VI
Việc ngăn ngừa phóng điện tĩnh điện đòi hỏi phải có mức ưu tiên cao nhất từ tất cả các cơ sở phục vụ các linh kiện điện tử trong quá trình bảo trì thường xuyên. Một sự cố không thể phát hiện được do phóng điện tĩnh điện sẽ làm cho các thiết bị điện tử nhạy cảm trở nên không ổn định và phá hủy chúng, đồng thời làm giảm độ tin cậy của chúng. Việc áp dụng lớp phủ chống tĩnh điện trên bàn làm việc ESD xuất phát từ các văn phòng chuyên nghiệp để thực hiện phương pháp kiểm soát ESD của họ. Chức năng của hệ thống phủ hỗ trợ duy trì điều kiện môi trường nhất quán cho thiết bị điện tử. Tác giả tiết lộ việc kiểm tra dẫn điện của vật liệu cùng với việc thử nghiệm điện trở bề mặt trước khi giới thiệu ANSI/ESD STM11.11 là tiêu chuẩn chính thức cho đánh giá.
Độ dẫn điện của vật liệu và điện trở bề mặt
Khả năng dẫn điện và độ kháng bề mặt của vật liệu quyết định như nhau đến hiệu quả hoạt động của các lớp phủ chống tĩnh điện. Dòng chảy của dòng điện phụ thuộc vào khả năng dẫn điện của vật liệu trong khi độ kháng của vật liệu hoạt động như một chướng ngại vật chống lại những chuyển động này. Việc kiểm soát đúng mức điện tĩnh yêu cầu tìm ra sự cân bằng phù hợp giữa khả năng dẫn điện và độ kháng bề mặt trong các lớp phủ chống tĩnh điện.
Đo lường độ dẫn sử dụng đơn vị siemens trên mét (S/m) làm đơn vị đo lường. Các chất vật lý có ba nhóm hiệu suất dẫn khác nhau, bắt đầu từ chất dẫn điện xuống đến bán dẫn và kết thúc với chất cách điện. Sự chuyển giao electron diễn ra dễ dàng trong các vật liệu dẫn điện dựa trên kim loại, nhưng các vật liệu cách điện làm từ nhựa và cao su ngăn cản chuyển động này. Con người có thể thay đổi độ dẫn của các chất bán dẫn vì chúng tồn tại giữa chất dẫn điện và chất cách điện.
Danh mục các loại lớp phủ chống tĩnh điện tồn tại giữa hai lựa chọn: vật liệu dẫn điện và vật liệu tiêu散. Độ điện trở của vật liệu dẫn điện nằm ở hoặc thấp hơn (1 \times 10^5 \Omega\/\square) trong khi vật liệu tiêu散 nằm giữa (1 \times 10^5 \Omega\/\square) và (1 \times 10^{11} \Omega\/\square). Khả năng loại bỏ điện tích của lớp phủ chống tĩnh điện phụ thuộc hoàn toàn vào việc phân tích hệ thống đánh giá của nó.
Điện trở bề mặt
Một ưu tiên trong mọi nơi làm việc mà các linh kiện điện tử được xử lý thường xuyên là ngăn ngừa phóng điện tĩnh (ESD). Các thiết bị điện tử nhạy cảm có thể bị hư hại âm thầm và có khả năng gây chết máy từ phóng điện tĩnh, dẫn đến sự cố không thể đoán trước và ảnh hưởng đến độ tin cậy. Các văn phòng chuyên nghiệp kiểm soát ESD bằng cách áp dụng lớp phủ chống tĩnh điện lên bàn làm việc ESD. Hệ thống phủ này phục vụ một mục đích cơ bản là duy trì điều kiện môi trường ổn định đặc biệt cho thiết bị điện tử. Bài viết giải thích khoa học về lớp phủ thông qua việc phân tích tính dẫn điện của vật liệu và đánh giá độ kháng bề mặt trước khi trình bày ANSI/ESD STM11.11 như một phương pháp kiểm tra chuẩn hóa.
Độ dẫn điện của vật liệu và điện trở bề mặt
Khả năng của vật liệu trong việc dẫn điện cùng với các đặc tính kháng bề mặt quyết định sự thành công trong vận hành của các lớp phủ chống tĩnh điện. Khả năng cho phép dòng điện di chuyển của vật liệu tạo nên độ dẫn điện của chúng, nhưng kháng điện mô tả sự đối lập với các chuyển động đó. Việc quản lý đúng đắn điện tĩnh phụ thuộc vào việc đạt được sự kết hợp phù hợp giữa hai đặc tính này trong các lớp phủ chống tĩnh điện.
Độ dẫn điện của vật liệu
Đơn vị đo lường cho độ dẫn điện là siemens trên mét (S/m). Các chất vật lý được chia thành ba nhóm cơ bản về hiệu suất dẫn điện từ cao đến thấp, bao gồm chất dẫn và bán dẫn và chất cách điện. Sự chuyển dịch của electron diễn ra dễ dàng qua các chất dẫn, chủ yếu là các vật liệu dựa trên kim loại, trong khi các chất cách điện như cao su hoặc nhựa có tác dụng ngăn chặn sự di chuyển của electron. Hiệu suất điện của chất bán dẫn nằm giữa chất dẫn và chất cách điện, và con người có thể điều chỉnh mức độ dẫn điện của chúng.
Các Tiêu Chuẩn Kiểm Tra Khác
Ngoài ANSI/ESD STM11.11, còn có các tiêu chuẩn như ASTM D257 và IEC 61340-2-3 cung cấp các phương pháp độc đáo để đo cả điện trở bề mặt và điện trở thể tích trong các vật liệu ESD. Việc sử dụng kết hợp các bài kiểm tra này tạo ra một đánh giá toàn diện về đặc tính chống tĩnh điện của vật liệu.
Phần kết luận
Người ta cần phải hiểu rõ cơ chế khoa học của lớp phủ chống tĩnh điện trên bàn làm việc ESD vì nó bảo vệ hiệu suất của thiết bị điện tử. Sự tan biến của điện tĩnh thông qua các lớp phủ này phụ thuộc trực tiếp vào độ dẫn điện của vật liệu cùng với các đặc tính kháng bề mặt của chúng. Việc kiểm tra chuẩn được mô tả trong tiêu chuẩn ANSI/ESD STM11.11 cho phép người dùng xác nhận rằng các lớp phủ này đáp ứng các thông số hiệu suất đã định. Các nguyên tắc cùng với các tiêu chuẩn phải được hiểu rõ và thực hiện một cách sâu sắc vì chúng bảo vệ các thành phần điện tử khỏi hư hại do ESD và dẫn đến độ tin cậy cao hơn trong các môi trường hoạt động nhạy cảm.
