ESD符合性验证技术

        ESD静电保护区 (EPA) 中的每个组件在对抗静电 (ESD) 方面都起着至关重要的作用。即使只有一个组件无法正常运行，可能也会损坏您的 ESD 敏感设备，从而可能给您的公司带来重大的损失。许多静电防护产品的问题是您不能只通过眼睛就能确认的- 比如腕带！单看盘绕的电线，您无法确认它是否正常工作，即使表面的塑胶绝缘层没有任何明显的损坏，但是内部的导体也可能已经损坏。这就是定期验证发挥作用的地方。

        EPA内的防静电产品应进行测试：

        安装使用前需确保产品符合用户 ESD 控制计划的要求；

        对于已安装产品的进行定期检查。

        IEC 61340-5-1 第 2 版 2016 条款 5.2.3，“应建立符合性验证计划，以确保组织满足计划的要求。过程监控（测量）应根据符合性验证计划进行，该计划确定要验证的技术要求、测量限制和这些验证发生的频率。符合性验证计划应记录用于过程监控和测量的测试方法。如果组织使用不同的测试方法来代替本标准的方法，组织应能够证明所获得的结果与引用的标准相关。如果为本标准未涵盖的测试项目设计了测试方法，则应充分记录这些方法，包括相应的测试限值。所选的测试设备应能够进行符合性验证计划中定义的测量。”

        验证计划的组成部分

        如用户指南 61340-5-2:2008 中所述，每家公司的验证计划都需要包括：

        1. EPA静电保护区中使用的需要定期检查的项目清单

        这将包括静电工作表面、人员接地设备（如静电手腕带或静电鞋、离子发生器等）。建议创建一个包含所有静电控制产品的清单：这将确保在每次审核时都能对 EPA 进行全面检查。

        2. 时间列表，指定检查的时间间隔和每个项目的检查方式

        测试频率取决于几个因素，例如该项目将持续多长时间、使用频率或对整个静电控制程序的重要性。

        举个例子：大多数公司选择静电手腕带来对他们的操作员进行接地，它们是抵御静电损坏的第一道防线。它们一直在使用，并会受到暴力地拉伸和缠绕。因此，通常在每个班次开始前会对手腕带进行检查，以确保它们仍然是正常工作并能保护静电敏感物品。另一个，建议每六个月检查一次电离器（离子静电消除器）：日常使用中，操作员的主要动作就是打开/关闭设备。但是，如果离子发生器用于重要的洁净室内，则可能需要增加测试频率。

        61340-5-2:2008 条款 4.3.3 验证频率：“一些组织可能希望在 ESD 控制项目使用一段时间后增加其验证之间的时间。这通常通过监视 ESD 控制项的故障来完成。一旦组织有证据表明在可接受的时间段内没有发现故障，则可以增加验证之间的时间。然后监视新的验证间隔。如果发现不可接受的故障级别，则验证频率应恢复到以前的级别。”

        业内通常使用的验证方式主要有两种类型：视觉验证和测量验证。顾名思义，目视验证主要用于确保防静电工作表面和操作员接地，静电地板形状良好或在处理静电敏感物品之前检查腕带。实际测量由经过培训的人员使用专门设计的测试设备进行，以验证静电控制项目的良好性能。

        3. 用于控制静电损坏的每个项目的限值范围设定

        IEC61340-5-1:2016 包含每个静电控制项目的可接受限值范围建议。遵循这些参考资料可降低 100V (HBM) 敏感设备被 ESD 事件损坏的可能性。请记住，可能会有需要调整限值范围以满足公司要求的情况。

        4. 用于确保每个 ESD 产品符合设定限值的测试方法

        IEC 61340-5-1:2016 的表 1 至 3 列出了公司必须遵循的不同测试方法。如果一家公司使用其他测试方法或开发了自己的测试方法，则静电控制计划需要包括说明为什么不使用参考标准的声明。公司还需要证明他们选择的测试方法是合适和可靠的。

