กระบวนการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ความแม่นยำและความสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากชิ้นส่วนเหล่านี้มีขนาดเล็กมากและมีความซับซ้อนสูง จึงมีความเปราะบางและไวต่อสภาวะแวดล้อมเป็นพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง “ไฟฟ้าสถิต” หรือ Electrostatic Discharge (ESD) เป็นสิ่งที่อาจสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างรุนแรง
สิ่งที่น่าเป็นห่วงคือไฟฟ้าสถิตสามารถเกิดขึ้นได้จากกิจกรรมต่าง ๆ เช่น การเดินผ่านพื้นห้อง การถูเสื้อผ้า หรือแม้แต่การสัมผัสวัสดุบางชนิดเบา ๆ ก็สามารถสร้างประจุไฟฟ้าสถิตขึ้นมาได้โดยที่มองไม่เห็น และเมื่อประจุเหล่านี้ถ่ายเทเข้าสู่แผงวงจรหรือชิ้นส่วนที่มีความไวสูง ก็อาจทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในทันที แต่ส่งผลร้ายในระยะยาว เช่น การลดอายุการใช้งาน หรือเกิดความล้มเหลวของระบบอย่างกะทันหัน
เพื่อลดความเสี่ยงจาก ESD จึงต้องมีการควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องคลีนรูมอย่างเข้มงวด ไม่ว่าจะเป็นระดับความชื้นสัมพัทธ์ อุณหภูมิ ความสะอาดของอากาศ ไปจนถึงวัสดุที่นำมาใช้งานภายในห้อง ทุกองค์ประกอบต้องถูกออกแบบและจัดการเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการสะสมประจุไฟฟ้าสถิต ทั้งนี้เพื่อรักษาคุณภาพ ความปลอดภัย และความเชื่อถือได้ของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีมูลค่าสูง
ในบทความนี้ เราจะพาไปเจาะลึกถึงกลไกการเกิดไฟฟ้าสถิตในห้องคลีนรูม ผลกระทบต่อกระบวนการผลิต เทคนิคและมาตรการป้องกันที่ใช้ในอุตสาหกรรม รวมถึงแนวทางการออกแบบระบบควบคุม ESD เพื่อให้มั่นใจได้ว่าทุกชิ้นส่วนที่ผ่านกระบวนการผลิตจะคงคุณภาพได้ตามมาตรฐานสูงสุด
บทความแนะนำที่น่าสนใจ :
ทำความเข้าใจ “ไฟฟ้าสถิต” และ “ESD : Electrostatic Discharge” คืออะไร?
- ไฟฟ้าสถิต (Static Electricity) คือ ประจุไฟฟ้าที่สะสมอยู่บนพื้นผิวของวัตถุ ซึ่งเกิดขึ้นจากการเสียดสี การแยกหรือการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างชนิดกัน
- ESD (Electrostatic Discharge) คือ การถ่ายเทของประจุไฟฟ้าสถิตจากวัตถุหนึ่งไปสู่อีกวัตถุหนึ่งอย่างรวดเร็วเมื่อมีการสัมผัสหรือเข้าใกล้กัน โดยที่ศักย์ไฟฟ้าระหว่างกันต่างกัน
ซึ่งความแตกต่างระหว่าง “ไฟฟ้าสถิต” คือการสะสมของประจุ ส่วน “ESD” คือผลลัพธ์ของการปลดปล่อยประจุเหล่านั้น โดย ESD สำคัญในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากแม้จะมองไม่เห็นหรือไม่รู้สึก แต่สามารถสร้างความเสียหายต่อวงจรหรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความไวสูงได้ทันที เช่น ทำให้ชิ้นส่วนทำงานผิดปกติหรือเสื่อมสภาพ ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพ ผลผลิต และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์
ไฟฟ้าสถิตในห้องคลีนรูมเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ไฟฟ้าสถิตในห้องคลีนรูมเกิดจากหลายปัจจัย เช่น
- การเดินหรือเคลื่อนไหวของบุคคล ที่ทำให้เกิดการเสียดสีระหว่างรองเท้ากับพื้น หรือเสื้อผ้ากับร่างกาย
- การเสียดสีของวัสดุหรืออุปกรณ์ เช่น การหยิบจับถุงพลาสติก กล่อง หรือชิ้นส่วนต่าง ๆ
