Ochrona elektrostatyczna w praktyce: wyposażenie stref EPA

Ochrona podzespołów i urządzeń elektronicznych przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD – Electrostatic Discharge) jest w dzisiejszych czasach koniecznością. Wyładowanie elektrostatyczne może uszkodzić lub nawet zniszczyć wrażliwe komponenty elektroniczne, powodując na całym świecie koszty rzędu miliardów dolarów. Aby tego uniknąć, ważne jest wyposażenie środowiska pracy w tak zwane strefy EPA (Electrostatic Protected Area). Podstawowymi elementami takiej ochrony są bransoletki ESD, podłogi ESD i inne specyficzne elementy. W tym artykule omówimy podstawowe założenia dla wyposażenia stref EPA i normy dotyczące ochrony komponentów elektronicznych przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

Czym jest strefa EPA?

Projekt ograniczenia ESD wymaga uwzględnienia wielu aspektów. Jednym z głównych elementów ochrony ESD jest strefa EPA (Electrostatic Discharge Protected Area). Jest to obszar, w którym wrażliwe komponenty mogą być obsługiwane z akceptowalnym ryzykiem.  Mogą się w niej znajdować wyłącznie obiekty, które zapobiegają powstawaniu ESD. Pod żadnym pozorem nie wolno stosować żadnych izolatorów (papier, niezabezpieczony plastik, guma itp.). Strefa ta może obejmować cały budynek, całe pomieszczenie lub tylko jedno stanowisko pracy.

Oznaczenie i wejście do strefy EPA

Strefa EPA musi być wyraźnie oznaczona, aby można ją było odróżnić od reszty przestrzeni. W prostych przypadkach do określenia granicy strefy EPA na podłodze są używane czarno-żółte taśmy. Wadą tego rozwiązania jest to, że taka przestrzeń nie jest chroniona przed niepożądanym dostępem.

Dlatego też w celu uniemożliwienia nieupoważnionym i nieprzeszkolonym osobom wejścia na dany obszar częściej stosowane są bariery fizyczne.  Wejście do strefy EPA obejmuje bramkę, która umożliwia wejście tylko osobom o oporze mieszczącym się w wartościach określonych w przepisach. W praktyce oznacza to, że dana osoba nosi odzież ESD, obuwie ESD i bransoletkę ESD. Następnie jest testowana, aby upewnić się, że spełnia określone parametry, zanim zostanie wpuszczona do strefy EPA.

Wyposażenie strefy EPA

W strefie EPA mogą znajdować się wyłącznie przedmioty, które pomagają rozproszyć ładunek elektryczny, jednocześnie zapobiegając jego powstaniu. Do takich przedmiotów należą:

• Meble ESD (krzesła, stoły, powierzchnie robocze, lampy, …),
• Podłoga ESD,
• Narzędzia ESD,
• Materiały opakowaniowe ESD i inne.

Każdy z tych elementów przyczynia się do zmniejszenia ryzyka ESD. Im więcej elementów firma wykorzystuje w swoim programie ograniczania wyładowań elektrostatycznych, tym bardziej minimalizuje ryzyko ich wystąpienia. W firmach motoryzacyjnych lub innych firmach produkcyjnych, które pracują z wrażliwą elektroniką, wykorzystuje się maksymalną liczbę elementów, ponieważ ochrona komponentów elektrycznych jest tutaj niezwykle ważna.

Ponadto strefy EPA są regularnie kontrolowane i audytowane w celu zapewnienia, że są one wyposażone wyłącznie w elementy, które pomagają zmniejszyć ryzyko ESD. Surowo zabrania się umieszczania w tych strefach przedmiotów lub materiałów, które mogłyby spowodować wyładowanie.

Który z elementów ochronnych wybrać?

Jak wspomniano powyżej, każdy z tych elementów przyczynia się do zmniejszenia ryzyka ESD. Jeśli jednak zamierzasz zdecydować się na hipotetycznie minimalną ochronę, która przyczyni się do maksymalnej ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi, zalecamy przynajmniej obuwie ESD, bransoletkę ESD i podłogę ESD. Podłoga ESD ma tę zaletę, że oprócz skutecznego rozpraszania generowanego ładunku, zapobiega jego nadmiernemu gromadzeniu. Wyobraź sobie – osoba chodząca po dywanie w zimie może zgromadzić ładunek o napięciu do 35 000 woltów! Z drugiej strony, wysokiej jakości podłoga ESD zapobiegnie powstaniu ładunku o napięciu większym niż 100 V.

Regularna kontrola

Program ograniczania ESD nie ogranicza się tylko do wyboru odpowiedniego produktu. Wręcz przeciwnie. Każdy produkt powinien być regularnie kontrolowany, aby upewnić się, że z czasem nie utracił swoich właściwości ESD. W związku z tym program ograniczania ESD musi określać, jak często obiekt będzie kontrolowany i w jaki sposób będzie to robione.

W związku z tym przydatna jest europejska norma techniczna EN 61340 – Ochrona elementów elektronicznych przed zjawiskami elektrostatycznymi. Dla każdego obiektu określa, jakie parametry musi on spełniać, jeśli jest podłączony do systemu. Jeśli masz prawidłowo podłączoną podłogę, to nawet z upływem czasu musi ona spełniać R_g < 1 × 10 Ω (rezystancja uziemienia). Testy są przeprowadzane przez przeszkolonego koordynatora programu ESD.

Co należy kontrolować?

Właściwie wszystko. Wszystkie przedmioty znajdujące się w strefie EPA powinny być regularnie kontrolowane. Jeśli nie przejdą testów lub nie spełniają wymagań, muszą zostać ze strefy usunięte.

Kompleksowy program

Każda firma zakładająca strefę EPA musi opracować program, gdzie wyznaczy osobę odpowiedzialną za zgodność z ustalonymi przepisami, która zwykle jest koordynatorem programu ESD. Osoba ta musi:

1. określić wymagania dotyczące wyposażenia przestrzeni,
2. wyznaczyć pracowników odpowiedzialnych za wejście do strefy,
3. zapewnić szkolenie i regularne doszkalanie upoważnionych osób,
4. opracować wytyczne dotyczące pracy w obszarze EPA,
5. ułożyć harmonogram testowania przedmiotów w strefie EPA. Po każdym takim teście powinien zostać sporządzony raport wykazujący zgodność z ustalonymi parametrami.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o programach agentury EPA w zakresie ESD i redukcji emisji, skontaktuj się z nami pod adresem info@fortelock.pl.