        建议为不同的测试方法创建正式的书面程序。公司有责任确保执行测试的任何人都了解程序并相应地遵循它们。

        5. 用于进行测试方法中规定的测量的设备

        每家公司都需要购买符合 IEC 61340-5-1:2016 表 1 至 3 中规定的各个测试方法的适当测试设备。执行测量的人员需要接受有关如何使用设备的培训。

        6. 需要执行审核的员工名单

        验证计划的一部分是内部审计师的选择。关于选择过程的一些建议：

        每个人都必须了解 ESD 标准 IEC 61340-5-1 和公司的独立的静电控制计划。

        选定的团队成员必须认识到静电控制计划在公司整体质量管理体系中的作用。

        建议每位指定的工人都接受过审计培训。

        指定的员工应该熟悉他们正在检查的制造过程。

        7. 不符合情况如何处理

        审核完成后，重要的是让每个人都参与其中并将结果报告给管理团队。如果在审计期间发现“不符合”问题，这一点尤其重要。ESD 协调员有责任对每个不符合项的严重程度进行分类；关键问题应首先处理，并应立即通知管理层。

        审核结果（尤其是不符合发现）通常使用图表呈现。每个图表应分类：

        审计的总体结果；

        每个问题的类型；

        被审计的区域。

        需要注意的是，每家公司都应为特定领域设定目标并包含趋势报告。这些数据可以帮助确定员工是否遵循概述的静电控制计划，以及随着时间的推移是否可以看到改进。

        请记住，您的所有静电控制项目都需要包含在您的验证计划中。因此，如果您的公司使用防静电手腕带、工作服、椅子、手套等，那么所有这些都必须列为您的静电控制计划的一部分。

        静电控制产品的定期验证

        您将在下面找到静电保护区中常用的静电控制项目列表以及如何验证它们是否符合静电标准：

        1.工作表面（台垫）

        防静电台垫的目的是确保当带电导体（导电或耗散）放置在表面上时，会发生受控放电并将静电荷释放到大地。但是，只有在静电工作台表面真正接地时才会发生这种情况。如果台垫不符合要求，根本没有接地，或垫子上的螺柱松动或接地线断开，则无法移除电荷。许多公司制定的每日检查清单，其中就包括操作员必须验证接地线是否牢固连接。

        请记住定期清洁您的工作椅垫以保持适当的电气性能，不要使用含硅的清洁剂，因为硅使用的会在物体表面形成绝缘膜。

        公司的符合性验证计划还应包括定期检查工作表面测量：

        电阻点对点 (Rp-p)

        对地电阻 (Rg)。

        根据 EN 61340-5-1 Electrostatics 及其测试方法 IEC 61340-2-3，可以使用表面电阻测试仪和 2 x 2.5kg 探头执行这些测试；如果这些测量值在可接受的范围内，则工作表面（垫）及其连接良好。标准型表面电阻测试仪通常会建议测量是否在静电标准推荐的范围内（Rp-p：10 6 – 10 8 ohms 和 Rg：10 6到 5 x 10 7 ohms，符合 EN 61340-5-1）。防静电工作台面的安装、操作和维护

        2. 静电手腕带

        由于处理静电敏感设备的人员的放电会导致严重的 ESD 损坏，因此防静电手腕带被认为是静电控制的第一道防线。

        在处理静电敏感物品之前，您应目视检查手腕带是否有任何破损等。然后应使用手腕带测试仪在佩戴时进行测试。这可确保检查全部的三个组件：腕带、接地线（包括电阻器）和与佩戴者皮肤的接触，同时应保存每次测试的记录。在测试过程中摆动软线线圈的电阻应变缓解部分，这将有助于更快地识别故障。当手腕带测试仪指示故障时，应采取分析和纠正措施。

