Metode Grounding Elektrostatis Lengkap untuk Pabrik Elektronik
1. Pemasangan Kabel Grounding Anti-statis: (1). Penangkal petir bangunan pabrik biasanya dilas ke beton bertulang bangunan dan diarde dengan baik. Ketika petir menyambar, titik pembumian bahkan permukaan tanah seluruh bangunan akan menjadi titik keluarnya tegangan tinggi dan arus tinggi. Secara umum diyakini bahwa "tegangan langkah" akan dihasilkan dalam jarak 20M dari titik landasan pelepasan, artinya, potensi nol ideal dalam kisaran ini tidak lagi. Selain itu, kabel netral dari catu daya tiga-fasa juga akan menghasilkan arus tidak seimbang dan mengalir ke titik grounding kabel netral karena tidak mungkin untuk benar-benar seimbang. Oleh karena itu, titik pemasangan kabel ground antistatis harus jauh dari gedung. (1) Kedalaman pembumian harus berjarak minimal 20 meter dari benda dan peralatan.
(2) Metode penguburan: Untuk memastikan landasan yang andal, setidaknya harus ada tiga titik landasan. Hal ini melibatkan penggalian lubang sedalam minimal 1,5 meter setiap 5 meter, memasukkan pipa besi atau besi siku sedalam 2 meter ke dalam lubang (yaitu, besi siku harus dimasukkan setidaknya 2 meter di bawah tanah), dan kemudian mengelas ketiga titik ini bersama-sama dengan busbar tembaga setebal 3 mm. Kawat inti tembaga berinsulasi 16mm² harus dilas dan dimasukkan ke dalam ruangan sebagai jalur utama.
(3) Oleskan bubuk arang dan garam industri dalam jumlah yang sesuai ke dalam lubang untuk meningkatkan konduktivitas tanah. Setelah penimbunan kembali, ukur tahanan pentanahan dengan alat penguji tahanan pentanahan. Resistensi grounding seharusnya<4Ω (see Figure 2) and tested at least once a year.
2. Pemasangan dan Pengujian Kabel Grounding Anti-statis:
(1) Semua kabel grounding anti-statis harus menggunakan kabel berinsulasi inti tembaga multi-untai 6mm². Setiap lantai atau bagian yang sesuai harus menggunakan busbar tembaga atau sakelar 40A atau lebih tinggi yang terhubung ke jalur utama untuk memudahkan pemeriksaan dan pemeliharaan.
(2) Kabel grounding anti-statis harus diisolasi dengan baik dari selubung peralatan, rangka meja kerja, dudukan lampu kerja, dll., untuk mencegah korsleting, penghubung, atau sambungan rusak. (3) Letakkan kabel inspeksi tambahan (1,5~2 mm²) di "ujung jalur utama" dari busbar atau sakelar tembaga tersegmentasi. Siapkan 2~3 titik inspeksi di setiap bengkel, perbaiki dengan aman, dan beri label dengan jelas.
(4) Pengukuran: Gunakan multimeter tipe penunjuk-dalam mode resistansi.
a) Resistansi antara setiap titik uji anti-statis dan kabel ground anti-statis adalah 5~15Ω, idealnya 0Ω. Namun, resistansi sebenarnya yang diukur adalah jumlah resistansi kawat 2 mm² dari titik uji ke titik grounding + 6 mm², dan resistansi kawat dari titik grounding ke titik uji. Nilai ini kira-kira 5-15Ω dan pada dasarnya tetap konstan. Jika hasil pengukuran cenderung tak terhingga, hal ini menandakan… Jika ada kabel ground antistatis atau kabel pengukur yang putus, maka harus segera diperbaiki.
b) Resistansi antara ground anti-statis dan ground peralatan dihitung sebagai: resistansi dari kabel grounding anti-statis itu sendiri + resistansi dari kabel grounding peralatan itu sendiri + resistansi antara dua kabel grounding. Namun hambatan antara kedua kabel ground tersebut sangat kompleks karena faktor-faktor seperti kering atau basahnya tanah dan pengaruh arus tanah. Arus tanah, khususnya, berubah secara konstan dalam besaran, arah, dan frekuensi, dan hal ini terutama menentukan hasil pengukuran. Oleh karena itu, hanya multimeter analog yang dapat digunakan untuk pengukuran, dan nilai yang berkisar dari puluhan ohm hingga ratusan kilohm dianggap normal, hanya menunjukkan bahwa tidak ada hubungan pendek atau sirkuit terbuka antara kedua ground.
