Urządzenia elektroniczne stały się nieodłączną częścią naszego codziennego życia. Od smartfonów i laptopów po automatykę przemysłową. Wszystkie te urządzenia odgrywają znaczącą rolę we współczesnym świecie. Korzystając na co dzień z licznych zalet tych technologii, musimy pamiętać, że istnieje niewidzialne ryzyko, które może im zagrozić. Są to wyładowania elektrostatyczne (ESD).
Termin ESD (wyładowanie elektrostatyczne) odnosi się do nagłego przeniesienia ładunku elektrycznego między dwoma obiektami o różnych potencjałach elektrycznych. Nawet niewielkie wyładowanie może spowodować znaczne uszkodzenia urządzeń elektronicznych. Mikroprocesory i inne wrażliwe komponenty mogą ulec zniszczeniu w wyniku wyładowania ESD. Prowadzi to do kosztownych napraw lub całkowitej awarii urządzenia.
Mając na uwadze zagrożenia powstałe wskutek wyładowań elektrostatycznych, niezwykle ważne jest, aby poważnie traktować ochronę ESD i wdrożyć odpowiednie środki w celu zabezpieczenia sprzętu elektronicznego.
Kluczową czynnością jest rozpoznanie potencjalnych zagrożeń związanych z wyładowaniami elektrostatycznymi ESD, które mogą się pojawić w danym środowisku, a następnie podjęcie odpowiednich środków ochrony.
Stanowiska pracy ESD
Jeśli regularnie pracujemy z elementami elektronicznymi lub pracujemy w środowisku narażonym na wyładowania elektrostatyczne, ochrona ESD jest niezbędna. Dobrze zaprojektowane stanowisko pracy ESD minimalizuje ryzyko wystąpienia wyładowań elektrostatycznych i eliminuje ładunki elektrostatyczne, jeśli takie występują.
Warunkiem, który musi być spełniony, aby stanowisko pracy ESD działało prawidłowo, jest połączenie wszystkich elementów obszaru roboczego (powierzchnie robocze, ludzie, sprzęt itp.) do tego samego punktu uziemienia elektrycznego, zwanego „wspólnym punktem uziemienia”, co pozwala bezpiecznie rozpraszać elektryczność statyczną, a w efekcie końcowym zapobiega powstawaniu wyładowań elektrostatycznych w miejscu pracy.
Maty podłogowe ESD
Podstawową warstwą ochrony, która gwarantuje, że połączenie wszystkich elementów będzie skuteczne w działaniu, są podłogowe maty ESD, które odgrywają kluczową rolę w stworzeniu obszaru roboczego EPA (Bezpieczna Przestrzeń Produkcyjna) o wymaganej dla danego procesu przemysłowego powierzchni.
Maty podłogowe ESD zostały zaprojektowane w celu eliminacji ładunków elektrostatycznych na swojej powierzchni oraz na wszelkich przedmiotach/urządzeniach umieszczonych na niej.
Aby podłogowa mata antystatyczna działała prawidłowo, musi być w stanie przewodzić prąd elektryczny. Wydajność elektryczna maty pokazuje jej zdolność do przewodzenia ładunku elektrostatycznego od punktu na powierzchni maty do jej punktu uziemienia. Wytyczne zawarte są w normie ESD STM 4.1 -2017. Jeśli rezystancja maty jest zbyt niska, a przewodność bardzo dobra, to ładunki elektrostatyczne przenoszą się szybko na matę, co może skutkować powstaniem wyładowania elektrostatycznego (ESD). Jeśli rezystancja maty jest zbyt wysoka, a przewodność bardzo niska, to ładunki elektrostatyczne przenoszą się powoli, a przedmioty umieszczone na macie nie tracą swojego ładunku. Po usunięciu przedmiotu z maty ładunek pozostanie na jego obudowie i będzie mógł rozładować się na inne przedmioty. Sprawność elektryczna maty sprawdzana jest za pomocą miernika rezystancji powierzchniowej. Procedurę tę należy powtarzać, co kwartał, zgodnie z przepisami IPC.
