نحوه آزمایش زیرانداز ESD: بررسی مقاومت، اتصال زمین و سطح کار
An تشک ESD باید آزمایش شود تا تأیید شود که سطح و مسیر زمین هنوز عملکرد کنترلشده ESD را ارائه میدهند. هدف فقط بررسی «رسانایی» تشک نیست. یک آزمایش مناسب باید مقاومت سطح، مقاومت در برابر زمین، وضعیت سیم زمین، اتصال ناگهانی، تمیزی و آمادگی کلی ایستگاه کاری را تأیید کند. استاندارد ANSI/ESD STM4.1-2017 روشهای آزمایشی را برای ارزیابی سطوح کاری مورد استفاده در ایستگاههای کاری که در آنها محافظت از اقلام مستعد ESD مورد نیاز است، ارائه میدهد. برنامه کنترل ESD محل کار و دستورالعملهای تجهیزات خود را دنبال کنید.
پاسخ کوتاه: سطح و مسیر زمین را آزمایش کنید
برای آزمایش یک زیرانداز ESD، هم سطح زیرانداز و هم مسیر آن به زمین را با استفاده از یک مقاومتسنج ESD مناسب و روش تأیید ESD محل، بررسی کنید.
بررسی کامل تشک ESD معمولاً شامل موارد زیر است:
- بازرسی بصری
- بررسی مقاومت نقطه به نقطه
- بررسی مقاومت به زمین
- بررسی اتصال زمین و سیم اتصال زمین
- بررسی تمیزی سطح
- بررسی سوابق آزمون
- پس از تمیز کردن، تعمیر یا تغییر طرح، دوباره آزمایش کنید
یک زیرانداز ESD میتواند ظاهری طبیعی داشته باشد اما همچنان به عنوان یک سطح کار کنترلشده، عملکرد خوبی نداشته باشد. کثیفی، بقایای مواد شوینده، سیمهای اتصال زمین شکسته، شل شدن گیرهها، ساییدگی سطح یا کهنه شدن، همگی میتوانند بر عملکرد آن تأثیر بگذارند.
چرا تست ESD اهمیت دارد؟
یک زیرانداز ESD تنها زمانی مفید است که یک سطح کار با اتلاف کنترلشده باقی بماند.
انجمن ESD توضیح میدهد که اقلام کنترل ESD مانند زیراندازهای سطح کار باید به زمین متصل شوند یا به هم متصل شوند تا پتانسیل الکترواستاتیک مواد حفظ شود و تولید و تجمع بار کاهش یابد. پرسنل معمولاً از طریق مچبند یا سیستم کفپوش/کفش به زمین متصل میشوند.
آزمایش به تأیید این موارد کمک میکند:
- سطح هنوز در محدوده مقاومت مورد نیاز است
- بار الکتریکی مسیر کنترلشدهای به سمت زمین دارد
- سیم اتصال به زمین پاره نشده باشد
- ضامن شل نیست
- تشک آلوده نشده است
- ایستگاه کاری برای دستگاههای حساس به ESD مناسب است.
بازرسی چشمی مفید است، اما نمیتواند جایگزین تأیید الکتریکی شود.
یک زیرانداز ESD باید چه مقاومتی داشته باشد؟
بسیاری از برنامههای ESD به سطوح کاری نیاز دارند که کمتر از 1.0 × 10⁹ اهم را اندازهگیری کنند، در حالی که برخی از برنامهها از محدوده اتلاف هدف در حدود 1.0 × 10⁶ تا 1.0 × 10⁹ اهم نیز استفاده میکنند.
حد مجاز دقیق باید از برنامه کنترل ESD، الزامات مشتری یا استاندارد مربوطه شما تعیین شود. راهنمای فنی Desco خاطرنشان میکند که حداقل الزامات فنی توصیه شده ANSI/ESD S20.20 برای سطوح کار و کفهای ESD کمتر از ... است. ۱ × ۱۰⁹ اهمهمچنین توضیح میدهد که مقاومت سطح کار بالاتر از این سطح ممکن است سطح موثری برای اتصال زمین اقلام رسانا یا اتلاف کننده قرار داده شده روی آن فراهم نکند.