3. Lantai Anti-statis
Lantai anti-statis paling standar memiliki struktur komposit yang mirip dengan karet anti-statis. Lapisan bawah adalah lapisan konduktif yang terhubung ke tanah anti-statis, dan lapisan atas adalah lapisan anti-statis isolasi, yang mencegah timbulnya listrik statis dari gesekan saat berjalan. Selama pemasangan, lapisan konduktif harus dipisahkan dari lantai dan dinding bangunan dengan bantalan isolasi untuk mencegah lantai menjadi bermuatan statis selama sambaran petir. Lapisan konduktif kemudian dihubungkan ke ground anti-statis melalui resistor 1MΩ 20W, yang menyediakan pelindung elektrostatis dan elektromagnetik. Jenis lantai ini sangat mahal, namun secara efektif mencegah berbagai kerusakan akibat petir dan timbulnya listrik statis.
Umumnya, pabrik elektronik sering menggunakan lantai anti-statis sederhana (hanya dengan insulasi). Lapisan antistatis (seringkali cat atau perekat lantai) dipasang langsung di lantai bangunan, sehingga mengurangi biaya secara signifikan dan memberikan perlindungan terhadap listrik statis yang dihasilkan oleh berjalan kaki. Namun, produk tersebut menawarkan perlindungan yang buruk terhadap induksi elektrostatik tegangan ultra tinggi dan induksi elektromagnetik yang kuat dari sambaran petir.
4. Meja Kerja Antistatis:
Sisi hijau dari karet antistatis merupakan lapisan antistatik, dengan resistansi yang relatif tinggi (10⁸~10¹⁰ Ω).
Sisi hitam dari karet antistatis memiliki resistansi yang lebih rendah (10⁴~10⁶ Ω) dan terhubung dengan baik dengan sisi hijau, sehingga memastikan grounding yang tepat. Ini berfungsi sebagai pelindung dan pelepasan elektrostatik. Pengardean dapat dilakukan melalui koneksi snap-fit menggunakan kabel tali pergelangan tangan anti-statis khusus (berisi resistor 1MΩ). Sebagai alternatif, pelat besi atau foil tembaga setebal 0,2 mm dapat ditempatkan pada permukaan berinsulasi, dan kabel timah dapat disolder untuk menyambung ke kabel arde anti-statis melalui resistor 1MΩ. Kemudian, karet anti-statis (sisi hitam menghadap ke bawah, menempel erat pada lembaran konduktif) dapat diletakkan rata. Resistor 1MΩ ini juga menyediakan jalur pelepasan listrik statis, mencegah pelepasan muatan listrik berlebih dan busur api, serta berfungsi sebagai isolasi.
Bahkan kursi (bangku) pun harus diperhatikan. Banyak lini produksi menggunakan bangku plastik biasa, yang dengan mudah menghasilkan listrik statis melalui gesekan dengan pakaian. Bahan anti-statis harus digunakan jika memungkinkan. Kursi harus dihubungkan ke ground melalui resistor 1MΩ, dan setidaknya bangku plastik harus ditutup dengan kain anti-statis.
5. Pengardean dan pengujian peralatan listrik seperti besi solder, panci solder kecil, dan instrumen pengujian:
Besi solder, panci solder kecil, dan instrumen pengujian harus diarde dengan benar menggunakan tiga{0}}steker terminal. Hal ini tidak sulit untuk dilakukan, namun karena sering terjadi kejadian seperti terminal grounding kendor, kabel putus, dan ujung besi solder terlepas dari casing (titik grounding) akibat oksidasi, maka harus diperiksa setiap shift. Lampu indikator kontinuitas buatan sendiri yang sederhana dapat digunakan untuk pengujian, dan setiap masalah yang ditemukan harus diatasi dengan segera mengganti komponen yang rusak.
