Nawilżanie powietrza w przemyśle elektronicznym

Zapewnienie stałej, optymalnej wilgotności powietrza należy do najskuteczniejszych sposobów ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi w produkcji elektroniki. Dodatkowe nawilżanie powietrza zapewnia przy tym nie tylko jakość produkowanych elementów i produktu końcowego, ale także działa pozytywnie na dobre samopoczucie i zdrowie w miejscu pracy:

Elektrostatyka (ochrona przed wyładowaniami elektrostatycznymi)

Zbyt mała wilgotność powietrza zwiększa niebezpieczeństwo wyładowań elektrostatycznych, a następnie związanych z tym uszkodzeń elementów i urządzeń. Zapewnienie całorocznej optymalnej wilgotności powietrza to jeden z najbardziej skutecznych środków ochrony elektrostatycznej (ESD). Przy względnej wilgotności powietrza na poziomie 40%–50% przewodność powietrza i powierzchni materiałów jest na tyle podwyższona, że umożliwia bez trudu odprowadzanie ładunków elektrycznych. Szybki przepływ wyładowań przy wysokiej wilgotności powietrza wyjaśnia się tym, że na materiałach tworzy się cienka warstwa wilgoci, która czyni powierzchnię na tyle przewodzącą, że nie dochodzi do niebezpiecznego nagromadzenia się ładunków. Komponenty i podzespoły elektroniczne są w ten sposób zabezpieczone przed awariami półprzewodników i związanymi z tym późniejszymi skutkami.

Mniej pyłu

W związku z tym, że naładowane elektrostatycznie powierzchnie posiadają do tego podwyższoną zdolność przyciągania pyłu, stała i optymalna wilgotność powietrza pozwala dodatkowo zmniejszyć ilość osadu złożonego z cząsteczek pyłu. Jednocześnie wiązane przez nawilżanie powietrza pyły nie unoszą się tak długo w powietrzu.

Lepsze warunki pracy

Dzięki nawilżaniu powietrza w pomieszczeniach produkcyjnych poprawiają się również warunki pracy pracowników. Przy optymalnej i stałej wilgotności powietrza nie trzeba na przykład zakładać kabli uziemiających na nadgarstek. Poprawia to wyraźnie swobodę ruchu i nakłada mniej ograniczeń w produkcji. Dodatkowo znikają typowe dolegliwości związane ze zbyt suchym powietrzem, wysychanie śluzówki, schorzenia dróg oddechowych i inne dolegliwości.

Produkcja przemysłowa wymaga znaczącej ochrony, zarówno w przypadku całych zespołów, jak i tylko pojedynczych, wrażliwych elementów. W obydwu przypadkach, już napięcie o wartości 30 woltów może prowadzić do uszkodzeń i awarii. Materiały naładowane elektrostatycznie komplikują również pracę maszyn i mogą powodować przestoje w produkcji.

Wyładowania elektrostatyczne występują zawsze wtedy, gdy powierzchnie przy wzajemnym tarciu elektryzują się i, w konsekwencji, oddzielają się od siebie. Może to wydarzyć się na każdym stanowisku roboczym – czy to w kontakcie fizycznym, czy wewnątrz maszyn. Zetknięcie się dwóch powierzchni wywołuje przepływanie cząsteczek ujemnych lub dodatnich z jednego materiału do drugiego. Dużo zależy także od tego czy same materiały są dobrze przewodzące - wówczas ta wymiana następuje natychmiastowo po rozdzieleniu powierzchni. Jednak materiały słabo przewodzące lub izolujące zachowują swoje nowe stany, które mogą wzrosnąć do kilku tysięcy woltów. Wówczas wrażliwe elementy mogą ulec uszkodzeniu przez niekontrolowane spięcia. Materiały takie jak folie i tworzywa sztuczne, przywierają do siebie, prowadząc do zatrzymywania maszyn i powstawania dużych ilości odpadów.

Gwarancja jakości

Do takich sytuacji może dochodzić zarówno z winy ludzi, opakowań, jak i na skutek działania urządzeń i maszyn. Wystarczy niewielkie napięcie, żeby doszło do uszkodzenia coraz to mniejszych i wydajniejszych elementów. Znacznie bardziej dotkliwe niż koszty usuwania widocznych awarii półprzewodników, są te usterki, których nie można od razu wykryć. W tym aspekcie całoroczny nadzór nad wilgotnością powietrza zapewni dodatkowe bezpieczeństwo każdej strategii ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD).

Nie ma wyładowania bez naładowania

Aby zagwarantować pełną ochronę, należy uniknąć naładowań wszędzie tam, gdzie jest to możliwe i zapewnić kontrolowane wyładowania. W tym zakresie optymalna wilgotność powietrza jest istotna po dwakroć: Przy względnej wilgotności powietrza o wartości pomiędzy 40 a 60%, na materiale wytwarza się naturalna, przewodząca prąd elektryczny warstewka wilgoci. W wyniku tego poprawia się przewodnictwo powierzchni izolatorów, które przy niższej wilgotności przewodziłyby słabo.

Przy kontakcie ciernym i późniejszej separacji możliwa jest całkowita wymiana ładunków między materiałami bez występowania zakłócających naładowań. Ponadto wzrasta przewodność powietrza, dzięki czemu ładunki elektryczne są odprowadzane bezpiecznie do atmosfery.