تصور نکنید که «هرچه کمتر، بهتر». سطحی که بیش از حد رسانا باشد، ممکن است برای هر فرآیند حساس به ESD مناسب نباشد. مقدار مناسب به نیاز برنامه، حساسیت محصول، طراحی ایستگاه کاری و ملاحظات ایمنی بستگی دارد.
تست نقطه به نقطه در مقابل تست مقاومت به زمین
عملکرد سطحی و عملکرد اتصال به زمین مرتبط هستند، اما آزمایش یکسانی نیستند.
| نوع تست | چه چیزی را بررسی میکند؟ | چرا مهم است |
|---|---|---|
| مقاومت نقطه به نقطه | مقاومت در سراسر سطح تشک ESD | بررسی میکند که آیا سطح به طور یکنواخت اتلاف انرژی دارد یا خیر |
| مقاومت در برابر زمین | مقاومت از سطح تشک تا نقطه اتصال به زمین | تأیید میکند که تشک دارای مسیر زمینی کنترلشده است |
| بررسی اتصال زمین / سیم | اتصال بین گیره تشک، سیم و زمین نقطه مشترک | سختافزار اتصال زمین شل، شکسته یا نادرست را پیدا میکند |
| بازرسی بصری | بریدگی، سوختگی، تورم، باقی مانده، کثیفی، آسیب لبه | قبل از آزمایش الکتریکی، مشکلات فیزیکی را پیدا میکند |
| بررسی ایستگاه کاری | موقعیت تشک، نقطه مچ بند، زمین مشترک، منطقه پوشش | تأیید میکند که زیرانداز بخشی از یک ایستگاه کاری کنترلشده است |
یک تشک میتواند در بررسی سطح قبول شود اما در بررسی مسیر زمین رد شود. همچنین میتواند در یک نقطه اتصال زمین خوبی داشته باشد در حالی که ناحیه دیگری از سطح آن فرسوده، کثیف یا آسیب دیده باشد. به همین دلیل است که هم بررسی سطح و هم بررسی اتصال زمین اهمیت دارند.
برای آزمایش تشک ESD به چه ابزارهایی نیاز است؟
از یک مقاومتسنج ESD مناسب استفاده کنید، نه فقط یک مولتیمتر دستی معمولی.
یک مولتیمتر معمولی معمولاً برای تأیید رسمی ESD mat مناسب نیست زیرا آزمایش مقاومت ESD اغلب به ولتاژ آزمایش تعریفشده، الکترودهای مناسب، فشار تماس پایدار و شرایط اندازهگیری تکرارپذیر نیاز دارد. ANSI/ESD STM4.1 بر اندازهگیری مقاومت با استفاده از ابزارهای استاندارد برای ارزیابی مواد سطح کار محافظ ESD تمرکز دارد.
پشتیبانی تست معمول ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- دستگاه اندازهگیری مقاومت ESD
- الکترودهای اندازهگیری مقاومت
- سرنخ های تست
- مرجع زمین نقطه مشترک
- برگه ثبت نتایج آزمون
- روش تمیز کردن تایید شده
- روش ESD سایت
برای محیطهای تولید، تعمیر، تضمین کیفیت و تحت کنترل ممیزی، ثبات روش آزمایش مهم است. یک خوانش تقریبی از ابزار اشتباه ممکن است اطمینان کاذب ایجاد کند.
منطق تست اولیه برای یک زیرانداز ESD
این آزمایش باید تأیید کند که زیرانداز تمیز، از نظر فیزیکی سالم، از نظر الکتریکی مناسب و به طور صحیح به زمین متصل است.
