ESD là gì? Phóng tĩnh điện - Hiểm họa vô hình trong sản xuất

Tĩnh điện là một hiện tượng tự nhiên có thể gây ra nhiều rủi ro, đặc biệt là phóng tĩnh điện (ESD) – một hiện tượng phổ biến với khả năng gây hư hại nghiêm trọng cho các thiết bị nhạy cảm. Bạn đã hiểu rõ về ESD và cách kiểm soát hiện tượng này trong các ứng dụng công nghiệp chưa? Hãy cùng SUNTECH tìm hiểu về hiểm họa vô hình này cũng như những giải pháp phòng ngừa chống tĩnh điện hiệu quả.

Nội dung chính

1. ESD là gì? Định nghĩa và cơ chế phóng tĩnh điện

ESD, viết tắt của Electrostatic Discharge, là hiện tượng phóng điện tĩnh xảy ra khi hai vật thể tiếp xúc hoặc cọ xát với nhau, dẫn đến sự chuyển giao điện tích giữa chúng. Mặc dù hiện tượng này thường vô hại đối với con người và môi trường sinh hoạt hàng ngày, nhưng trong các ngành công nghiệp đặc thù, đặc biệt là sản xuất vi mạch điện tử, ESD lại có thể gây ra những tổn thất nghiêm trọng và khó khắc phục.

Phóng tĩnh điện xảy ra khi hai vật thể mang điện tích trái dấu — một vật mang điện tích dương và vật còn lại mang điện tích âm — tiếp xúc với nhau. Quá trình ma sát giữa chúng khiến điện tích từ vật thể này di chuyển sang vật thể kia, tạo ra một dòng điện đột ngột, gọi là hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD), có thể làm hỏng linh kiện điện tử hoặc gây gián đoạn trong quá trình sản xuất.

2. Vì sao nên kiểm soát ESD?

Trong môi trường sản xuất công nghiệp, phóng tĩnh điện (ESD) có thể phát sinh khi máy móc hoạt động, người lao động di chuyển, hoặc vật liệu được di chuyển. Mặc dù không gây ảnh hưởng nghiêm trọng. Tuy nhiên, ESD lại có tác động lớn trong sản xuất linh kiện điện tử, vi mạch và thiết bị điện tử.

Dù chỉ là một lượng tĩnh điện nhỏ, ESD có thể gây hư hỏng sản phẩm, giảm chất lượng và làm gián đoạn quy trình sản xuất. Nếu không được kiểm soát, ESD có thể dẫn đến sự cố kỹ thuật, giảm hiệu suất và tiềm ẩn nguy hiểm cho người lao động.

Vì vậy, việc kiểm soát ESD là điều kiện tiên quyết để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng. Giải pháp phòng sạch điện tử sẽ duy trì một môi trường làm việc an toàn, giúp ngăn ngừa phóng tĩnh điện và bảo vệ chất lượng sản phẩm.

=> Tư vấn giải pháp phòng sạch điện tử

3. Những hệ lụy khó lường của ESD trong ngành điện tử

Trong ngành sản xuất linh kiện điện tử và vi mạch, hiện tượng ESD được ví như “kẻ thù vô hình” do không thể nhận biết bằng giác quan. Tuy nhiên, hậu quả để lại lại vô cùng rõ rệt và lâu dài.

Các linh kiện điện tử, đặc biệt là vi mạch, có cấu trúc cực kỳ tinh vi và nhạy cảm với nhiệt. Chỉ cần một tia phóng tĩnh điện nhỏ cũng đủ để làm hỏng vĩnh viễn một linh kiện. ESD không chỉ dẫn đến những hư hỏng tức thời mà còn làm suy giảm chất lượng sản phẩm theo thời gian, ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu năng thiết bị. Điều này gây thiệt hại lớn cho nhà sản xuất và ảnh hưởng tiêu cực đến trải nghiệm của người dùng, khi các thiết bị bị ảnh hưởng có thể hoạt động không ổn định, gặp lỗi chức năng, hoặc thậm chí ngừng hoạt động đột ngột.

Tem cảnh báo ESD đặt ở vị trí dễ thấy trong nhà máy sản xuất điện tử.

