تیشرت های آنتی استاتیک ESD + کاربرد های آن در صنایع الکترونیکی

تیشرت‌های آنتی‌ استاتیک EST (Electro Static Discharge ) کاربردهای بسیار مهمی در محیط‌هایی دارند.

که تخلیه الکترواستاتیکی می‌تواند موجب آسیب به تجهیزات حساس یا خطرات ایمنی شود.

در ادامه به مهم‌ترین کاربردها و ویژگی‌های این نوع تیشرت‌ها اشاره می‌کنم:

کاربردهای تیشرت آنتی‌استاتیک (ESD):

• صنایع الکترونیک:

هنگام کار با قطعات حساس مانند میکروچیپ‌ها، مادربوردها، مدارهای مجتمع (IC)

و... برای جلوگیری از آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیکی.

• کارخانجات مونتاژ قطعات الکترونیکی:

کارکنان خطوط تولید یا مونتاژ برای کاهش خطر انتقال الکتریسیته ساکن به محصولات.

• صنایع خودروسازی (الکترونیک خودرو):

   

  در هنگام کار روی بردهای کنترل یا سیستم‌های برقی خودرو.

• مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاهی:

  محافظت از تجهیزات و نمونه‌ها در آزمایشگاه‌هایی که با فناوری‌های حساس کار می‌کنند.

• صنایع هوافضا و نظامی:

  برای کار با ابزار دقیق و تجهیزات مخابراتی پیشرفته.

• اتاق‌های تمیز (Clean Room):

  برای کاهش تولید الکتریسیته ساکن و همچنین کاهش آلودگی ذرات.

تیشرت‌های آنتی استاتیک ESD چیست؟

(Electrostatic Discharge) به تخلیه ناگهانی الکتریسیته ساکن بین دو جسم با پتانسیل الکتریکی متفاوت گفته می‌شود.

این تخلیه می‌تواند بسیار کوچک باشد و حتی توسط انسان احساس نشود.

اما برای قطعات الکترونیکی حساس (مانند میکروچیپ‌ها، بردهای مدار چاپی، و سنسورها)

می‌تواند فاجعه‌بار باشد و باعث آسیب دائمی یا کاهش عمر مفید آن‌ها شود.

تیشرت‌های آنتی استاتیک ESD لباس‌هایی هستند که به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا:

1. تولید الکتریسیته ساکن را به حداقل برسانند:

جنس پارچه این تیشرت‌ها طوری است که اصطکاک با سایر لباس‌ها یا بدن باعث تولید بار الکتریکی زیاد نمی‌شود.

2. بار الکتریکی تولید شده را به طور ایمن تخلیه کنند:

این تیشرت‌ها دارای فیبرهای رسانا هستند که در بافت پارچه تنیده شده‌اند.

این فیبرها به بار الکتریکی اجازه می‌دهند.

تا به آرامی و به طور کنترل شده از بدن فرد به زمین (از طریق سایر اجزای سیستم  منتقل شود، نه اینکه به صورت ناگهانی تخلیه شده و به قطعات حساس آسیب برساند.

ویژگی‌های کلیدی تیشرت‌های آنتی استاتیک ESD:

• 1.مقاومت سطحی مشخص (Surface Resistivity):

این مهم‌ترین ویژگی است.

پارچه این تیشرت‌ها باید دارای یک محدوده مشخصی از مقاومت سطحی باشد (نه خیلی رسانا که خطر برق‌گرفتگی ایجاد کند و نه خیلی عایق که الکتریسیته ساکن را نگه دارد).

• جنس پارچه:

اغلب از ترکیبات پلی‌استر، پنبه و فیبرهای رسانا (مانند کربن، نایلون رسانا یا رشته‌های فلزی) ساخته می‌شوند.

این ترکیب باعث می‌شود که هم راحت باشند و هم خاصیت ESD را حفظ کنند.