- เสื้อผ้าที่ไม่เหมาะสม โดยเฉพาะวัสดุสังเคราะห์ที่มีแนวโน้มสะสมประจุ
- ปัจจัยด้านสภาพแวดล้อม เช่น ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ ทำให้ประจุไฟฟ้าสถิตสะสมได้ง่ายและไม่สลายตัวเร็ว
ผลกระทบจากไฟฟ้าสถิต (ESD) ต่ออุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
เมื่อเกิด “ไฟฟ้าสถิต (ESD)” ในกระบวนการผลิตอิเล็กทรอนิกส์อาจส่งผลทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์เสียหายทันทีหรือเสื่อมสภาพโดยไม่สามารถมองเห็นได้ และอาจทำให้คุณสมบัติทางไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ลดลง หรือเกิดการทำงานผิดพลาดในภายหลังได้ นอกจากนี้ยังทำให้ต้องทิ้งชิ้นงานผลิตซ้ำ หรือซ่อมแซม ซึ่งเพิ่มต้นทุนการผลิตและเวลาการทำงาน ดังนั้น ESD จึงเป็นปัญหาที่ส่งผลต่อคุณภาพ ความน่าเชื่อถือ และความคุ้มค่าในกระบวนการผลิตโดยตรงนั่นเอง
แนวทางการป้องกันไฟฟ้าสถิตในห้องคลีนรูม
แนวทางในการป้องกันการเกิดไฟฟ้าสถิต (ESD) ในห้องคลีนรูมสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์หลัก ๆ มีดังนี้
- การสวมใส่ชุดและอุปกรณ์ป้องกัน ESD : ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมใส่เสื้อคลุมคลีนรูมที่มีคุณสมบัติกันไฟฟ้าสถิต พร้อมรองเท้า ESD ถุงมือ และสายรัดข้อมือ เพื่อช่วยระบายประจุที่สะสมออกอย่างปลอดภัย
- การเลือกใช้วัสดุป้องกันไฟฟ้าสถิตสำหรับพื้นและผนัง : พื้นและผนังควรทำจากวัสดุที่มีคุณสมบัติ Conductive หรือ Dissipative เพื่อลดการสะสมของประจุและช่วยระบายประจุออกสู่ระบบกราวด์
- การควบคุมระดับความชื้นสัมพัทธ์ในห้องคลีนรูม : ควรรักษาความชื้นสัมพัทธ์ให้อยู่ในช่วง 40–60% เนื่องจากความชื้นต่ำจะเพิ่มโอกาสการสะสมไฟฟ้าสถิตได้ง่ายขึ้น
- การใช้โต๊ะทำงานและอุปกรณ์ที่ป้องกัน ESD : โต๊ะ เครื่องมือ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในกระบวนการต้องออกแบบให้ป้องกันไฟฟ้าสถิต เช่น ใช้แผ่นรองโต๊ะ ESD และเชื่อมต่อกับระบบกราวด์ตลอดเวลา
- การฝึกอบรมและสร้างความตระหนักรู้แก่บุคลากร : ให้ความรู้เรื่อง ESD แก่พนักงานอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้เข้าใจถึงความเสี่ยงและปฏิบัติตามมาตรการป้องกันอย่างถูกต้องและต่อเนื่อง
“CAI Engineering” รับสร้างห้องคลีนรูมสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
CAI Engineering บริการออกแบบและติดตั้งห้องคลีนรูมครบวงจรสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เพราะในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์นั้น ไม่ได้เพียงควบคุมฝุ่นหรืออนุภาค แต่ยังควบคุมความชื้น อุณหภูมิ และไฟฟ้าสถิต (ESD) ซึ่งเป็นหัวใจหลักในงานผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ โดยเรามีวิศวกรที่มีประสบการณ์การออกแบบคลีนรูมกว่า 20 ปี ที่ออกแบบระบบ HVAC ในอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ หรือการใช้วัสดุพื้นและผนังที่ช่วยป้องกันการเกิดไฟฟ้าสถิตได้
ปรึกษาเรื่องการสร้างห้องคลีนรูม
หรือติดตามความรู้เรื่องนวัตกรรมการปรับอากาศ
Line OA : @caihvac หรือคลิก https://lin.ee/RTsrnHb
E-mail : veeraya@caiengineering.com
