Статическое электричество и антистатическая ESD одежда

Статическое электричество — невидимый «киллер», наносящий ощутимые убытки при недооценке его силы. Сегодня оснащение электронных производств средствами антистатической защиты стало стандартом (IEC 61340-5-1). Потому что с ростом степени интеграции и уменьшением размеров элементов на кристалле повышается уязвимость самых сложных и дорогостоящих микросхем к повреждению статическим электричеством.

ESD (Electrostatic Discharge) — электростатический разряд — передача электростатического заряда между объектами с разными электростатическими потенциалами, происходящая через непосредственное контактирование объектов или индуцированная электростатическим полем. Внутри ESD-защищенной зоны (EpA) не должно быть разностей потенциалов более 100 В/см. Следует использовать только антистатические материалы, обеспечить достаточную влажность и надежное заземление, удалить не заземляемые изделия и материалы. Человек является основным «генератором» статического заряда в рабочей зоне, поэтому индивидуальные средства ESD-защиты являются одним из ключевых пунктов любой антистатической программы. Все международные стандарты, включая общеевропейский IEC 61340-5-1, подчеркивают необходимость использования специальной одежды и обуви как непосредственно на рабочем месте, так и в любой EsD-защищенной зоне предприятия. Заземление при помощи браслета не предотвращает генерации заряда на обыкновенной (в том числе нижней) одежде человека.

Антистатическая одежда выполняет следующие функции защиты:

• предотвращение генерации заряда на одежде при трении;
• предотвращение неконтролируемого разряда статического электричества с обычной одежды оператора на чувствительные элементы в рабочей зоне;
• используется как вторичное средство заземления персонала благодаря тому, что при контакте халата с проводящим покрытием сиденья и спинки антистатического стула заряд стекает через них на землю;
• В соответствии со европейским стандартом IEC61340-5-1, время стекания заряда с предметов антистатической одежды от напряжения 1000 В до 100 В не должно превышать двух секунд.

Наиболее популярными предметами антистатической одежды являются халаты с длинным рукавом, белого или синеватого цвета. Ткань для ESD-одежды содержит 65% полиэстера, 34% хлопока, 1% проводящего волокна.

Такая антистатическая одежда как халат выполняет три важных функции в системе комплексной защиты от статического электричества:

1. Экранирует внешние объекты от воздействия электростатических полей, возникающих на внутренней одежде при трении.
   Вниманиe: на рабочем месте халат должен быть постоянно застегнут на все пуговицы (в американском стандарте ANSI/ESD S20.20 это требование указано даже отдельным пунктом), иначе его экранирующая роль сведется к минимуму.
2. Служит проводником для стекания заряда на землю с тела работника через антистатическую обивку сиденья и спинки стула.
   Внимание: халат не заменяет собой первичные средства, такие как наручный браслет или антистатическая обувь.
3. Рассеивает (то есть не генерирует и не аккумулирует) трибоэлектрический заряд.
   Внимание: этим свойством в большей мере обладают халаты с основой из хлопка без синтетических добавок.

Для реализации перечисленных функций в ткань антистатической одежды вплетена тонкая сетка из токопроводящей карбоновой (неметаллической) нити, хорошо различимая на фоне белой ткани в виде регулярных квадратов. Одежда с антистатическим эффектом маркируется на видном месте стандартным черно-желтым ESD-символом с изображением кисти руки в треугольнике под полуокружностью. В соответствии со стандартом IEC61340-5-1 время стекания заряда с предметов антистатической одежды от напряжения 1000 В до 100 В не должно превышать двух секунд; у изделий высшего качества оно обычно не превышает одной секунды.

К антистатическим аксессуарам правомочно можно отнести и перчатки из чистого хлопка, минимизирующие генерацию статического заряда.

Введение на предприятии программы контроля статического электричества, возможно, является одной из лучших инвестиций в область управления качеством продукции. Капиталовложения в реализацию мер по защите от статического электричества компенсируются повышением процента выхода годных изделий и снижением расходов на гарантийное обслуживание. Нередко они являются обязательным условием для сертификации производств и ремонтных мастерских.