        建议至少每天检查一次腕带，手腕带测试仪将指示故障。日常手腕带检查的更好解决方案是使用在线实时监测器。如果人员或工作表面未正确接地，它们会发出警报。

        关于工作表面和手腕带的注意事项：如果您使用接地点、接地棒等将操作员或工作台垫接地，请记住也要定期检查和测试它们（例如每 6 个月）。了解防静电手腕带

        3. 地垫/地板

        地板/鞋类系统是站立或移动的工人的人员接地替代方案。静电鞋（脚跟带）可快速有效地排出在正常日常活动中聚集在人员身上的静电荷。静电鞋（脚跟带）应与表面电阻小于 10 10 ohms 的地板表面结合使用。但是随着 ESD 地板变脏，它们的电阻会增加。为获得最佳电气性能，必须使用专业的静电清洁剂进行定期清洁（不要使用普通的含硅的清洁剂）。

        耗散性防静电地板可用于降低地板电阻，定期验证将确定需要多久使用一次地板饰面。随着耗散地板饰面层的磨损，电阻测量值将增加。因此，在收集了一定数量的数据后，就可以制定具有成本效益的维护计划。

        可以使用电阻计和 2 x 2.5kg 探头检查地板垫。表面电阻计设计用于根据 EN 61340-5-1 静电及其测试方法 IEC 61340-4-1 测量点对点 (Rp-p) 或表面对地 (Rg) 电阻。ESD 标准建议 Rp-p 的电阻范围为 < 1 x 10 6 ohms，该电阻范围将保持足够低，以充当地面上正常污垢和污垢堆积的接地路径，并满足 EN 61340-5 的要求限制-1 (< 3,5 x 10 7 ohms) 用于人/鞋/地板系统。如何选择一款合适的防静电地板？

        4. 鞋类

        防静电鞋或脚接地器在地板/鞋类系统中发挥着重要作用。

        在处理 ESD 敏感设备之前，目视检查您的 ESD 鞋是否有任何损坏。就像腕带一样，鞋类在穿着时应使用腕带/鞋类测试仪进行检查。

        应保存每次测试的记录。当鞋类测试仪指示故障时，应采取分析和纠正措施。鞋子需要每天检查。

        5. 防静电包装

        如果屏蔽层没有损坏，可以重复使用屏蔽袋。应丢弃有孔洞、撕裂或过多褶皱的屏蔽袋。

        屏蔽袋是否适合重复使用由用户决定，在重复使用之前对每个袋子进行测试是不切实际的，许多公司将使用过的屏蔽袋丢弃并更换为新的。有些企业会使用标签来识别袋子何时经历了五个处理周期，如下所示：

        使用不可重复使用的标签，需要撕开标签才能打开袋子；

        然后用新标签重新密封袋子；

        当有五个破损标签时，袋子被丢弃。

        相同的原则适用于其他防静电包装，例如组件托运箱。

        6. 离子发生器

        离子发生器旨在中和绝缘体上的静电荷，从而降低它们造成ESD损坏的可能性。但是，维护不善的电离器上带有污垢的发射器和不平衡的电离器可能会给未接地的物品进行充电。所以，必须记得定期清洁离子发生器发射器针脚和过滤器。您现在甚至可以购买到智能型的离子发生器，当需要清洁发射器针脚或离子发生器失去平衡时会发出提示警报。

        建议使用电离测试套件测量电离器的偏移电压（离子平衡度）和电荷衰减时间。每季度检查一次就足够了。

        ESD标准要求离子发生器的偏移电压为±50V。通常建议从 1,000V 到 100V 的放电时间小于6秒。将电离测试套件接地后，应将其放置在离子发生器的气流中，这种方法测量离子平衡度（偏移电压）。接下来，在测试套件的隔离板上加一个 1,000V 的电荷，并将其放置在工作表面上。测量充电降至 100V 所需的时间。防静电设备：提高生产车间的安全性和静电防护性能

        7. 腕带/鞋类和电阻测试仪等。

        因此，您应定期检查您的手腕带和鞋类以及椅子和地板。