Verificarea periodică, cu valori înregistrate, cântărește la audit mai mult decât certificatele furnizorului.
Un post de lucru ESD poate arăta impecabil și totuși să nu treacă auditul. Covorul este disipativ, operatorul poartă brățară, procedura este afișată pe perete, iar furnizorul a livrat certificate pentru fiecare componentă. Ce lipsește, aproape de fiecare data sunt rezultatele măsurătorilor care confirmă că toate aceste elemente formează un singur sistem, conectat la același punct de împământare și că cineva verifică periodic acest lucru.
Diferența dintre un post care arată bine și unul care trece auditul ține mai puțin de echipamente și mai mult de modul în care acestea sunt conectate între ele și de documentația care demonstrează că sistemul funcționează.
Standardul cere un program, nu o listă de produse
Standardul internațional IEC 61340-5-1, adoptat la nivel european ca EN IEC 61340-5-1, privind protecția componentelor electronice împotriva descărcărilor electrostatice, nu impune achiziția unor produse anume. Impune existența unui program ESD documentat, cu un responsabil desemnat, cu zone definite, cu instruirea personalului și, cel mai important, cu un plan de verificare a conformității. Echivalentul american, ANSI/ESD S20.20, cere în esență același lucru.
Zona protejată împotriva descărcărilor electrostatice (EPA) este unitatea de bază. În interiorul ei, elementele conductoare și disipative, precum și personalul care manipulează componente sensibile la ESD, trebuie conectate la un sistem de împământare sau de legare echipotențială. Scopul nu este atingerea unei valori absolute de zero volți, ci eliminarea diferențelor de potențial care pot provoca descărcări electrostatice.
De aici vine prima concepție greșită pe care o întâlnesc frecvent în fabrici: ideea că un blat disipativ, însoțit de un certificat, rezolvă problema, deși blatul este doar o componentă a programului ESD.
Valorile pe care le măsoară auditorul
Un auditor nu se limitează la verificarea etichetelor; examinează rezultatele măsurătorilor și poate efectua propriile verificări la fața locului. Pentru un post de lucru clasic, verificările uzuale sunt următoarele.
Suprafața de lucru trebuie să aibă o rezistență față de punctul de împământare mai mică de 1 GΩ. Aceeași limită se aplică scaunului, cărucioarelor și rafturilor din zonă. Sistemul format din operator, brățară și cordon, măsurat cu operatorul la post și brățara pe mână, trebuie să aibă o rezistență sub 35 MΩ. Sistemul format din pardoseală și încălțăminte, atunci când este folosit ca metodă de împământare a personalului, trebuie să prezinte o rezistență sub 1 GΩ, cu condiția suplimentară ca tensiunea generată pe corp în timpul testului de mers să fie sub 100 V.
Cordonul brățării conține, în mod obișnuit, o rezistență de siguranță de 1 MΩ. Rolul ei principal nu este protecția ESD, ci limitarea curentului pentru protecția operatorului în cazul contactului accidental cu o tensiune periculoasă. Un cordon fără această rezistență poate să treacă testul ESD și să reprezinte, în același timp, un risc electric.
Verificarea nu se face o singură dată, la instalare. Standardul cere un plan de verificare periodică, cu frecvențe stabilite în funcție de risc și cu valorile înregistrate. Brățările se verifică, de regulă, zilnic, la începutul schimbului, dacă nu se utilizează un sistem de monitorizare continuă.
Punctul comun de împământare, locul unde se pierde conformitatea
Blatul și structura sunt conectate printr-un conductor dedicat, care urmează reglajul pe înălțime al mesei.
Aici apar cele mai multe neconformități la posturile de lucru pe care le-am văzut. Fiecare element este legat corect, dar separat: covorul la un șurub al cadrului, priza pentru brățară la alt șurub, structura mesei la o a treia conexiune, iar legătura dintre ele se bazează pe presupunerea că, dacă totul este metalic, continuitatea electrică este asigurată implicit.
Problema este că o îmbinare mecanică nu reprezintă o conexiune electrică garantată. Vopseaua, oxidarea, o șaibă dințată slăbită sau un element cu acoperire izolantă pot întrerupe calea de descărcare fără ca acest lucru să fie vizibil. Postul arată identic, dar măsurătoarea iese în afara limitelor.
