Elektrosztatikus védelem a gyakorlatban: az EPA terek kialakítása

Az elektronikus alkatrészek és berendezések elektrosztatikus kisüléssel (ESD – Electrostatic Discharge) szembeni védelme napjainkban elengedhetetlen. Az elektrosztatikus kisülés károsíthatja vagy akár tönkre is teheti az érzékeny elektronikus alkatrészeket, ami világszerte több milliárd dolláros költséget okoz. Ennek megelőzése érdekében fontos a munkakörnyezetet úgynevezett EPA zónákkal (Electrostatic Protected Area) felszerelni. Az ilyen védelem alapelemei az ESD csuklópántok, az ESD padlók és további speciális elemek. Ebben a cikkben az EPA zónák kialakításának alapfeltételeivel és az elektronikus alkatrészek elektrosztatikus kisüléssel szembeni védelmére vonatkozó szabványokkal foglalkozunk.

Mi az EPA tér?

Az ESD elhárítását célzó projektben számos szempontra kell gondolni. Az ESD elleni védelem egyik fő eleme az EPA terület (Electrostatic Discharge Protected Area). Ez egy olyan terület, amelyen az érzékeny alkatrészekkel elfogadható kockázat mellett lehet dolgozni. Csak olyan tárgyak lehetnek benne, amelyek megakadályozzák az ESD kialakulását. Semmilyen körülmények között nem lehetnek itt szigetelők (papír, védtelen műanyag, gumi stb.). Ezt a teret alkothatja egy egész épület, egy egész helyiség vagy csak egyetlen munkahely.

Az EPA terület jelölése és a belépés

Az EPA teret jól láthatóan kell jelölni, hogy egyértelműen megkülönböztethető legyen az üzem többi részétől. Egyszerű esetekben az EPA tér határának kijelölésére fekete-sárga jelölőszalagokat használnak a padlón. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy az ilyen tér semmilyen módon nincs védve az illetéktelen belépéssel szemben.

Ezért gyakrabban használnak fizikai akadályokat annak megakadályozására, hogy illetéktelen és be nem tanított személyek lépjenek be a térbe. Az EPA területre való belépés része egy kapu, amely csak azoknak a személyeknek engedélyezi a belépést, akiknek a rendszerben mért ellenállása az előírások által megállapított értékeken belül van. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a személy ESD ruházatot, ESD lábbelit és ESD csuklópántot visel. Ezt követően tesztelik, hogy megfelel-e az előírt paramétereknek, és csak azután engedélyezik számára a belépést az EPA térbe.

Az EPA berendezési területe

Az EPA területen csak olyan tárgyak lehetnek, amelyek segítenek elvezetni az elektromos töltést, és egyúttal megakadályozzák annak kialakulását. Ilyen tárgyak például:

• ESD bútorok (székek, asztalok, munkafelületek, lámpák, ..),
• ESD padló,
• ESD szerszámok,
• ESD csomagolóanyag és további elemek.

Ezen elemek mindegyike hozzájárul az ESD kockázatának csökkentéséhez. Minél több elemet használ egy vállalat az ESD elhárítási programjában, annál inkább minimalizálja az ESD kockázatát. Az autóipari vagy más gyártó üzemekben, amelyek érzékeny elektronikával dolgoznak, a lehető legtöbb elemet alkalmazzák, mivel az elektromos alkatrészek védelme ott rendkívül fontos.

Ezenkívül az EPA tereket rendszeresen ellenőrzik és auditálják annak biztosítása érdekében, hogy csak olyan tárgyakkal legyenek felszerelve, amelyek segítenek csökkenteni az ESD kockázatát. Szigorúan tilos ezekben a terekben olyan tárgyat vagy anyagot tartani, amely kisülést okozhat.

A védőelemek közül melyiket válasszuk?

Ahogy fentebb említettük, minden egyes elem hozzájárul az ESD kockázatának csökkentéséhez. Ha azonban egy elképzelt minimális védelem mellett szeretne dönteni, amely hozzájárul az ESD elleni maximális védelemhez, akkor legalább ESD lábbelit, ESD csuklópántot és ESD padlót ajánlunk. Az ESD padló előnye, hogy a keletkezett töltés hatékony elvezetése mellett megakadályozza annak túlzott felhalmozódását is. Csak hogy legyen róla elképzelése: egy télen szőnyegen járó ember akár 35 000 V feszültségű töltést is felhalmozhat! Ezzel szemben egy minőségi ESD padló megakadályozza a 100 V-nál nagyobb értékű töltés kialakulását.

Rendszeres ellenőrzés

A megfelelő termék kiválasztásával azonban egy ESD elhárítási program korántsem ér véget. Épp ellenkezőleg. Minden terméket rendszeresen ellenőrizni kell annak biztosítása érdekében, hogy az idő múlásával ne veszítse el ESD tulajdonságait. Ezért az ESD elhárítási programnak meg kell határoznia, hogy egy tárgyat milyen gyakran és milyen módon ellenőriznek.

Ebből a szempontból hasznos az EN 61340 – Elektronikus alkatrészek védelme az elektrosztatikus jelenségekkel szemben európai műszaki szabvány. Minden tárgynál megadja, hogy milyen paramétereknek kell megfelelnie, ha a rendszerbe van kötve. Ha a padlót helyesen kötötte be, akkor idővel is meg kell felelnie az Rg < 1 × 10 Ω értéknek (földeléssel szembeni ellenállás). A tesztelést az ESD program képzett koordinátora végzi.

Mi mindent kell ellenőrizni?

Egyszerűen mindent. Az EPA térben található összes tárgyat rendszeresen ellenőrizni kell. Ha nem mennek át a teszten, vagy nem felelnek meg a követelményeknek, el kell távolítani őket a térből.

Komplex program

Minden EPA teret létrehozó vállalatnak ki kell dolgoznia egy programot, amelyben megnevezi a megállapított előírások betartásáért felelős személyt, aki általában az ESD program koordinátora. Ennek a személynek:

1. meg kell határoznia a tér felszerelésével kapcsolatos követelményeket,
2. ki kell jelölnie a térbe való belépésért felelős munkatársakat,
3. biztosítania kell a jogosult személyek betanítását és rendszeres továbbképzését,
4. ki kell dolgoznia az EPA térben végzett munkára vonatkozó utasításokat,
5. meg kell terveznie az EPA térben lévő tárgyak vizsgálatának ütemtervét. Minden ilyen vizsgálatot egy jelentésnek kell követnie, amely igazolja a megállapított paramétereknek való megfelelést.

Ha többet szeretne megtudni az ESD és az emissziók elhárítása területén működő EPA programokról, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk az info@fortelock.cz címen.