6. Pakaian Antistatis (Pakaian, Sepatu, Sarung Tangan, dll):
Pakaian antistatis terbuat dari serat sintetis khusus yang umumnya tidak menghasilkan listrik statis saat digosok atau dipoles. Namun, ini bukan-pakaian pelindung statis dan tidak dapat menghilangkan listrik statis yang dihasilkan oleh pakaian lain. Oleh karena itu, cara memakainya yang benar adalah dengan hanya mengenakan kemeja atau celana dalam di bawahnya, dan pakaian antistatis di atasnya. Mengenakan pakaian sintetis atau wol berlapis-lapis di bawah saat musim dingin tidak terlalu efektif dengan pakaian antistatis. Oleh karena itu, mengontrol suhu dan kelembapan lingkungan, serta mengenakan tali pergelangan tangan antistatis lebih penting daripada mengenakan pakaian antistatis. Sarung tangan antistatis digunakan untuk mencegah timbulnya listrik statis. Ini memiliki banyak fungsi, termasuk mengisolasi tangan dari produk (isolasi) dan mencegah noda keringat mengkontaminasi produk, menjadikannya penting.
7. Gelang Antistatis:
Gelang antistatik terdiri dari cangkang baja tahan karat yang pas di pergelangan tangan, dihubungkan ke kawat dengan resistansi 1MΩ di dalamnya, dan dihubungkan ke ground dengan klip besi. Tujuannya adalah untuk melepaskan listrik statis dari tubuh sekaligus mencegah percikan api yang dapat merusak perangkat sensitif-statis, dan untuk memberikan isolasi. Kabel yang putus atau kontak yang buruk membuat gelang antistatis tidak efektif. Jadi-gelang nirkabel disebut gagal melepaskan muatan statis yang dibawa oleh tubuh.
(1). Metode pemakaian dan penjepitan yang benar untuk gelang antistatis:
A. Cangkang baja tahan karat pada gelang antistatis harus dikenakan di bagian dalam pergelangan tangan kiri, yang resistansi kontaknya paling rendah.
B. Harus bersentuhan erat dengan kulit, tidak kendor, dan tidak terpisah oleh pakaian.
C. Klip buaya harus digunakan untuk menjepit bagian kabel arde statis yang terbuka di alasnya, bukan gigi depan.
D. Saat pulang kerja atau berjalan kaki, operator dapat melepas gelangnya. Personel keliling (kader, kendali mutu) harus melepas klip dan melilitkan gelang di pergelangan tangan mereka untuk penggunaan bergerak.
(2) Gelang statis harus diuji dan dicatat dua kali sehari, pagi dan sore, dengan kekencangan ditentukan setelah lulus pengujian. Yang gagal harus segera disesuaikan atau diganti.
(3) Gelang nirkabel tidak diperbolehkan.
8. Pasang kipas ion:
Suhu pemanasan awal oven penyolderan gelombang adalah 80~120 derajat. Listrik statis mudah dihasilkan pada suhu tinggi dan udara panas yang kering. Kipas ion menggunakan tegangan tinggi untuk mengionisasi udara menjadi ion positif dan negatif, yang kemudian dihembuskan ke dalam oven untuk menetralkan listrik statis yang dihasilkan pada PCB dan komponen oleh suhu tinggi dan udara panas. Oleh karena itu, kipas ion harus dipasang di pintu masuk oven penyolderan gelombang. Di pintu masuk area kerja anti-statis, kipas harus dipasang... Kipas ion dapat ditambahkan ke titik awal atau di atas ban berjalan sesuai kebutuhan.