یک توالی آزمایش عملی میتواند از این منطق پیروی کند:
۱. وضعیت تشک را بررسی کنید
به دنبال بریدگی، سوختگی، ترک، تورم، پیچ خوردگی لبه، نواحی ساییده شده، باقی مانده چسب، آسیب شیمیایی یا خراش های عمیق باشید.
۲. تمیزی را بررسی کنید
گرد و غبار، شار، روغن، بقایای پوست، پاککننده سیلیکونی و محصولات تمیزکننده نامناسب میتوانند بر نتایج تأثیر بگذارند. قبل از آزمایش مجدد، زیرانداز را طبق دستورالعملهای سازنده تمیز و خشک کنید.
۳. سختافزار اتصال زمین را بررسی کنید
اتصال زمین، سیم زمین، نقطه مشترک زمین و نقاط اتصال را بررسی کنید. اگر مسیر زمین خراب باشد، یک سطح زیرکار خوب کافی نیست.
۴. مقاومت نقطه به نقطه را اندازهگیری کنید
این بررسی میکند که آیا سطح زیرکار هنوز به عنوان یک سطح کار اتلاف کننده در مناطق مختلف کار میکند یا خیر.
۵. مقاومت زمین را اندازهگیری کنید
این امر تأیید میکند که بار میتواند از سطح تشک از طریق سیستم اتصال به زمین حرکت کند.
۶. نتیجه را ثبت کنید
تاریخ، محل، شناسه صفحه، روش آزمایش، مقدار خوانده شده و اقدام انجام شده را ثبت کنید. این کار از برنامه کنترل ESD و عیبیابیهای آینده پشتیبانی میکند.
۷. بعد از اقدام، دوباره آزمایش کنید
اگر تشک تمیز، جابجا، تعمیر، دوباره به زمین متصل یا تعویض شود، قبل از استفاده عادی دوباره آزمایش کنید.
دلایل رایج عدم موفقیت تست تشک ESD
بیشتر نتایج ناموفق از آلودگی، مشکلات اتصال زمین، فرسودگی یا روش آزمایش اشتباه ناشی میشوند.
| علامت شکست | علت احتمالی | اقدام بهتر |
|---|---|---|
| مقاومت خیلی بالاست | کثیفی، بقایای خشک، کهنه شدن، جنس نامناسب، سطح آسیبدیده | تمیز، خشک، بازرسی و آزمایش مجدد |
| مقاومت خیلی کم | آلودگی رسانا، لایه آسیب دیده، نوع تشک نامناسب | از استفاده حذف کنید و ارزیابی کنید |
| خوانش سطحی خوب اما خوانش زمینی ضعیف | سیم پاره، اتصال کوتاه شل، نقطه اتصال اشتباه | سختافزار اتصال زمین را بررسی کنید |
| قرائتهای ناهموار | ناحیه ساییده شده، بریدگی، سوختگی، آسیب شیمیایی | چندین ناحیه را آزمایش کنید و در صورت نیاز جایگزین کنید |
| تغییرات خواندن پس از تمیز کردن | رطوبت یا بقایای پاککننده | کاملاً خشک کنید و از شویندهی تأیید شده استفاده کنید |
| بدون خوانش پایدار | تماس ضعیف الکترود، برد اشتباه دستگاه، تشک آسیب دیده | بررسی روش و تجهیزات آزمایش |
| مت رد میشود اما ایستگاه کاری هنوز از کار میافتد | نقطه مشترک نامناسب، مشکل بند مچی، مشکل طرحبندی | بررسی کامل سیستم ایستگاه کاری |
هر چند وقت یکبار باید زیرانداز ESD را آزمایش کنید؟
هیچ فرکانس تست واحدی برای هر سایت وجود ندارد.
فرکانس آزمایش باید توسط برنامه کنترل ESD تعریف شود. ANSI/ESD S20.20 یک رویکرد مبتنی بر برنامه است که شامل تأیید انطباق، سیستمهای اتصال زمین و همبندی، الزامات منطقه حفاظتشده، بستهبندی، علامتگذاری، آموزش و صلاحیت محصول میشود.
