ความรู้เรื่องไฟฟ้าสถิตสำหรับพนักงาน

ความรเู้ บอื งตน้ เรอื งไฟฟ้ าสถติ สําหรบั พนกั งานใหม่ ( ESD FOR OPERATOR) Training Dept. Rev.A

ความหมายของ ESD ไฟฟ้าสถติ คอื ประจุไฟฟ้าทเี กดิ ขนึ จากความไม่สมดลุ ยข์ องอเิ ล็กตรอนบนพนื ผวิ ของวสั ดุ ความ ไม่สมดลุ ยข์ องอเิ ล็กตรอน ทําใหเ้ กดิ สนามไฟฟ้าทสี ามารถวดั ได ้ และสนามไฟฟ้าก็จะมผี ลหรอื มี อทิ ธพิ ลตอ่ วัสดทุ อี ยรู่ อบๆ Electrostatic Discharge หรอื ESD คอื การถา่ ยประจุระหวา่ งวัสดหุ รอื ชนิ สว่ นของวสั ดุทมี ี ศักดไCิ ฟฟ้าตา่ งกนั ไฟฟ้าสถติ บนวัสดมุ หี น่วยเป็ น โวลตเ์ ตจ (voltage) หรอื เรยี กทัวไปวา่ โวลต์ ขบวนการทวี สั ดสุ มั ผสั และแยกออกจากกนั ทาํ ใหอ้ เิ ล็กตรอนมกี ารเคลอื นยา้ ยถ่ายเทประจุ ทงั นี ขนึ กับขนาดของพนี ทสี มั ผสั ความเร็วของการแยกออกจากกนั ความชนื สมั พัทธ์ (relative humidity) และองคป์ ระกอบอนื อกี หลายอย่าง สาเหตกุ ารเกดิ ESD ESD เป็ นสาเหตทุ ที ําใหอ้ ปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ สเ์ สยี หายการประทขุ องไฟฟ้าสถติ สู่อุปกรณ์ อเิ ล็กทรอนกิ ส์ ปรากฏการณ์ ESD อาจเกดิ จากวตั ถุทเี ป็ นตวั นําไฟฟ้า เกดิ ประจุแลว้ ประทใุ ส่ อปุ กรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ สท์ ไี วตอ่ การเสยี หาย ซงึ เรยี กทวั ๆ ไปวา่ ESDS (Electrostatic Discharge Sensitive) การประทุของประจไุ ฟฟ้าสถติ เกดิ ไดจ้ ากร่างกายมนุษย์ หรือวสั ดุทมี ปี ระจุไฟฟ้าสู่ อปุ กรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ ส์ เมอื ใครคนใดคนหนงึ เดนิ อยบู่ นพนื โรงงาน พนื สํานักงาน ประจไุ ฟฟ้าสถติ จะถูกสะสมไวใ้ นร่างกาย และเมอื คนไปสมั ผสั ส่วนทเี ป็ นโลหะของอปุ กรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ ส์ หรอื วงจร ทมี ี ESDS อยปู่ ระจไุ ฟฟ้าก็จะประทเุ ขา้ สอู่ ปุ กรณ์เหลา่ นัน ทําใหอ้ ปุ กรณ์เสยี หายได ้ การเสยี หาย จากไฟฟ้าสถติ ในลักษณะอย่างนเี รยี กวา่ Human Body Model (HBM) การประทขุ องประจุ ไฟฟ้าทเี กดิ จากวัสดทุ เี ป็ นตวั นําไฟฟ้า เชน่ เครอื งมอื ทเี ป็ นโลหะ (Tools or Fixture) เรยี กการ เสยี หายลกั ษณะนวี า่ MM (Machine