9. Pasang rol pembersih anti-statis pada ban berjalan:
Perangkat sederhana buatan sendiri: Bungkus sepotong pipa plastik keras (sedikit lebih pendek dari lebar ban berjalan) dengan handuk (harus relatif rata), basahi, lalu masukkan batang besi (sebagai poros) melalui tengah untuk memasangnya pada kedua ujung ban berjalan. Gunakan botol cola berisi air untuk terus melembabkannya, mirip dengan infus rumah sakit. Saat sabuk konveyor dimulai, roller berputar sesuai dengan beratnya sendiri, memberikan efek pembersihan, pelembapan, dan anti-statis. Perangkat sederhana buatan sendiri ini dapat berfungsi sebagai kipas ion untuk ban berjalan dalam situasi tertentu.
10. PCB harus ditempatkan di bawah bantalan spons anti-statis di jalur perakitan (terutama mengacu pada penyolderan pasca-DIP, pengujian, perakitan, dll.) untuk mencegah listrik statis dan goresan permukaan papan. Gerobak atau kotak penyimpanan papan antistatis harus digunakan untuk transfer antarproses. (Resistansi permukaannya di bawah 10⁶ Ω), dan harus diarde dengan benar menggunakan resistor 1 MΩ.
Penting untuk membedakan antara bahan pelindung elektrostatik (kantong) dan bahan antistatis (kantong). Bahan antistatis (kantong, bantalan) sebagian besar berwarna merah muda dan hanya digunakan sebagai bantalan murah dan kemasan perantara untuk perangkat sensitif elektrostatis. Mereka tidak terlalu rentan menghasilkan listrik statis; jika terjadi pelepasan muatan listrik statis, bahan antistatis tersebut dapat menembus dan menyebabkan kerusakan. Kemasan pelindung elektrostatik sebagian besar berwarna perak, hitam, atau abu-abu, dan mencakup bahan berbentuk aluminium foil-buram dan bahan semi-transparan berwarna hitam atau abu-abu. Tersedia juga material transparan berbentuk kisi-yang kini tersedia. Prinsip dasarnya adalah menyedot-pelat lapisan aluminium di atas bahan antistatis sebagai lapisan pelindung elektrostatis konduktif. Ketika potensial elektrostatis dihasilkan, lapisan pelindung akan mendistribusikan potensial elektrostatis terinduksi secara merata ke seluruh permukaan kemasan, mengurangi beda potensial permukaan dan mencegah pelepasan beda potensial tinggi yang terlokalisasi. Ini juga memberikan perlindungan yang baik terhadap{11}}medan elektromagnetik yang kuat dan berfrekuensi tinggi. Tergantung pada tingkat perlindungannya, lapisan konduktif bahan kemasan pelindung elektrostatis juga dibagi menjadi: lapisan resistif luar – film insulasi – lapisan aluminium foil – film insulasi; Ada berbagai tingkatan film isolasi – lapisan aluminium foil – film isolasi; lapisan berlapis vakum- – film isolasi; lapisan kisi-kisi konduktif yang dicetak – film isolasi, dll. Jika dilihat lebih dekat, terlihat bahwa, selain 2-3 lapisan bahan pelindung elektrostatik di kemasan luar, bahan pendukung internal (seperti baki dorong dan pita umpan) semuanya berwarna hitam bahan konduktif resistivitas tinggi, sekitar 106MΩ. Fungsi satu-satunya adalah untuk melindungi dan menetralkan potensi elektrostatik pin, menyediakan jalur pelepasan muatan listrik statis. Komponen sensitif elektrostatik (seperti IC) dan produk jadi harus dikemas dengan bahan pelindung elektrostatis, bukan tas antistatis, saat dikirim.
11. Kontrol Suhu dan Kelembaban Relatif: Pengoperasian elektronik, khususnya SMT, memiliki persyaratan suhu dan kelembapan yang tinggi. Umumnya, suhu harus dikontrol antara 18 dan 28 derajat. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan mempengaruhi pengoperasian normal dan keakuratan peralatan. Kelembapan relatif harus antara 50% dan 85%. Kelembapan yang terlalu rendah akan mudah menimbulkan listrik statis (lihat Tabel 1). Kelembapan yang terlalu tinggi akan mudah menyebabkan pengembunan pada peralatan sehingga meningkatkan kadar air pada pasta solder. Oleh karena itu, pengawasan dan pengendalian harus diperkuat. Untuk tujuan anti-statis, di musim gugur dan musim dingin ketika kelembapan relatif rendah, pelembab udara atau kain lembap dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut.
