Contatto con i lanciatori: il tallone d'Achille dei pavimenti ESD

Jul 04, 2023

Qual è lo scopo dell'installazione di un pavimento ESD? La risposta più comune a questa domanda è "Abbiamo bisogno di pavimenti ESD per prevenire le cariche elettrostatiche sul personale mobile quando maneggia parti e sistemi sensibili all'elettricità statica". In altre parole, abbiamo bisogno dell'efficacia di un cinturino da polso, ma non vogliamo avere a che fare con le restrizioni di fili e cordoni.

Sebbene questa risposta evidenzi un attributo chiave di un pavimento ESD correttamente funzionante, fissa il livello molto basso. Inoltre, svende i numerosi vantaggi effettivamente offerti da un pavimento ESD. Come ogni altro componente di mitigazione statica, la pavimentazione ESD è solo una parte di un sistema completo più ampio che mantiene tutte le parti, macchine, strumenti, imballaggi, superfici di lavoro e personale allo stesso potenziale.

Quando si valutano i pavimenti, i prescrittori si concentrano su due parametri prestazionali principali: 1) la resistenza elettrica del sistema di pavimentazione; e 2) quanta carica può sviluppare una persona quando cammina sul pavimento indossando calzature specifiche. Ma per quanto riguarda le parti stesse? Come li proteggiamo? Quando spostiamo i pezzi da un'operazione all'altra, non li teniamo nel palmo delle nostre mani. Movimentiamo parti e sistemi in sacchi con chiusura zip, su carrelli con ruote dotati di vassoi ed eventualmente con veicoli a guida automatica. Nelle operazioni di produzione agili, il pavimento ESD potrebbe anche essere utilizzato come base principale per banchi da lavoro su ruote.

Figura 1: Rotella conduttiva della sedia su un pavimento ESD

I pavimenti ESD sono progettati per impedire che le scariche statiche danneggino parti e gruppi elettronici in un'area protetta da ESD (EPA). Sono installati per molteplici ragioni. Il pavimento ideale previene l'elettricità statica su:

Alcuni piani ESD soddisfano tutti e tre i compiti. Altri impediscono lo sviluppo di elettricità statica sulle persone, ma fanno poco o nulla per proteggere le apparecchiature o le postazioni di lavoro mobili a terra, i carrelli e le sedie ESD.

Per produrre prodotti di qualità, ottenere la certificazione ISO e soddisfare i clienti, le strutture elettroniche devono soddisfare ANSI/ESD S20.20. Nel tentativo di soddisfare i requisiti ESD della pavimentazione ANSI 20.20, acquirenti e prescrittori spesso concentrano tutta la loro attenzione sulla resistenza elettrica del sistema pavimentazione/adesivo. Ma la resistenza è solo un parametro di prestazione.

Trovare pavimenti che soddisfino i requisiti di resistenza punto-punto (RTT) e punto-terra (RTG) S20.20 è un compito facile. L'aderenza a tutti gli aspetti di ANSI/ESD S20.20 richiede che il pavimento svolga molteplici funzioni e non soddisfi solo un parametro di resistenza elettrica. È altrettanto importante determinare la tensione massima che il pavimento genererà su una persona in combinazione con calzature specifiche. Anche i mobili, le postazioni di lavoro mobili e le attrezzature devono essere adeguatamente messi a terra attraverso il pavimento, con una resistenza tra le ruote e il pavimento ESD entro l'intervallo accettabile S20.20 (< 1,0 x109).

Di seguito sono riportati alcuni test che ogni utente finale dovrebbe eseguire quando valuta i pavimenti:

Nell'ambito di una valutazione delle piastrelle ESD da parte del reparto strutture di un produttore di strumenti medici, sono stati installati pavimenti di prova. Sono state valutate varie proprietà, tra cui planarità, caratteristiche di scivolamento, resistenza del sistema di pavimentazione, generazione di tensione del corpo, facilità di spostamento di attrezzature pesanti, manutenzione e difficoltà di installazione e riparazione.

Una delle opzioni di pavimentazione soddisfaceva tutti i criteri, inclusa la possibilità di installazione senza adesivo utilizzando manodopera interna. Tuttavia, prima di ordinare la pavimentazione, un ingegnere di produzione ha posizionato diversi carrelli mobili sul pavimento di prova e ha misurato la resistenza a terra dalla superficie del carrello attraverso le rotelle conduttive fino al punto di messa a terra del pavimento.

Nonostante il fatto che il pavimento da solo avesse misurato nell'intervallo conduttivo (< 1,0 x 106) secondo i test ANSI/ESD S7.1, il pavimento non ha superato il test della stazione di lavoro mobile, con misurazioni della resistenza al suolo dalla superficie del carrello comprese tra 1,0 x 106 a 1,0 x 1012. Secondo ANSI/ESD S20.20, qualsiasi misurazione > 1,0 x 109 costituisce un errore. Sette misurazioni dei 40 punti di test iniziali hanno superato il massimo ANSI (vedere Tabella 1).