10 zasad ochrony ESD

Wyładowanie elektrostatyczne (ESD) to często bagatelizowany problem, który pojawia się w zakładach prawie każdej branży przemysłowej zajmującej się produkcją bądź obróbką podzespołów elektronicznych. Liczba elementów wrażliwych na wyładowania elektrostatyczne rośnie w wielu obszarach produkcyjnych, jednak ze względu na tendencje z ostatnich lat do bardzo znacznego zmniejszania części wchodzących w skład układów scalonych, nawet do zakresu nanometrów, różnego rodzaju elementy są dużo bardziej podatne na uszkodzenia spowodowane ESD.

Podstawowe wymagania dotyczące stworzenia koniecznej ochrony ESD są znane. Obejmują m.in. szkolenie pracowników, indywidualne opracowanie koniecznych środków zaradczych oraz stałą kontrolę koncepcji ochrony. Z doświadczenia licznych ekspertów w zakresie ESD wynika, że zapewnienie stałej ochrony ESD jest dla wielu przedsiębiorstw wyzwaniem. Pod tym względem ważnym czynnikiem o charakterze psychologicznym jest brak doświadczeń związanych z wydarzeniem, w wyniku którego doszło do szkody, a tym samym również brak odczuwalnych skutków na operatora czy bieżącą pracę urządzeń. W takiej sytuacji mamy do czynienia z efektem przyzwyczajenia, w wyniku którego dochodzi do dysproporcji między odbieraną a rzeczywistą ochroną ESD w przedsiębiorstwie. Nawet przy już wdrożonej koncepcji ochrony ESD ważne jest, aby stale pamiętać o kilku podstawowych i ważnych zasadach.

Złote zasady ochrony ESD

Przedsiębiorstwa, które regularnie pracują na podzespołach wrażliwych na wyładowania elektrostatyczne, powinny wszystkie elementy stosowane w strefie EPA traktować jak części wrażliwe na ESD. Jako uzupełnienie tego nadrzędnego zalecenia obowiązuje w ramach ochrony ESD kilka dodatkowych ważnych zasad. W tym miejscu przedstawione zostaną pułapki pojawiające się przy okazji ochrony ESD, które w praktyce można łatwo przeoczyć. Podane zostaną konkretne rozwiązania, które są istotne pod kątem nie tylko stworzenia skutecznej ochrony ESD, lecz również jej powszechnego wdrożenia. Trzeba pamiętać o tym, że na stanowiskach kontrolnych i montażowych w strefach zagrożonych wybuchem lub wysokim napięciem obowiązują specjalne zasady bezpieczeństwa dotyczące ochrony ESD, które nie zostały opisane poniżej. W celu wdrożenia odpowiedniej i bezpiecznej koncepcji ochrony ESD w przedsiębiorstwach podczas pracy w tego rodzaju specjalnych środowiskach należy zwrócić się po konkretną poradę.

Wyjątki są niedopuszczalne

Aby zapewnić skuteczną ochronę ESD, w każdej chwili powinna być możliwa konsekwentna realizacja koniecznych działań dotyczących przede wszystkim stref EPA. Oznacza to, że nieprzeszkoleni pracownicy bądź osoby zwiedzające mogą wejść do strefy EPA wyłącznie w towarzystwie odpowiedniej osoby przełożonej lub przeszkolonego pracownika. W razie wątpliwości należy zapewnić możliwość odprowadzenia wyładowań elektrostatycznych w podłoże dzięki użyciu jednorazowych opasek antystatycznych. Pracownicy muszą przestrzegać zasady mówiącej o tym, że z podzespołami wrażliwymi na ESD można obchodzić się i wypakowywać je wyłącznie w strefie EPA - nawet wówczas, gdy te czynności przy krótkotrwałej awarii procesu produkcyjnego wiążą się z poniesieniem dodatkowego nakładu czasu. Należy również wyraźnie podkreślić fakt, że zasad ochrony ESD należy przestrzegać w każdej sytuacji.

