller kan lette lag av lav-vedlikehold polyuretan eller keramiske belegg, fabrikkpåført på gulvoverflaten, forverre problemet.Disse UV-herdbare beleggene reduserer vedlikeholdskostnadene.De fleste tester har vist at det mikrotynne belegget øker gulvmotstanden og reduserer rullatorens stresskontroll.
Konduktiviteten til noen ESD-vinylfliser skyldes tilfeldig plasserte ledende brikker som flisene vist i figur 4. De svarte sponene er de eneste ledende elementene på flisoverflaten.Resten av overflaten er vanlig vinyl, en isolerende polymer som ikke gir jordforbindelse.
Som vist i figur 4, kan vi evaluere denne muligheten ved å snu NFPA-sonden over til kanten og måle kontaktområdet mellom den ledende brikken og jord.Flisprøven som vises her måler mindre enn 1,0 x 106 når hele 31 cm2 sensoroverflaten brukes i ANSI/ESD S7.1-testen.Imidlertid er polymeren mellom brikkene ikke ledende.Målingene skilte seg med mer enn fem størrelsesordener når hjulene berørte den ikke-ledende polymeren mellom brikkene i stedet for de ledende brikkene.
For bærbare arbeidsstasjoner eller stoler som er i samsvar med ANSI/ESD S20.20, må jordmotstanden være mindre enn 1,0 x 109.
For å forstå problemet, så vi på dimensjonene til de ledende valsene og prøvde å finne ut hvor mye overflate de faktisk berører gulvet.Vi la først fire papirark under rullene og flyttet papiret i fire forskjellige retninger til det sluttet å gli (se figur 5).
Når vi løfter papiret, forventer vi at de fire arkene ikke berører hverandre.Mellomrommet eller tomrommet vil vise oss det omtrentlige kontaktpunktet mellom rullene og gulvet.Før vi flyttet rullene, teipet vi papirarkene sammen for å holde dem på plass.Så rullet vi stolene av papiret.Siden vi fikk plass til ganske mye papir under rullene, forventet vi at kontaktflaten mellom rullene og gulvflisene skulle være svært liten.Vi ble overrasket over å finne at den var større enn en sølvstang.Faktisk er det faktiske kontaktområdet mindre enn en krone (se figur 5).
Figur 6: Det solide grå området mellom 1/4-mynten og mynten representerer støpemaskinens kontaktområde.
Tenk på en lysning på papir som et visningsvindu.Vi flytter vinduene på flisene.Når vi ikke ser den svarte brikken inne i visningsvinduet, ser vi på den delen av flisen som ikke jorder hjulet.Selv om det gir en viss grad av ledningsevne, kan motstanden være høyere enn 1,0 x 109 når det meste av rullekontaktområdet er i gapet mellom brikkene.
En typisk ledende valse er omtrent 10 cm i diameter, men har et kontaktareal på bare 1 cm².Fra dette synspunktet er kontaktområdet til NFPA-sensoren som brukes til å måle motstanden fra ESD-gulvflaten til bakken 31 cm2.Avstander mellom ledende partikler brukt i lavdensitetsbrikketeknologi (se figur 9) ESD-gulv kan måles i avstander på 0,5 cm til 10 cm, med et gjennomsnitt på 2 til 5 cm./ESD STM 7.1 kan ikke forutsi om et bestemt gulv konsekvent vil gi elektrisk kontakt mellom rullene og gulvet.
Den eneste måten å gjøre en nøyaktig bestemmelse på er å utføre en statistisk gyldig prøve av motstandsmålinger ved å bruke vogner, ruller og gulv som fabrikken vil kjøpe.Dette må gjøres før bestilling av eventuelle gulv.Når gulvet er lagt, er det for sent å fikse problemet.De fleste gulvprodusenter gir ikke data eller garantier angående rullekontaktmotstand.
Hvis vi plasserer det samme arket med et visningsvindu i rullekontaktstørrelse på en ESD-vinylflis laget av en tett ledende teksturmatrise, kan vi flytte vinduet hvor som helst på flisen og fortsatt se teksturen.På grunn av den tette avstanden mellom kjernene, er det umulig å finne ikke-ledende områder av gulvet i denne ledende matrisen.Denne tette matrisen av ledende tekstur øker sannsynligheten for kontakt mellom den lille overflaten på hjulet og de ledende elementene i flisen.Uansett hvor vi ser årer, vil ledningsevnen til flisen jorde stoler og vogner.