• طراحی و دوخت:

دوخت آن‌ها نیز باید به گونه‌ای باشد که خواص رسانایی را حفظ کند.

طراحی آن‌ها معمولاً ساده است و برای راحتی در محیط کار مناسب هستند.

• ثبات در طول زمان و شستشو:

این تیشرت‌ها باید خواص ESD خود را حتی پس از شستشوهای مکرر نیز حفظ کنند.

تولیدکنندگان معتبر گواهی‌نامه‌هایی در این زمینه ارائه می‌دهند.

• راحتی و تهویه:

با توجه به اینکه قرار است در محیط کار پوشیده شوند، باید راحت بوده و اجازه تهویه مناسب بدن را بدهند.

چرا این تیشرت‌ها مهم هستند؟

•     محافظت از محصولات:

جلوگیری از آسیب‌های ناشی از تخلیه الکترواستاتیکی به قطعات الکترونیکی گران‌قیمت و حساس، که در غیر این صورت می‌تواند منجر به ضایعات، تعمیرات پرهزینه و کاهش کیفیت محصول نهایی شود.

•      افزایش قابلیت اطمینان (Reliability):

حتی تخلیه‌های الکترواستاتیکی که بلافاصله قطعه را از کار نمی‌اندازند، می‌توانند باعث آسیب پنهان (Latent Damage) شوند که منجر به خرابی زودهنگام قطعه در طول عمر آن می‌شود.

• رعایت استانداردها:

در بسیاری از صنایع الکترونیک، رعایت استانداردهای کنترل تخلیه الکترواستاتیکی (مانند ANSI/ESD S20.20) الزامی است و استفاده از لباس‌های ESD بخشی از این الزامات است.

 استفاده در کنار سایر تجهیزات ESD:

تیشرت‌های ESD به تنهایی کافی نیستند.

آن‌ها بخشی از یک سیستم جامع کنترل  (EPA - ESD Protected Area) هستند که شامل موارد زیر می‌شود:

1. مچ‌بند: برای اتصال مستقیم بدن به زمین

2. کفش‌ و کفی‌های رسانا: برای اتصال فرد به کف زمین رسانا

3. کفپوش‌: کف زمین رسانا که بار را به زمین منتقل می‌کند

4. میز و زیراندازهای رسانا: برای قرار دادن قطعات و ابزارها

5.  یونیزرها: برای خنثی کردن بارهای الکتریکی روی مواد عایق

6. پوشش‌ها و روپوش‌های ESD: برای پوشش کامل‌تر لباس‌های شخصی

در کل، تیشرت‌های آنتی استاتیک یک جزء حیاتی در هر محیطی هستند که با قطعات الکترونیکی حساس سرو کار دارد و هدف آن‌ها جلوگیری از تولید و تخلیه کنترل نشده الکتریسیته ساکن برای محافظت از این قطعات است.

جزئیات فنی و کاربردی تیشرت‌های آنتی استاتیک ESD:

1. نحوه عملکرد فیبرهای رسانا:

• الیاف کربن (Carbon Fiber):

 معمولاً به صورت نوارهای نازک و سیاه رنگ در پارچه بافته می‌شوند.

این الیاف رسانای خوبی هستند و به هدایت الکتریسیته ساکن کمک می‌کنند.

• الیاف استنلس استیل (Stainless Steel Fiber):

گاهی اوقات الیاف بسیار نازک فلزی (مانند فولاد ضد زنگ) با الیاف دیگر ترکیب می‌شوند تا رسانایی لازم را فراهم کنند.

این روش ممکن است دوام ESD را در برابر شستشوهای زیاد افزایش دهد.

• پوشش‌های رسانا:

برخی پارچه‌ها ممکن است با مواد رسانا پوشش داده شوند، اما این روش ممکن است با شستشوی مکرر از بین برود.