Kolejnym istotnym czynnikiem decydującym o wyborze maty jest jej budowa. Dostępne rozwiązania to maty jednowarstwowe (jednorodne), dwu- lub trzywarstwowe:
- Jednowarstwowa (jednorodna) mata antystatyczna wykonana jest z litych arkuszy, które są mieszanką polimerów (np. winyl i guma). Struktura mat jednorodnych składa się z tego samego materiału w całej objętości. Maty te zapewniają dobrą wytrzymałość mechaniczną przy poprawnej wydajności elektrycznej.
- Dwuwarstwowa mata antystatyczna łączy w sobie warstwę maty jednowarstwowej oraz warstwę amortyzującą. Zapewnia podobną wydajność elektryczną jak mata jednowarstwowa oraz lepsze parametry mechaniczne. Innym rozwiązaniem dla mat dwuwarstwowych jest mata posiadająca wierzchnią warstwę rozpraszającą ładunki elektrostatyczne i spodnią warstwę przewodzącą. Takie rozwiązanie zapewnia bardzo dobrą wydajność elektryczną oraz w zależności od wykonania odporność na czynniki mechaniczne jak i chemiczne.
- Maty trójwarstwowe zbudowane są z warstwy przewodzącego metalu i węgla znajdującej się pomiędzy rozpraszającą warstwą wierzchnią a warstwą amortyzującą (na spodzie). Warstwa przewodząca działa jako szybki kanał przenoszący ładunki elektrostatyczne do uziemienia.
Podobny efekt uzyskany został dla paneli podłogowych firmy Statictec, w których warstwę przewodzącą stanowią wtryskiwane podczas procesu formowania cząsteczki metalu. W ten sposób powstaje jednorodny i trwały efekt przewodzący.
Jak wybrać maty podłogowe ESD
Gdy dokonamy doboru maty podłogowej lub paneli podłogowych w zależności od wydajności elektrycznej oraz od budowy, należy rozważyć, w jakim środowisku mata podłogowa lub panele będą pracowały. Czy będzie to pomieszczenie serwisu elektroniki czy pomieszczenie przemysłowe? O wyborze decydują czynniki środowiskowe, do których należy odporność na chemikalia, temperaturę oraz ogień.
Mata antyzmęczeniowa idealnie nadaje się dla operatorów, którzy stoją w strefie ESD przez wiele godzin. Odpowiednia miękkość i ergonomiczny kształt (powierzchnia bąbelkowa, tarczowa) zapewniają wygodę dla personelu. Dodatkową zaletą jest efekt tłumienia hałasu i dźwięków wytwarzanych na podłodze w miejscu pracy.
Podobny efekt oferują maty gładkie posiadające warstwę amortyzującą. Co więcej, gładkie maty są znacznie łatwiejsze w czyszczeniu i powinny być stosowane w miejscach, gdzie może występować duża ilość zanieczyszczeń.
Maty antypoślizgowe (często oferowane z powierzchnią stożkową) dzięki swojej powierzchni oferują optymalne, ergonomiczne rozwiązanie dla wilgotnych, zaolejonych i śliskich pomieszczeń przemysłowych dzięki odporności na większość olejów i płynów przemysłowych.
Osłabienie właściwości odblaskowych powierzchni uzyskane zostanie poprzez zastosowanie mat z teksturowaną powierzchnią. Redukcja odblasków poprawia komfort pracy personelu.
Podobnie jak maty, również panele podłogowe firmy Statictec zapewniają dobrą ochronę przed czynnikami chemicznymi oraz podobny komfort pracy dla obsługi. Wierzchnia powierzchnia paneli ma wykończenie antypoślizgowe i jest matowa. Panele podłogowe zapewniają odporność na większość substancji chemicznych. Oferują podobne właściwości jak podłogowe maty antystatyczne.
Powyższe rozwiązania są dostępne w wersji trudnopalnej.
Podsumowanie
Oferta mat podłogowych jak i paneli obejmuje różne rozwiązania, które można stosować z określonymi, kluczowymi korzyściami dla użytkownika. Przed dokonaniem ostatecznego wyboru zaleca się zapoznanie z dokumentacją techniczną. Pamiętajmy! Wybrane rozwiązanie będzie służyć przez kilkanaście kolejnych lat.
Tekst opracowany przez Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