Minimalizowanie ryzyka wystąpienia ESD

Ochrona ESD rozpoczyna się w przedsiębiorstwie na etapie odbioru towarów. Urządzenia jonizujące mogą tutaj dużo zdziałać, ponieważ przed przyjęciem towarów do wewnątrzzakładowego przepływu materiałów neutralizują wyładowania elektrostatyczne, które powstały podczas transportu. Kontakt materiałów oraz ich rozdzielanie, czyli zjawiska, do których stale dochodzi podczas rozpakowywania towarów i ich transportu, mogą przyczyniać się do wyładowań elektrostatycznych. Aktywnym podejściem w ramach ochrony ESD są skuteczne rozwiązania intralogistyczne obejmujące użycie wózków transportowych, regałów oraz listew rolkowych przystosowanych do ESD. Ograniczenie transportu materiałów automatycznie zmniejsza wynikające z tego ryzyko. Kontrola oraz - jeśli to możliwe - regulacja względnej wilgotności powietrza powyżej 30% to czynnik wystąpienia ryzyka ESD, na który mamy wpływ. Ryzyko wystąpienia wyładowań elektrostatycznych można również ograniczyć, odpowiednio projektując dane części, np. poprzez optymalne rozmieszczenie złączy wtykowych.

Wyznaczenie koordynatora ds. ESD

W praktyce istnieje istotna różnica między faktem, że wszyscy pracownicy uczestniczyli w podstawowym szkoleniu dotyczącym ochrony ESD oraz tym, że istnieje jeden lub kilku wyznaczonych pracowników, którzy są odpowiedzialni za przestrzeganie i działanie środków ochrony ESD. Osoby te rozpoznają źródła zagrożeń związane z ESD, sprawdzają prawidłowe działanie środków ochrony i dbają o prawidłowe wykonanie koniecznych pomiarów kontrolnych. Dzięki nim znacznie skuteczniej przebiegarównież włączenie ochrony ESD do istniejącego systemu zarządzania jakością oraz przygotowanie audytów dotyczących wyładowań elektrostatycznych. Szczególnie przy wyznaczeniu pierwszych obszarów zabezpieczonych przed wyładowaniami elektrostatycznymi duże znaczenie ma możliwość otrzymania dodatkowych porad od zewnętrznych podmiotów. Dzięki ich doświadczeniu i znajomości sytuacji z wielu branż uda się rozwiązać niejeden ukryty problem.

Uwzględnienie całkowitego przepływu towarów

Oprócz konsekwentnego przestrzegania środków zabezpieczających przed ESD w strefach EPA należy zapewnić również ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi w obszarach niechronionych (tzw. strefy UPA). W celach podglądowych warto przedstawić w postaci diagramu całą drogę, jaką elementy wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne muszą przejść w danym przedsiębiorstwie. Mowa m.in. o przyjęciu towarów, montażu, kontroli jakości, magazynie, pakowaniu i wysyłce. Części wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne zasadniczo muszą zostać dostarczone do własnego zakładu w zabezpieczającym opakowaniu.

Transport wewnątrzzakładowy możliwy jest wyłącznie przy zamkniętym opakowaniu, najlepiej w skrzynkach odprowadzających ładunki elektrostatyczne przewożonych na wózkach transportowych, które również odprowadzają ładunki. Ze szczególnym ryzykiem związane są odcinki transportowe w obrębie regałów FIFO bądź ręcznych lub automatycznych odcinków transportowych pomiędzy dwiema stacjami roboczymi. Kompetentny partner o najwyższy poziom bezpieczeństwa zadba dzięki dopasowanemu portfolio produktów oraz odpowiednim usługom doradczym przy wyborze i konfiguracji.

Czyste obszary robocze

Na stanowiskach ESD nie można przechowywać tworzyw izolujących. Zaliczają się do nich pojemniki na żywność, filiżanki, teczki i koszulki z tworzywa sztucznego. Materiał opakowaniowy typu polistyren również nie powinien znajdować się w strefie EPA. Ważne jest również staranne czyszczenie obszaru roboczego. Zanieczyszczenia oraz pył na rolkach krzesła ESD, podłożu ESD lub powierzchniach stanowisk pracy może mieć negatywny wpływ na ochronę ESD. Szczególne wymogi obowiązują również przy czyszczeniu izolujących, a w szczególności przezroczystych materiałów, które swoje zdolności związane z odprowadzaniem ładunków elektrostatycznych zawdzięczają specjalnym powłokom. Te powłoki można w wyniku zbyt dużego nacisku lub użycia nieodpowiednich środków czyszczących uszkodzić lub w całości usunąć.

