Základem moderní elektroniky je miniaturizace, složitý design a vysoce citlivé součástky umístěné na hustě osazených plošných spojích.
Bohužel tři zdánlivě neškodné environmentální faktory – prach, vlhkost a elektrostatický náboj – mohou tyto křehké součástky poškodit a výrazně tak ovlivnit výrobu elektroniky.
Prach – mikroskopická hrozba
Jediná prachová částice o velikosti PM10, tedy menší než šířka lidského vlasu (kolem 10 mikronů), může způsobit zkrat a efektivně tak vyřadit z provozu celý obvod – a potenciálně celé zařízení. Znečištění prachem může způsobovat následující problémy:
- Parametrické vady: Prachové částice mohou ovlivnit elektrické vlastnosti součástek, jako jsou kapacitance nebo odpor, a způsobit odchylky od požadovaných hodnot.
- Zkraty: Prachové částice mohou překlenout mezery mezi vodivými cestami, což vede k nežádoucím propojením a poruchám zařízení.
Vlhkost – katalyzátor koroze
Když je vzduch příliš nasycen vlhkostí (nad 60% relativní vlhkosti), může na elektronických součástkách dojít ke kondenzaci. Tato vlhkost může následně reagovat
s materiály použitých v součástkách a vést ke korozi. Navíc může vlhkost podporovat růst vodivých vláken. Jde o mikroskopické, vláknité struktury, které mohou vyrůstat na plošných spojích a překlenovat mezery mezi vodivými cestami, což způsobuje trvalé zkraty a selhání zařízení.
Elektrostatický náboj
Vlhkost vzduchu hraje klíčovou roli v regulaci elektrostatického náboje ve výrobních prostorách, což je aspekt, který nemůže být přehlížen při plánování a provozu moderních výrobních linek. Elektrostatický náboj se generuje kumulací statické elektřiny na povrchu materiálů. Tento jev se může objevit v důsledku různých procesů, jako jsou tření, separace, a dokonce i průtoku materiálů potrubím. Pokud není správně kontrolován, může elektrostatický náboj vést k výrobě vadných produktů, poškození citlivé elektroniky, nebo dokonce k vzniku nebezpečných situací, jako jsou požáry či výbuchy v důsledku jiskření.
Vliv vlhkosti vzduchu
Obecně platí, že vyšší vlhkost vzduchu snižuje riziko akumulace elektrostatického náboje. Voda ve vzduchu působí jako přirozený vodič, který pomáhá rozptýlit nashromážděné elektrické náboje přes povrch materiálů, čímž snižuje jejich schopnost udržet si elektrostatický náboj. Při nižší vlhkosti se však vzduch stává izolantem, což usnadňuje akumulaci a udržování elektrostatického náboje na površích.
Řízení vlhkosti pro kontrolu elektrostatického náboje
Pro efektivní kontrolu elektrostatického náboje ve výrobních prostorách je nezbytné udržovat optimální úroveň vlhkosti. Tato úroveň se může lišit v závislosti na konkrétních materiálech a procesech, ale obecně se doporučuje udržovat relativní vlhkost vzduchu v rozmezí 40 % až 60 %. Pro dosažení tohoto cíle mohou být využity různé metody zvlhčování nebo odvlhčování vzduchu, v závislosti na aktuálních podmínkách a potřebách výrobního prostředí.
Prašnost a vlhkost jsou problémy, které jsme při osazování plošných spojů a ve výrobním úseku museli na denní bázi řešit i v naší firmě ORBIT MERRET. Na základě této praktické zkušenosti jsme zavedli systém pro rozprašování suché mlhy, který jsme vylepšili o automatizované řízení se samočištěním. K tomu jsme vyvinuli univerzální IIoT jednotku pro měření kvality vnitřního prostředí OMT 1450 a doplnili ji o univerzální spínací IIoT modul na DIN lištu OMT 1550. Dle naměřených dat nejenom udržujeme relativní vlhkost v potřebném rozmezí, ale můžeme přesně dohledat za jakých podmínek byla daná série produktů vyráběna. Díky nasbíraným zkušenostem s návrhem a provozem automatického systému pro rozprašování suché mlhy jsme se rozhodli uvést celý systém na trh. Umíme ho dodat včetně instalace a aplikačního rozhraní jako hotové řešení na klíč, nebo jen jednotlivé komponenty pro integraci do vašeho provozu.
Technologie a strategie pro minimalizaci rizik
Udržení kontroly nad elektrostatickým nábojem ve výrobních prostorách vyžaduje komplexní přístup, který zahrnuje správné řízení vlhkosti vzduchu spolu s použitím vhodných technologií a postupů. Mezi ně patří například použití antistatických podlah, obuvi, oblečení, a dokonce i speciálních ionizačních zařízení, která neutralizují elektrostatický náboj ve vzduchu. Další důležitou strategií je pravidelné školení zaměstnanců o tom, jak správně zacházet s materiály a vybavením, aby se předešlo generování nebezpečných elektrostatických nábojů.
ORBIT MERRET, spol. s r. o.
Vodňanská 675/30, 198 00 Praha
Tel.: +420 281 040 200
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.merret.cz