2. استانداردها و گواهینامه‌ها:

• مهم‌ترین استاندارد در این زمینه ANSI/ESD S20.20 است که الزامات کلی برای ایجاد و نگهداری یک منطقه محافظت شده در برابر ESD را مشخص می‌کند

• لباس‌های ESD باید مطابق با استانداردهایی مانند IEC 61340-5-1 باشند.

این استانداردها پارامترهایی مانند مقاومت سطحی، مقاومت حجم (Volume Resistivity) و چگالی بار (Charge Density) را تعریف می‌کنند.

•  تولیدکنندگان معتبر معمولاً گزارش تست یا گواهی‌نامه برای محصولات خود ارائه می‌دهند که تأیید می‌کند لباس آنها الزامات این استانداردها را برآورده می‌کند.

3. تفاوت با لباس‌های ضد الکتریسیته ساکن معمولی:

•  بسیاری از لباس‌های کار معمولی (مانند لباس‌های کارگاهی یا یونیفرم‌ها) ممکن است به گونه‌ای ساخته شوند که الکتریسیته ساکن کمتری تولید کنند.

• اما این به معنای آن نیست که خاصیت تخلیه کنترل شده (Controlled Discharge) را دارند.

• لباس‌ها به طور خاص برای ایجاد مسیر رسانا طراحی شده‌اند .

• تا بار الکتریکی را از بدن به طور پیوسته به سیستم زمین منتقل کنند. این تفاوت اساسی است.

4. ملاحظات شستشو و نگهداری:

•  برای حفظ خواص ESD، این تیشرت‌ها باید طبق دستورالعمل سازنده شسته شوند.

•  استفاده از شوینده‌های ملایم و بدون نرم‌کننده پارچه بسیار مهم است، زیرا نرم‌کننده‌ها می‌توانند لایه‌ای عایق روی الیاف رسانا ایجاد کنند و خاصیت ESD را کاهش دهند.

• خشک کردن در دمای پایین و بدون استفاده از ورق‌های خشک‌کن (Dryer Sheets) که حاوی مواد شیمیایی هستند، توصیه می‌شود.

• از اتو کردن مستقیم روی فیبرهای رسانا باید اجتناب کرد.

5. ترکیب با سایر تجهیزات ESD:

• همانطور که قبلاً اشاره کردم، تیشرت ESD به تنهایی کافی نیست برای اینکه واقعاً مؤثر باشد، باید در یک محیط ESD محافظت شده با تمام تجهیزات لازم (زمین، کفش، مچ‌بند، و ...) استفاده شود.

•  اگر کسی فقط تیشرت ESD بپوشد اما کفش یا مچ‌بند ESD نداشته باشد و روی فرش راه برود، همچنان می‌تواند الکتریسیته ساکن تولید کند و آن را در تیشرت ذخیره کند.

6. کاربرد در صنایع مختلف:

• صنایع الکترونیک:

مونتاژ بردهای الکترونیکی، تعمیرات، کنترل کیفیت، بسته‌بندی قطعات حساس.

• صنایع نیمه‌هادی (Semiconductor):

در اتاق‌های تمیز (Cleanrooms) که ذرات گرد و غبار و الکتریسیته ساکن هر دو بسیار مشکل‌ساز هستند.

• صنایع پزشکی:

در هنگام کار با تجهیزات حساس پزشکی که ممکن است تحت تأثیر تخلیه ESD قرار گیرند.

• مراکز داده (Data Centers):

برای محافظت از سرورها و تجهیزات شبکه.

تیشرت‌های آنتی استاتیک ESD عمدتاً در فعالیت‌هایی مصرف دارند که در آن‌ها با قطعات الکترونیکی حساس به الکتریسیته ساکن سر و کار دارند.

در واقع، هر جا که کوچکترین تخلیه بار الکتریکی بتواند به این قطعات آسیب بزند، استفاده از این پوشاک ضروری است.