Konsekwentne szkolenie pracowników

Idealnie jest, jeśli oprócz koordynatora ds. wyładowań elektrostatycznych wszyscy pracownicy zakładu, począwszy od operatorów, a skończywszy na osobach sprzątających, wzięli udział w podstawowym szkoleniu dotyczącym wyładowań elektrostatycznych. W takiej sytuacji mniejsze znaczenie ma ukończenie certyfikowanego kursu niż zrozumienie problematyki związanej z ESD oraz uwrażliwienie na konieczne środki ochronne. Treści szkoleń należy dopasować od zadań poszczególnych pracowników. Aby nauczane treści były skuteczne na długo, konieczne będzie przeprowadzenie szkoleń przypominających, również w celu przekazania informacji o zmieniających się wymogach określonych w normach. W przypadku czynności, które obejmują bezpośredni kontakt z częściami wrażliwymi na wyładowania elektrostatyczne, za stopień wykształcenia pracowników odpowiadają certyfikowane szkolenia. Ponieważ pracownik nie widzi ani nie czuje wyładowań elektrostatycznych, ochronę w tym zakresie zapewni jedynie długotrwałe przestrzeganie środków ochrony. Pracownicy muszą być świadomi tego, że opaska ESD nie jest uciążliwa, stanowi natomiast bardzo ważny element wyposażenia roboczego. Zrozumiałe musi być również prawidłowe przeprowadzenie środków zabezpieczających. Ponieważ fartuchy elektrostatyczne mają za zadanie osłonić środowisko pracy od pozostałej odzieży operatora, nigdy nie wolno nosić ich rozpiętych.

Stosowanie narzędzi odpowiednich do stref EPA

Wkrętaki, kolby lutownicze oraz przyrządy pomiarowe mają bezpośredni kontakt z podzespołami podatnymi na wyładowania elektrostatyczne. Dlatego ważne jest, aby narzędzia używane w strefie EPA odprowadzały wyładowania elektrostatyczne i w razie potrzeby w sposób kontrolowany niwelowany istniejące ładunki. Ta zasada dotyczy również używanych uchwytów na narzędzia.

Regularna kontrola ochrony ESD

Ochrona ESD utworzona w ramach projektu pilotażowego narzuca automatycznie przeświadczenie, że ma być długotrwała. Jednak skuteczność ochrony ESD maleje wraz z upływem czasu bądź w wyniku zużycia lub czyszczenia. Dotyczy to przede wszystkim opakowań, fartuchów elektrostatycznych oraz powlekanych powierzchni. Również narzędzia i środki produkcji używane w strefach EPA należy równocześnie serwisować i sprawdzać, czy funkcja bezpieczeństwa ESD jest sprawna. Aby zapewnić skuteczność pobranych danych pomiarowych, regularnie należy również sprawdzać i kalibrować urządzenia służące do pobierania próbek.

Udział dostawców i partnerów handlowych

Ochrona ESD wdrożona w przedsiębiorstwach podlega w praktyce licznym czynnikom zewnętrznych. Dostawców i partnerów kooperacyjnych należy poinformować o jasnych wytycznych - od opakowania zgodnego z ESD po konfigurację narzędzi i środków produkcji zgodną z wytycznymi ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Idealnie jest, jeśli wszystkie przedsiębiorstwa należące do jednego procesu tworzenia wartości działają zgodnie z certyfikowaną koncepcją ESD w ramach wiążącego porozumienia ds. zapewnienia jakości. Ten aspekt obejmuje również usługi posprzedażowe oraz serwis i naprawy.

Wszelkie rozwiązania specyficzne dla danego klienta dotyczące zastosowania w strefach EPA (Electrostatic Protected Area), sprawdzane są przed wysyłką przez przeszkolony personel przy użyciu skalibrowanych przyrządów pomiarowych w oparciu o protokół kontrolny.

Stworzenie programu kontrolnego dotyczącego ochrony ESD

Po sporządzeniu obszernej koncepcji dotyczącej ochrony ESD obejmującej m.in. szkolenia pracowników, opracowanie indywidualnych działań zabezpieczających oraz regularne jej kontrole, warto sporządzić wiążący dokument w programie kontrolnym dotyczącym ESD zgodnie z normą DIN EN 61340-5-1. Ten dokument będzie stale służył pracownikom jako wiążąca instrukcja pracy oraz kompendium wiedzy.

Więcej informacji dostępnych pod adresem: https://welcome.item24.pl/zlote-zasady-ochrony-esd


Źródło: 
Redaktor: EG