Soluția cerută de standard este existența unui punct comun de împământare, la care fiecare element este conectat explicit, prin conductori dedicați, iar continuitatea conexiunilor din sistemul de echipotențializare trebuie, la rândul ei, verificată. Când un post de lucru este proiectat de la început în jurul acestui punct comun, verificarea durează câteva minute. Când este realizat improvizat, verificarea devine o investigație.
Trei situații care se repetă
Prima: covorul fixat mecanic pe structura mesei, fără o conexiune verificată la împământare. Totul pare în regulă până când cineva demontează blatul pentru o reparație și îl remontează folosind un șurub vopsit. Nimeni nu efectuează ulterior o măsurătoare, iar neconformitatea rămâne nedetectată luni de zile.
A doua: prizele pentru brățară montate direct pe structură, la care sunt conectate cordoane fără rezistență de siguranță. Situația apare mai ales la posturile construite în regie proprie, unde partea mecanică este bine realizată, iar partea electrică este tratată ca un detaliu. Este atât o neconformitate, cât și un risc pentru operator.
A treia, și cea mai costisitoare la audit, este lipsa unui plan de verificare periodică, cu valori înregistrate. Am văzut zone întregi echipate corect, cu produse bune, care au primit o observație majoră pentru că nu exista niciun registru de măsurători. Un auditor poate ține cont de faptul că o valoare ușor peste limită a fost identificată, documentată și a generat o acțiune corectivă, dar aceasta rămâne o neconformitate până la remediere. Absența măsurătorilor nu permite demonstrarea conformității.
Ce înseamnă asta când echipezi o zonă nouă
Postul de lucru ESD ca sistem, nu ca sumă de accesorii.
Dacă pregătiți o linie de asamblare electronică, o zonă de reparații sau un laborator, decizia privind posturile de lucru se ia cel mai bine pornind de la verificare, nu de la catalog. Întrebările utile sunt simple: unde este punctul de împământare al postului, cum sunt conectate blatul și structura la acesta, cum se verifică fiecare cale fără demontare și ce documentație primiți odată cu produsul.
Un post de lucru proiectat ca sistem răspunde la toate cele patru întrebări. Are un punct de împământare dedicat și accesibil, un blat cu rezistența electrică în limitele specificate și cu o conexiune la împământare care poate fi verificată, o structură conectată electric prin conductori dedicați, nu doar prin contact mecanic și o fișă tehnică pe care o puteți include în dosarul de audit.
Costul diferenței este mic la achiziție și mare la remediere. O zonă echipată cu mese obișnuite cu blat disipativ, care trebuie adusă ulterior la conformitate, înseamnă intervenții pe fiecare post, timp de producție pierdut și, în unele cazuri, amânarea auditului.
Materialele izolante din zonă – problema care nu se vede
Un capitol pe care puține echipe îl tratează serios înainte de primul audit este cel al materialelor izolante. Materialele plastice obișnuite din zonă, de la o folie de protecție la carcasa unui monitor, de la o cutie de scule la paharul cu cafea, se pot încărca electrostatic și pot genera un câmp care afectează componentele de pe masă, chiar și fără contact direct.
Auditorul poate verifica intensitatea câmpului electrostatic în apropierea componentelor sensibile și poate solicita fie îndepărtarea materialului izolant, fie adoptarea unei măsuri compensatorii, de obicei utilizarea unui ionizator, care trebuie verificat periodic pentru timpul de descărcare și tensiunea de dezechilibru (offset). Un ionizator montat în tavan și lăsat fără verificări periodice nu poate fi considerat o măsură de protecție a cărei eficacitate este demonstrată.
Practic, înainte de orice investiție în echipamente, merită făcut un inventar al materialelor plastice de la fiecare post. De multe ori, o bună parte dintre ele pot fi pur și simplu îndepărtate din zonă, reducând riscul fără costuri suplimentare.
Transportul și depozitarea în interiorul zonei
Protecția nu se termină la marginea blatului. Cărucioarele cu care se mută subansamblurile între posturi, rafturile pe care sunt depozitate cutiile și recipientele în care se păstrează plăcile electronice fac parte din același sistem de protecție și trebuie să respecte cerințele ESD aplicabile fiecărui tip de echipament sau ambalaj.