ESD vinylfliser laget med ledende ledningsteknologi inneholder omtrent 150 lineære fot ledende ledninger per kvadratfot.Sett fra dette perspektivet representerer venene på de trettiseks flisene et milelangt ledende kontaktpunkt.Med et så stort antall ledende punkter, selv med kontakt med én valse, er måleresultatene 100 % i samsvar med ANSI S20.20-standarden.Kan gulv som bruker ledende brikketeknologi løse dette problemet?
På fig.8 viser en visuell sammenligning av et diskret ledende dysebakplan med lav tetthet (LD) og et dispergert ledende (HD) bakplan med høy tetthet.Avstanden mellom flis på LD-gulvet kan være 0,5 til 5 cm innenfor en flis eller et ark.Sponavstand overstiger sjelden 0,5 cm på HD-spongulv.Spongulv kan produseres i plater eller ruller for sømløs montering.På grunn av begrensninger i produksjonsprosessen kan Vein Technical Flooring ikke produseres i ruller.Årer kan kun brukes som fliser.
Figur 9: Legg merke til det store kontaktområdet til NFPA-sensoren sammenlignet med et ekte objekt som er jordet gjennom ESD-gulvet: D – kontaktområdet til NFPA-sensoren = ca. 31 cm2E—Typisk hælstropp: > 13 cm2G—Caster-kontaktområde = 1 cm2F—Bakkjedekontaktområde = ubetydelig 31 cm2E—Typisk hælstropp: > 13 cm2G—Caster-kontaktområde = 1 cm2F—Bakkjedekontaktområde = ubetydelig 31 см2E — типичный пяточный ремень: > 13 см2G — площадь контакта с колесиком = 1 см2F — площадь контакта с колесиком = 1 см2F — площадь контакта с колесиком = 1 см2F чительная 31cm2E – Typisk hælstropp: > 13cm2G – Hjulkontaktareal = 1cm2F – Kjede til bakkekontaktområde = ubetydelig 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 роликом = 1 см2F – площадная контакта на 31 cm2E – typisk hælstropp: > 13 cm2G – rullekontaktareal = 1 cm2F – bakkekontaktareal = ubetydelig
ESD-gulv må evalueres fullstendig for sine mange funksjoner, inkludert kompatibilitet med materialhåndteringsutstyr.Det er to hovedteknologier for produksjon av ESD-gulvfliser og plater: ledende kjerneteknologi og ledende brikketeknologi.Teknologien som brukes til å produsere ESD-gulv påvirker ytelsen.I situasjoner der gulvet må jordes for mobile arbeidsstasjoner og vogner, er ledende gulv overlegne gulv med lav til middels tetthet med brikketeknologi.Dette er på grunn av mangelen på ledende pinner i typiske LD og middels ledende sponplater.Den nye high-density chip-teknologien løser dette problemet og gir samme ytelsesnivå som gulv med ledende kjerneteknologi.
Dave Long er administrerende direktør og grunnlegger av Staticworx, Inc., en ledende leverandør av statisk fritt gulv.Med over 30 års bransjeerfaring kombinerer han sin omfattende tekniske kunnskap om elektrostatikk og betongunderlagstesting med en praktisk forståelse av hvordan materialer oppfører seg under virkelige forhold.
Dette er akkurat det jeg fant ut etter å ha endret spesifikasjonen til ESD-gulvet.Jeg sjekket alle gulvene for ESD, og det var tydelig selv ved å se på dem.I tillegg passerer ikke alltid rusk som sees på gulvflater med lav/middels tetthet gjennom det nedre nivået, så det er ingen vei til bakken.Gulvene var også uprøvde og varierte betydelig (selv om de besto standard gangtest).Gulvene med høyere tetthet og tekstur vi hadde tidligere var mer spenstige enn de nye spesifikasjonene.
In Compliance er den fremste kilden til nyheter, informasjon, utdanning og inspirasjon for elektro- og elektronikkfagfolk.
Luftfart Bilkommunikasjon Forbrukerelektronikk Utdanning Energi Informasjonsteknologi Medisinsk Militær og forsvar
Innleggstid: 17. oktober 2022