فراوانی ممکن است به موارد زیر بستگی داشته باشد:
- حساسیت به محصول
- الزامات ممیزی مشتری
- سطح ریسک ایستگاه کاری
- شدت استفاده روزانه
- فرکانس تمیز کردن
- خطر آلودگی سطحی
- قرار گرفتن در معرض تعمیر یا لحیم کاری
- جنس و سن تشک
- اینکه آیا تشک جابجا شده یا دوباره بریده شده است
- سابقه آزمایشهای قبلی
یک میز تعمیر با روانساز، حلالها، ابزارها و جابجایی سنگین، ممکن است به بررسیهای مکرر بیشتری نسبت به یک میز بازرسی کماستفاده نیاز داشته باشد.
آیا میتوان یک زیرانداز ESD را با مولتیمتر آزمایش کرد؟
یک مولتیمتر معمولی ممکن است پیوستگی تقریبی را نشان دهد، اما معمولاً برای تأیید سطح کار ESD کافی نیست.
مشکل فقط محدوده مقاومت نیست. تست ESD mat همچنین به ولتاژ تست صحیح، اندازه الکترود، فشار تماس و روش تکرارپذیر بستگی دارد. یک مولتیمتر معمولی ممکن است رفتار مقاومت بالا را از دست بدهد یا قرائتهای متناقضی ارائه دهد که در یک برنامه کنترل ESD رسمی پذیرفته نمیشوند.
برای تعمیرات جدی قطعات الکترونیکی، مونتاژ، آزمایش تضمین کیفیت یا استفاده در کارخانه، از یک مقاومتسنج ESD مناسب استفاده کنید و رویه تأیید شده را دنبال کنید.
اگر تشک ESD از کار افتاد چه باید کرد؟
تا زمانی که علت مشخص نشده است، از یک زیرانداز خراب به عنوان سطح کار کنترل شده با ESD استفاده نکنید.
یک آزمایش ناموفق همیشه به این معنی نیست که باید فوراً تشک را تعویض کنید. ابتدا اصول اولیه را بررسی کنید:
- آیا از متر صحیح استفاده شده است؟
- آیا زیرانداز تمیز و خشک بود؟
- آیا الکترودها به درستی قرار داده شده بودند؟
- آیا سیم اتصال به زمین وصل بود؟
- آیا اسنپ امن بود؟
- آیا نقطه مشترک درست بود؟
- آیا اخیراً زیرانداز با محصول نامناسبی تمیز شده است؟
- آیا فقط برخی از حوزهها با شکست مواجه میشوند؟
اگر مشکل آلودگی است، آن را تمیز کرده و دوباره تست کنید. اگر مشکل شل بودن سیم یا پارگی آن است، سختافزار اتصال زمین را تعمیر یا تعویض کنید و دوباره تست کنید. اگر زیرانداز ترک خورده، سوخته، آسیب شیمیایی دیده، متورم، چسبنده یا در سطح ناهموار است، تعویض آن معمولاً تصمیم ایمنتری است.
چک لیست خریدار برای تشکهای ESD مناسب برای آزمایش
یک زیرانداز ESD خوب باید به راحتی قابل اتصال به زمین، تمیز کردن، شناسایی و تأیید باشد.
قبل از خرید تشک ESD، موارد زیر را بررسی کنید:
- مشخصات مقاومت
- نوع مواد
- ضربه محکم و ناگهانی زمین سازگار
- گزینه سیم زمین
- اندازه یا قالب رول مناسب
- دوام سطح
- الزامات تمیز کردن
- محدودیتهای مواجهه با گرما و مواد شیمیایی
- پشتیبانی اسناد
- در دسترس بودن جایگزین
- مناسب برای تعمیر، مونتاژ، لحیم کاری یا آزمایش QA
خرید ارزانترین زیرانداز بدون دادههای آزمایش، لوازم جانبی اتصال به زمین یا راهنمای نگهداری ممکن است بعداً هزینههای بالاتری ایجاد کند.