O situație frecventă este cea a unei zone echipate corect, cu posturi conforme, în care produsul circulă în cutii obișnuite de plastic, pe un cărucior cumpărat separat, fără nicio cerință ESD. Lanțul se rupe exact între posturi, acolo unde nimeni nu se uită, pentru că atenția se concentrează pe masa de lucru.
Același principiu se aplică și la ieșirea din zonă. Dacă produsul părăsește zona protejată, ambalajul de transport trebuie să ofere și protecție prin ecranare împotriva descărcărilor electrostatice, nu doar proprietăți disipative.
Documentele pe care le cere auditorul
Partea documentară este cea care decide, în practică, rezultatul. Un audit presupune verificarea planului programului ESD, cu responsabilul desemnat și lista zonelor, a planului de verificare a conformității, cu metode și frecvențe, a înregistrărilor măsurătorilor efectuate, a dovezilor privind instruirea personalului care lucrează în zonă și a evidenței acțiunilor corective inițiate pentru valorile în afara limitelor.
Fișele tehnice ale produselor sunt utile, dar sunt ultimul element pe listă, nu primul. Un certificat de la furnizor poate demonstra conformitatea produsului în condițiile în care a fost testat, nu și comportamentul acestuia după instalare, după un an de utilizare și două mutări de linie.
Din experiența discuțiilor cu echipe de producție din România, decalajul cel mai mare nu este între ce au cumpărat și ce ar fi trebuit să cumpere, ci între ce au instalat și ce pot demonstra.
O verificare scurtă înainte de audit
Măsurați rezistența dintre suprafața de lucru și punctul de împământare, la fiecare post, nu doar pe un eșantion. Verificați sistemul format din operator, brățară și cordon, cu operatorul la post. Urmăriți vizual fiecare conductor până la punctul comun și verificați continuitatea electrică. Cereți registrul de măsurători din ultimele trei luni. Dacă oricare dintre aceste verificări evidențiază o problemă, aveți un răspuns înainte să îl primiți de la auditor.
Jabama produce de 19 ani posturi de lucru industriale, printre care mese de lucru ESD certificate, proiectate cu punct de împământare dedicat și documentație pentru dosarul de audit. Pentru o evaluare a unei zone existente sau pentru configurarea uneia noi, ne puteți contacta direct.
Radu Văideanu
Country Manager
Email: radu.vaideanu@jabama.ro
Tel: +40 734 545 504
Jabama România
Glosar de termeni
ESD (Electrostatic Discharge) – Descărcare electrostatică produsă prin transferul brusc de sarcină electrică între obiecte aflate la potențiale diferite. Poate deteriora componentele electronice sensibile.
EPA (ESD Protected Area) – Zonă protejată împotriva descărcărilor electrostatice, în care sunt aplicate măsuri de control ESD pentru manipularea în siguranță a componentelor electronice.
IEC 61340-5-1 – Standard internațional care stabilește cerințele pentru un program de control al descărcărilor electrostatice în activitățile ce implică dispozitive electronice sensibile la ESD.
ANSI/ESD S20.20 – Standard american care definește cerințe pentru dezvoltarea, implementarea și menținerea unui program de control ESD.
Material disipativ – Material care permite disiparea controlată a sarcinilor electrostatice, reducând riscul descărcărilor bruște.
Legare echipotențială – Conectarea electrică a elementelor unui sistem pentru reducerea diferențelor de potențial dintre acestea.
Punct comun de împământare – Punct de conexiune utilizat pentru conectarea controlată a elementelor unui post de lucru ESD la sistemul de împământare.
Ionizator ESD – Echipament care generează ioni pozitivi și negativi pentru neutralizarea sarcinilor electrostatice acumulate pe suprafețele izolante.
Tensiune de dezechilibru (offset) – Parametru utilizat la evaluarea ionizatoarelor ESD, care indică dezechilibrul dintre ionii pozitivi și negativi generați.
Ecranare ESD – Proprietate a unui material sau ambalaj de a limita efectele descărcărilor electrostatice externe asupra componentelor electronice protejate.