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Dois problemas que precisam ser resolvidos tanto em fábricas de semicondutores quanto em dispositivos médicos e na eletrônica aeroespacial são a contaminação por partículas e a descarga eletrostática. Uma mesa de trabalho ESD de grau para salas limpas resolve ambos os problemas: protege componentes sensíveis contra contaminação por partículas e eletricidade estática, além de oferecer uma superfície de trabalho. A qualidade e a conformidade devem ser mantidas com o uso seguro dessas estações de trabalho especiais, sendo fundamental compreender como essas estações são utilizadas para garantir a segurança dos componentes.
Proteção Dupla: Padrões para Salas Limpas e Controle ESD
Duas séries de requisitos são atendidas no desenvolvimento de mesas de trabalho ESD de grau para salas limpas. Por um lado, o padrão para salas limpas exige baixa geração de partículas e baixa emissão de gases (outgassing). Por outro lado, a segurança exige dissipação estática em ESD. Uma mesa de trabalho ESD bem projetada e bem fabricada deve ser capaz de enfrentar esses desafios.
O material utilizado na construção da superfície de trabalho é, normalmente, um material com boa resistência à liberação de partículas e com características dissipativas estáticas. Alguns sistemas podem ser usados para manipular wafers, bem como para diagnósticos e montagem de wafer para chip, sendo adequados para ambientes de sala limpa Classe ISO 7. O quadro da mesa possui um revestimento em pó condutivo que forma um caminho passivo de aterramento, permitindo que a eletricidade estática flua de forma segura através do quadro metálico. O design de dupla finalidade ajuda a evitar a contaminação ou o risco de descarga eletrostática proveniente da própria estação de trabalho.
Os materiais poliméricos reticulados serão dissipativos em volume, de modo que não haverá possibilidade de desgaseificação do tapete, evitando assim a contaminação da área de sala limpa. Isso é especialmente crítico na fabricação de semicondutores e na fabricação de dispositivos médicos, onde os COV (compostos orgânicos voláteis) podem afetar a qualidade do produto e/ou a segurança do paciente.
Protegendo Componentes contra Danos Ocultos por ESD
O mais perigoso da descarga eletrostática é que ela pode causar danos e passar despercebida no momento. Se o primeiro teste for aprovado e, posteriormente, o produto falhar em campo devido à ESD, isso poderá resultar em um custo elevado com devoluções e levar à insatisfação do cliente. Mesas de trabalho para ambientes limpos com proteção contra ESD podem reduzir de forma consistente e confiável o risco de ESD.
A resistência superficial de laminados dissipativos de estática varia de 10⁶ ohm a 10⁹ ohm, atendendo às normas I.E.C. 61340-5-1 e ANSI/ESD S20.20. Alguns sistemas possuem um design de dupla camada, sendo uma camada condutiva (para garantir uma boa conexão elétrica com a terra) e outra dissipativa (para controlar a taxa de descarga). Trata-se de uma dissipação controlada, sem descargas prejudiciais em frações de segundo, impedindo também o acúmulo de cargas estáticas.
Mesas de trabalho ESD de grau para salas limpas são construídas com materiais que não contêm substâncias químicas nocivas, como halogênios, chumbo, arsênio, bário, plastificantes ftalatos e outros. Isso as torna compatíveis com a diretiva RoHS e adequadas para ambientes onde a liberação de gases ou contaminação é crítica.
Sistemas de aterramento integrados para segurança abrangente
A mesa de trabalho ESD de grau para salas limpas não é apenas uma parte de uma Área Protegida contra Descargas Eletrostáticas (EPA); ela é, na verdade, o coração de toda uma EPA. Conectada a pulseiras de aterramento, tapetes de piso e outros equipamentos elétricos de trabalho por meio de um ponto comum de aterramento, mantém o potencial elétrico uniforme em todo o ambiente de trabalho. Essa integração elimina quaisquer diferenças de tensão que possam causar descargas prejudiciais.
De acordo com as melhores práticas de ESD, todos os elementos condutores na área de trabalho devem estar ligados a um único ponto de terra elétrico (superfícies de trabalho, pessoas e equipamentos). A resistência à terra de um tapete ou superfície de trabalho não deve exceder 1 × 10⁹ ohms, e a resistência à terra do pessoal não deve exceder 3,5 × 10⁷ ohms. Quando cada elemento estiver corretamente aterrado, não haverá diferença de potencial entre os itens, permitindo que sejam manuseados sem causar danos por descarga eletrostática (ESD).
Fabricantes de qualidade realizam diversas medições em diferentes pontos de medição de ESD antes da entrega e fornecem verificação escrita de que a estação de trabalho atende aos níveis exigidos de resistência à descarga. Essa documentação facilita auditorias e demonstra o compromisso dos fabricantes de eletrônicos com a qualidade.
Apoio à conformidade com normas setoriais
Os fabricantes impuseram requisitos rigorosos às mesas de trabalho ESD, disponíveis para atender aos requisitos de salas limpas. O formato da mesa foi projetado para cumprir os requisitos das normas ANSI/ESD S20.20-2021 e IEC 61340-5-1. A conformidade é uma necessidade comercial nos setores de semicondutores e dispositivos médicos.
As estações de trabalho ESD exigem diversos ensaios de qualificação e ensaios lote a lote. Esses ensaios incluem integridade estrutural, propriedades eletrostáticas (resistência da superfície de trabalho, geração de carga, resistência de terminal a terminal), aterramento e ligação equipotencial, desgaseificação e inflamabilidade. Os materiais devem atender aos ensaios de chama e ao índice de oxigênio. Os símbolos de proteção ESD e os símbolos de ponto comum de aterramento devem ser aplicados às estações de trabalho.
Com proteção ESD regular, é possível reduzir defeitos latentes e falhas catastróficas. Se a descarga não for diagnosticada, pode ocorrer uma perda no campo, o que é mais custoso do que uma boa estação de trabalho. Mesas de trabalho ESD de grau para salas limpas são o padrão básico de "aterramento" para segurança dos componentes e conformidade com os requisitos regulatórios.
Com os rigorosos requisitos das aplicações em salas limpas e da fabricação de eletrônicos, a Shanghai Herzesd Industrial Co., Ltd. oferece uma ampla gama de mesas de trabalho ESD de grau para salas limpas para atender a essas especificações. Com mais de 10 anos de comércio internacional e experiência em soluções de proteção ESD que mantêm a proteção de componentes sensíveis, a Herzesd possui conhecimento especializado em ESD e está em conformidade com as normas IEC 61340-5-1 e ANSI/ESD S20.20. Entre em contato conosco para discutir suas necessidades de mesas de trabalho ESD em salas limpas.