قانون کلی نهایی
زیرانداز، مسیر اتصال به زمین و ایستگاه کاری را با هم آزمایش کنید.
یک زیرانداز ESD فقط یک ورق روی میز کار نیست. بلکه بخشی از یک سیستم کنترل سطح کار است. اگر سطح کثیف باشد، گیره شل باشد، سیم ارت پاره شده باشد یا مقادیر اندازهگیری شده تایید نشده باشند، ممکن است ایستگاه کاری آنطور که انتظار میرود از قطعات حساس به ESD محافظت نکند.
از این قانون ساده استفاده کنید:
بازرسی → در صورت نیاز تمیز کردن → تست نقطه به نقطه → تست اتصال به زمین → بررسی سختافزار → ثبت نتایج → تست مجدد پس از تغییرات.
سوالات متداول
چگونه یک تشک ESD را آزمایش میکنید؟
از یک مقاومتسنج ESD مناسب برای بررسی سطح زیرانداز و مسیر مقاومت به زمین استفاده کنید. همچنین زیرانداز، ضامن، سیم اتصال به زمین و اتصال ایستگاه کاری را نیز بررسی کنید.
یک تشک ESD باید چه مقاومتی داشته باشد؟
بسیاری از برنامههای ESD از سطح کاری مورد نیاز کمتر از ۱ × ۱۰⁹ اهمبرخی برنامهها همچنین از یک محدوده هدف اتلافی در اطراف استفاده میکنند ۱ × ۱۰⁶ تا ۱ × ۱۰⁹ اهمهمیشه برنامه کنترل ESD و الزامات مشتری خود را دنبال کنید.
آیا میتوانم یک تشک ESD را با مولتیمتر آزمایش کنم؟
یک مولتیمتر معمولی معمولاً برای تأیید رسمی ESD mat مناسب نیست. از یک مقاومتسنج ESD با الکترودها و روش صحیح استفاده کنید.
تفاوت بین تست نقطه به نقطه و تست مقاومت به زمین چیست؟
آزمایش نقطه به نقطه، مقاومت در سراسر سطح تشک را بررسی میکند. آزمایش مقاومت به زمین بررسی میکند که آیا سطح تشک مسیر کنترلشدهای به زمین دارد یا خیر.
آیا باید قبل از آزمایش، زیرانداز را تمیز کنم؟
بله، اگر سطح کثیف یا آلوده باشد. کثیفی، روغن، مواد گدازنده، گرد و غبار و بقایای پاککننده میتوانند بر نتایج تأثیر بگذارند. زیرانداز را طبق دستورالعملهای فروشنده تمیز کنید، آن را کاملاً خشک کنید و دوباره آزمایش کنید.
چرا یک زیرانداز ESD در آزمایش رد میشود؟
علل رایج شامل آلودگی، بقایای پاککننده، فرسودگی سطح، قدمت، آسیب شیمیایی، پارگی سیم ارت، شل شدن اتصال، نقطه اتصال ارت اشتباه یا روش آزمایش نادرست است.
چند وقت یکبار باید تشکهای ESD آزمایش شوند؟
فرکانس آزمایش باید توسط برنامه کنترل ESD تعریف شود. میزهای تعمیر، لحیم کاری یا تولید پرمصرف ممکن است نیاز به تأیید مکرر بیشتری نسبت به میزهای بازرسی کم مصرف داشته باشند.
چه زمانی باید تشک ESD را تعویض کرد؟
در صورت مشاهده آسیب دائمی، ناپایداری در قرائتها، فرسودگی شدید، حمله شیمیایی، سوختگی، ترک، تورم، چسبندگی سطح یا خرابی مکرر پس از تمیز کردن و بررسی اتصال به زمین، صفحه را تعویض کنید.