مهمترین صنایعی که این تیشرت‌ها در آن‌ها مصرف بالایی دارند عبارتند از:

1. صنایع تولید و مونتاژ الکترونیک:

• خطوط تولید لوازم الکترونیکی مصرفی: مانند کامپیوتر، موبایل، تبلت، تلویزیون و غیره.در این خطوط، کارکنان با بردها، تراشه‌ها و قطعات بسیار حساس الکترونیکی کار می‌کنند.

• کارخانه‌های تولید نیمه‌هادی‌ها (Semiconductor Fabs): در این محیط‌های بسیار کنترل شده (اتاق‌های تمیز)، حتی کمترین الکتریسیته ساکن می‌تواند ویفرهای سیلیکونی و میکروچیپ‌های گران‌قیمت را خراب کند.

•  تولید قطعات الکترونیکی خودرو: خودروهای امروزی مملو از سیستم‌های الکترونیکی هستند که در هنگام مونتاژ نیاز به حفاظت ESD دارند.

• صنایع هوافضا و دفاعی: سیستم‌های الکترونیکی در این صنایع بسیار حیاتی و گران‌ قیمت هستند، بنابراین حفظ یکپارچگی آن‌ها با حفاظت تخلیه الکترواستاتیکی حیاتی است.

2. خدمات تعمیرات الکترونیک:

• تعمیر کامپیوتر و لپ‌تاپ: تکنسین‌هایی که روی مادربرد، کارت گرافیک، یا سایر قطعات کار می‌کنند، برای جلوگیری از آسیب تخلیه الکترواستاتیکی به این قطعات، از این تیشرت‌ها استفاده می‌کنند.

• تعمیر موبایل و تبلت: تعویض قطعات داخلی، صفحه نمایش و باتری نیاز به حفاظت تخلیه الکترواستاتیکی دارد.

• تعمیر هرگونه دستگاه الکترونیکی: از لوازم خانگی گرفته تا سیستم‌های صنعتی.

3. مراکز داده و عملیات IT:

•  نگهداری و نصب سرورها: پرسنل IT هنگام کار با سرورها، تجهیزات شبکه و سیستم‌های ذخیره‌سازی، برای محافظت از قطعات داخلی، اغلب از پوشاک ESD استفاده می‌کنند..

4. تولید و تعمیر دستگاه‌های پزشکی:

• بسیاری از دستگاه‌های پزشکی مدرن به شدت به الکترونیک حساس متکی هستند.

اطمینان از عدم آسیب‌رسانی  به این دستگاه‌ها برای ایمنی بیمار حیاتی است.

5. آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه (R&D):

• آزمایشگاه‌هایی که روی فناوری‌های الکترونیکی جدید کار می‌کنند، اغلب به محیط‌های ESD ایمن نیاز دارند.

6. کنترل کیفیت (QC) و تست:

•  هنگام تست محصولات الکترونیکی قبل از توزیع، پرسنل باید اطمینان حاصل کنند که خودشان با ایجاد ESD به محصول آسیب نمی‌زنند.

در پایان

تیشرت‌های آنتی استاتیک EST نقش بسیار حیاتی در حفظ ایمنی و کیفیت قطعات الکترونیکی حساس دارند.

با کاهش تولید و تخلیه کنترل شده الکتریسیته ساکن، این تیشرت‌ها از آسیب‌های احتمالی به تجهیزات گران‌قیمت جلوگیری می‌کنند و به افزایش طول عمر و قابلیت اطمینان محصولات کمک می‌کنند.

استفاده از این تیشرت‌ها در کنار سایر تجهیزات کنترل ESD، از جمله مچ‌بندها و کفش‌های مخصوص، به ایجاد یک محیط کاری استاندارد و امن منجر می‌شود.

از صنایع الکترونیک و خودرو گرفته تا آزمایشگاه‌ها و مراکز داده، کاربرد این پوشاک تخصصی در جلوگیری از خسارات ناشی از تخلیه الکترواستاتیکی غیرقابل انکار است.