Model) การประทไุ ฟฟ้าสถติ จากอปุ กรณ์ การถา่ ยเทประจุจากอุปกรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ สส์ ู่สงิ อนื ก็ถอื วา่ เป็ นปรากฏการณ์ ESD เช่นกนั แมว้ ่าการทําใหร้ ะบบการผลติ เป็ นระบบอตั โนมัติ จะชว่ ยแกป้ ัญหา เรอื งการเสยี หายทเี กดิ จากคนได ้ แตม่ กี ารพสิ จู นแ์ ลว้ วา่ อปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ สจ์ ะมปี ระจุเพมิ ขนึ เมอิ อปุ กรณ์นันวงิ หรอื ไถลลนื ในรางของการผลติ อปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ สช์ นิ นัน จะถูกสง่ ไปบน พนื ผวิ รางหรอื ภาชนะอนื ทเี ป็ นตวั นําไฟฟ้า การประทุของประจุจะเกดิ อยา่ งรวดเรว็ จากอปุ กรณ์สู่ วสั ดทุ เี ป็ นโลหะเหตุการณล์ ักษณะนเี รยี กว่า CDM (Charged Device Model)

การประทอุ นั เกดิ จากการเหนยี วนําของสนามแมเ่ หล็กไฟฟ้า เหตุการณท์ ไี ฟฟ้าสถติ จะทาํ ใหอ้ ปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ ส์ เสยี หายโดยตรงหรอื ทางออ้ มทนี อ้ ยไปกวา่ ปกตคิ อื Field induction เมอื ไหร่ก็ตามทวี ัตถหุ นงึ เกดิ ประจุไฟฟ้าสถติ ขนึ ก็จะมสี นามไฟฟ้าสถติ เกดิ มาพรอ้ มกับประจุ เหลา่ นัน ถา้ มอี ุปกรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ สอ์ ยู่ใกลส้ นามไฟฟ้าสถติ นันจะมี การเหนยี วนําใหเ้ กดิ ประจุขนึ บนอุปกรณ์นันๆ หากบงั เอญิ วา่ มกี ารตอ่ สายดนิ กบั อปุ กรณช์ นิ นันในขณะทยี งั อยู่ภายใตอ้ ทิ ธพิ ลของ ประจไุ ฟฟ้าสถติ การเคลอื นยา้ ยของประจจุ ากอปุ กรณก์ ็เกดิ ขนึ ได ้ คณุ สมบตั ขิ องวสั ดแุ ตล่ ะประเภททมี ผี ลตอ่ ไฟฟ้ าสถติ วสั ดทุ ุกอยา่ งไม่วา่ จะเป็ นนํา ฝ่ นุ ละอองทลี อยอยใู่ นอากาศก็จะเกดิ ประจไุ ฟฟ้าได ้ ประจุจะ เกดิ มากหรอื นอ้ ย เกดิ แลว้ ไปอยู่ทใี ด เกดิ เร็วเทา่ ไร เป็ นสงิ ทเี กดิ ขนึ กบั คุณลักษณะทางไฟฟ้า ของวัสดนุ ันๆ ฉนวนไฟฟ้ า เป็ นวสั ดทุ จี ํากดั การไหลหรอื เคลอื นตัวของอเิ ล็กตรอนไปตามผวิ หรอื ผา่ น เนือในของวสั ดฉุ นวนมคี วามตา้ นทานไฟฟ้าสงู มาก ปรมิ าณประจุไฟฟ้าสามารถเกดิ ไดบ้ นผวิ ของ ฉนวนเพราะวา่ ฉนวนไม่ยอมใหอ้ เิ ล็กตรอน ไหลผา่ นไดง้ ่ายๆ ทงั ประจุบวกและประจุลบก็สามารถ อยบู่ นผวิ ฉนวนไดใ้ นเวลาเดยี วกันแมว้ า่ อยูค่ นละจุดกัน วสั ดตุ วั นําไฟฟ้ า เป็ นวสั ดุทจี ะปล่อยใหอ้ เิ ล็กตรอนวงิ ผา่ นพนื ผวิ หรอื เนือในของวสั ดไุ ด ้ งา่ ย เพราะมคี วามตานทานไฟฟ้าตําเมอื วสั ดุตวั นําไฟฟ้าตวั หนงึ มปี ระจุ ประจเุ หล่านันจะกระจดั กระจายไปอยู่ทวั ผวิ ของวสั ดุตวั นํานันถา้ วสั ดุตวั นํานันไปสัมผัสกบั วสั ดอุ นื อเิ ล็กตรอนจะไหลผา่ น พนื ของวัสดุทเี ป็ นตวั นําไปสู่วัสดุอนื นันไดอ้ ยา่ งงา่ ยดายถา้ วัสดุตวั อนื นันแตะหรอื ถูกตอ่ ลงสายดนิ อเิ ล็กตรอนจะไหลผ่านไปทดี นิ หรอื กราวด์ แลว้ วสั ดุตวั นันจะเป็ นวสั ดุทเี ป็ นกลาง (neutralized) วสั ดกุ งึ ตวั นําไฟฟ้ า (Static Dissipative) เป็ นวัสดุทมี คี า่ ความตา้ นทานไฟฟ้าอย่รู ะหวา่ ง ฉนวนและตัวนําไฟฟ้าอเิ ล็กตรอนสามารถไหลไปตามพนื ผวิ หรอื วงิ ผา่ นเนือวสั ดไุ ดเ้ ชน่ เดยี วกบั ฉนวนหรอื ตวั นําไฟฟ้า การเคลอื นยา้ ยประจุของวสั ดปุ ระเภทนจี ะใชเ้ วลานานกว่าวสั ดปุ ระเภทตวั นํา ไฟฟ้า หากวา่ มขี นาดเทา่ กัน การเคลอื นยา้ ยประจุจากวัสดุนีจะทําไดร้ วดเร็วกวา่ ฉนวนมาก แต่จะ ชา้ กวา่ ตวั นําไฟฟ้า

ป้ ายเตอื นและการตดิ ตงั ป้ ายแสดงพนื ทปี ้ องกนั ไฟฟ้ าสถติ (ESD Protected Area) ป้ ายแสดงพนื ทปี ้ องกันไฟฟ้า สถติ จะตอ้ งตดิ ในทๆี มองเห็นไดช้ ัดเจนบรเิ วณทางเขา้ เพอื เป็ นการบง่ ชถี งึ พนื ทปี ้ องกันไฟฟ้าสถติ ตวั อย่างป้ ายแสดงพนื ทปี ้ องกนั ไฟฟ้าสถติ ยต์ ามรูปที 1 รปู ที 1 ป้ ายแสดงบรเิ วณทาํ งานทมี กี ารป้ องกนั ไฟฟ้ าสถติ (ESD Protected Workstation) ป้ายแสดงบรเิ วณทํางานจะตอ้ งตดิ ในทๆี มองเห็นไดช้ ัดเจน ตรงบรเิ วณทที ํางาน เพอื เป็ นการบอก ใหท้ ราบวา่ บรเิ วณทาํ งานมกี ารป้องกนั ไฟฟ้าสถติ ตวั อย่างป้าย แสดงบรเิ วณทาํ งานมกี ารป้องกัน ไฟฟ้าสถติ ตามรูปที 2 รูปที 2 ป้ ายแสดงบรเิ วณทาํ งานทไี มป่ ้ องกนั ไฟฟ้ าสถติ (Unsafe Workstation) ป้ายแสดง บรเิ วณทํางาน ทไี ม่ป้ องกันไฟฟ้าสถติ จะตอ้ งตดิ ในทๆี มองเห็นไดช้ ัดเจนตรงบรเิ วณทไี มอ่ นุญาต ใหว้ างงาน หรอื ผลติ งาน เพราะมคี วามเสยี ง ทอี าจจะเกดิ ไฟฟ้าสถติ ตวั อยา่ งป้ ายแสดงบรเิ วณ ทํางานมกี ารป้องกนั ไฟฟ้าสถติ ตามรูปที 3 รูปที 3