Ngoài việc gây thiệt hại trực tiếp cho các sản phẩm, ESD còn có thể làm gián đoạn quy trình sản xuất, buộc phải tạm dừng dây chuyền và tiến hành kiểm tra lại toàn bộ, dẫn đến sự lãng phí về thời gian và chi phí. Do đó, kiểm soát ESD trong quá trình sản xuất là yếu tố cần thiết để đảm bảo chất lượng và độ bền của sản phẩm. Đặc biệt, khi các linh kiện điện tử ngày càng thu nhỏ về kích thước, việc kiểm soát tĩnh điện ngay từ các công đoạn đầu tiên trong sản xuất trở thành yếu tố quyết định bảo vệ sự ổn định và hiệu suất của thiết bị.

4. Thiết bị chống tĩnh điện ESD

Để kiểm soát và ngăn ngừa tác động của tĩnh điện (ESD) trong môi trường sản xuất, việc sử dụng các thiết bị chống tĩnh điện là điều thiết yếu. Các giải pháp này giúp bảo vệ linh kiện điện tử, vi mạch và các thiết bị điện tử tinh vi khỏi các tác động tiêu cực của ESD, đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm. Các thiết bị chống tĩnh điện phổ biến bao gồm:

Thảm chống tĩnh điện
Vòng đeo cổ tay ESD
Giày bảo hộ ESD
Vật liệu chống tĩnh điện cho dụng cụ và thiết bị
Quạt ion – giúp trung hòa tĩnh điện
Phun sơn tĩnh điện
Thanh khử tĩnh điện

Xem thêm: Tiêu chí lựa chọn quần áo bảo hộ phù hợp

5. Các biện pháp kiểm soát và hạn chế rủi ro ESD trong quy trình sản xuất

Trong quy trình sản xuất, việc kiểm soát tĩnh điện là cần thiết để bảo vệ các linh kiện nhạy cảm. Dưới đây là phân tích chi tiết về ba biện pháp cơ bản để kiểm soát và giảm thiểu rủi ro ESD:

Hệ thống nối đất: Đây là biện pháp quan trọng nhất giúp giải phóng điện tích tích tụ trên các bề mặt và thiết bị. Bằng cách kết nối trực tiếp các bề mặt, thiết bị và cả nhân viên với hệ thống nối đất, điện tích sẽ được dẫn ra ngoài, ngăn ngừa nguy cơ phóng tĩnh điện gây hư hại. Hệ thống này còn giúp duy trì mức điện thế an toàn, bảo vệ thiết bị khỏi các tác động tĩnh điện bất ngờ.
Sàn vinyl chống tĩnh điện: Loại sàn này được thiết kế với khả năng kháng tĩnh điện, giúp ngăn chặn sự tích tụ tĩnh điện từ giày dép hoặc sự di chuyển của người lao động. Bề mặt sàn vinyl tạo ra một môi trường làm việc ổn định, giảm thiểu rủi ro cho các thiết bị điện tử nhạy cảm. Ngoài ra, sàn vinyl còn giúp duy trì hiệu suất của hệ thống nối đất bằng cách truyền dẫn điện tích từ nhân viên xuống đất.
Khu vực EPA (Electrostatic Protected Area): Khu vực EPA được thiết lập với các công cụ và vật liệu chống tĩnh điện nhằm bảo vệ linh kiện điện tử nhạy cảm trong suốt quá trình sản xuất và lắp ráp. Các khu vực này sử dụng các biện pháp như bàn làm việc, thảm, thiết bị bảo vệ cá nhân (dây đeo cổ tay, giày chống tĩnh điện) và hệ thống nối đất để tạo ra môi trường an toàn tối ưu, giảm thiểu khả năng xảy ra phóng tĩnh điện gây hư hỏng thiết bị.

Kiểm soát phóng tĩnh điện (ESD) là yếu tố then chốt trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là sản xuất điện tử. Hy vọng bài viết giúp bạn hiểu rõ hơn về ESD và các biện pháp chống ESD hữu ích cho quy trình sản xuất của bạn.

Xem thêm: Sàn Vinyl kháng khuẩn trong bệnh viện