在洁净室环境中,经常会忽略静电,而这种监督的结果可能会导致利润下降。在一些没有研究和了解影响的工厂中,通过预算减少不可预见问题的产量来解决这些问题。静电荷及其影响当然可以理解,可以加以控制。本文的目的是从问题中删除“黑魔法”,解释其对生产过程的影响并讨论补救措施
洁净室是一个独特的环境。对于许多应用,将其调节到较低的相对湿度(RH)以优化工艺。大量的空气过滤(包括高效的颗粒空气(HEPA)过滤器)排除了许多颗粒污染物。进入洁净室之前,请先擦净洁净室中的物体。事实证明,这些措施对于保持超净环境非常有用,但它们也是在洁净室中实现大量静电的处方。
众所周知,在低湿度环境中可以有效地产生静电荷。在冬天,人们把手伸到门把手上时,被火花刺伤是很平常的事。建筑物被加热,温度升高导致相对湿度降低。这种相同的效果导致在洁净室中,特别是在低RH洁净室中,静电荷产生的速率比常规房间中更高。
通过与其他材料接触产生静电荷后,自然界有几种方法可以消散电荷。第一种机制是通过对象上的任何表面污染将电荷传导到地面。通常,此类污染物(例如来自人手的油)在进入洁净室之前就已从物体上清除,并且物体保持清洁,因为产品只能由戴手套的手操作。
自然消散表面电荷的唯一机制是空气中存在离子。这些离子是由自然产生的放射性和其他物质(例如流水和电动机)产生的。不幸的是,离子无法通过HEPA过滤器-离子被静电吸附到HEPA过滤器的材料上-因此离子会从进入洁净室的空气中去除。
更复杂的是,大多数无尘室使用许多绝缘体,例如玻璃和塑料。例如,聚四氟乙烯是一种非常有效的绝缘体,可以积极地保持其静电荷。玻璃和其他塑料也是非常有效的绝缘体。由于上述观点,无尘室可以非常有效地产生静电荷,并且消散效果非常差。结果是静电荷水平远远超过传统房间。