12. Lainnya
(1) Setrika solder harus sebisa mungkin anti-besi solder-tegangan rendah-suhu konstan, dan diarde dengan benar.
(2) Gunakan-obeng listrik DC tegangan rendah (obeng listrik) dengan kabel grounding.
(3) Untuk operasi pembersihan PCB dalam jumlah kecil, sikat antistatis harus digunakan; sikat plastik biasa tidak boleh digunakan.
(4) Dalam beberapa situasi, bahan anti-statis harus digunakan untuk langit-langit dan dinding. Secara umum, bahkan papan gipsum biasa dan dinding-yang dilapisi kapur dapat diterima, namun langit-langit plastik dan kertas dinding biasa atau plastik dilarang.
13. Penguji Listrik Statis:
Jika kondisinya memungkinkan, pertimbangkan untuk membeli alat-penguji listrik statis genggam. Hal ini memungkinkan pemantauan-waktu nyata terhadap pembangkitan dan besaran listrik statis, melacak dampak negatif yang disebabkan oleh listrik statis, dan memahami efektivitas perbaikan. Namun karena harganya yang mahal, banyak perusahaan yang ragu untuk membelinya.
14. Pemantauan dan Pencatatan:
Tindakan anti-statis harus diterapkan oleh personel yang ditunjuk dan diformalkan ke dalam sistem untuk memastikan penerapan yang efektif. Jika tidak, seluruh investasi perangkat keras mungkin tidak efektif.
(1) Personil: Dua orang harus bertanggung jawab atas pengelolaan, pengujian, dan pencatatan. Dalam kebanyakan kasus, dua orang harus bekerja sama untuk mencegah pergantian dan gangguan staf.
(2) Pengujian dan Pencatatan: Singkatnya, pengujian dan pencatatan berikut harus diselesaikan setiap hari:
A. Titik Uji Listrik Statis -------- Multimeter Penunjuk Tanah Listrik Statis
Listrik statis tanah ----------- Peralatan pengukuran Resistansi tanah
B. Pengukuran suhu ujung besi solder/pengukuran suhu ujung besi solder.
C. Pengukuran suhu pot solder/pengukuran suhu pot solder kecil.
D. Pengujian instrumen pengukuran grounding.
e. Uji grounding gelang listrik statis. Penguji gelang listrik statis.
F. Pengukuran dan kontrol suhu dalam ruangan/kelembaban relatif. Termometer/higrometer.
(3) Periksa pakaian personel di-area kerja antistatis dan kepatuhan terhadap semua peraturan anti-statis.
(4) Jika memungkinkan, gunakan alat penguji listrik statis untuk mengukur tegangan listrik statis dalam berbagai kondisi di lokasi kerja dan di jalur produksi.
Tegangan elektrostatis umumnya harus kurang dari 100V, dan dalam kasus khusus, kurang dari 25V.
15. Pelatihan dan Etiket:
Pengetahuan dan tindakan-antistatis harus menjadi bagian penting dari semua-pelatihan staf untuk memastikan bahwa setiap karyawan memahami dan memahaminya, sehingga membentuk kebiasaan profesional yang baik. Misalnya: Pakaian, gambar, dan bahan lainnya tidak boleh bersentuhan dengan komponen; gambar dan bahan harus ditempatkan dalam kantong dokumen anti-statis dan digantung; kotak plastik, kulit, karton, kaca, dan benda lain yang mudah menghasilkan listrik statis tidak boleh ditumpuk di-meja kerja pengaman antistatis; tali pergelangan tangan dan sarung tangan anti{{5}statis harus dikenakan sebelum menangani komponen; saat menangani PCB atau komponen sensitif, pegang bagian tepinya untuk menghindari kontak dengan kabel dan konektor.