Tĩnh điện

Thành Viên Nhóm 2 :
Họ Và Tên : Mã Số Sinh Viên :
1. Trịnh Trần Long 50130810
2. Nguyễn Văn Sang 50131324
3. Lê Nhật Quang 50131250
4. Nguyễn Văn Hoàng 50130401
5. Nguyễn Văn Tâm 50131871
Nội Dung Bài Báo Cáo
Phần 1 : Làm rõ tĩnh điện
Chương 1 : Tổng quan về tĩnh điện
Chương 2 : Tĩnh điện ở người
Chương 3 : Sự nguy hiểm của tĩnh điện
Chương 4 : Một số ví dụ về tĩnh điện
Chương 5 : các tiêu chí đánh giá rủi ro nguy hiểm do phóng điện tĩnh điện
Phần 2 : Các biện pháp phòng chống tĩnh điện
Chương 1 : Những cách khử tĩnh điện
Chương 2 : Một số hình ảnh về dụng cụ bảo hộ lao động
Chương 4 : Khử tĩnh điện trong sản xuất
Chương 5 : Những thắc mắc về phòng chống tĩnh điện
Phần 3 : Phần kết ( góc ngộ nghĩnh )
Tổng quan về tĩnh điện
Hiện tượng tĩnh điện xảy ra ở khắp mọi nơi trong cuộc sống xung quanh ta. Về bản chất thì tĩnh điện chỉ đơn thuần là sự mất cân bằng về điện tích của một vật chất nào đó. Chẳng hạn như khi ta cọ xát một cái bút viết với tóc vậy, một số điện tích hay còn gọi là electron sẽ bị mất đi do quá trình cọ xát và kết quả là vật mất điện tích sẽ mang điện tích dương, còn vật nhận thêm điện tích sẽ mang điện tích âm.
Các nguyên nhân sinh ra tĩnh điện :
_ Do ma sát giữa hai loại vật chất mà ra hoặc do cảm ứng điện
_ Do đó hễ có chuyển động là có ma sát và sinh ra tĩnh điện
_ Bụi chuyển động trong không khí, bị ma sát với không khí cũng bị tích điện đó chính là mối liên quan giữa chống tĩnh điện và phòng sạch,
Tĩnh điện xảy ra ở người là gì?
Tĩnh điện là hiện tượng cơ thể có tích một loại điện tích nào đó , hiện tượng này thường xảy ra do ma sát . Hiện tượng này chỉ xảy ra khi bạn cách điện đối với đất . Do ma sát mà cơ thể của bạn sẽ có 1 loại điện tích nào đó nhiều hơn điện tích còn lại , lúc này cơ thể bạn được gọi là tích điện , khi bạn tiếp xúc với 1 vật dẫn điện nối đất , thì sẽ có dòng điện xuất hiện do hiện tượng cân bằng điện tích . Nếu lượng điện tích lớn có thể sinh ra tia lửa điện . Và hiện tượng này ở đâu cũng có .
CÁC ĐIỀU KIỆN
thích hợp cho sự tích tĩnh điện
MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC
nhạy cảm với tác động tĩnh điện
MỨC TÍCH ĐIỆN
vượt ngưỡng nguy hiểm
THỜI GIAN CẦN THIẾT
để điều kiện phóng điện được hình thành
ĐIỀU KIỆN NGUY HIỂM
NỔ HAY CHÁY
TAI NẠN
nguy hiểm cho người
XÁO TRỘN
trong quá trình sản xuất
Các yếu tố ảnh hưởng đến rủi ro thiệt hại do tĩnh điện
Các điều kiện dẫn đến việc gia tăng mức độ rủi ro khi vật liệu sản phẩm, đối tượng hay cơ thể người đạt đến mức tích điện “nguy hiểm” (mức cao nhất có thể có). Khi đó khả năng phóng điện nguy hiểm hay các tác hại nguy hiểm của trường tĩnh điện phải được quan tâm. Nguy hiểm thật sự xuất hiện chỉ vào thời điểm trạng thái trên được duy trì đủ dài để gây ra phóng điện tia lửa với năng lượng cao tương ứng
Sự nguy hiểm của tĩnh điện
Tĩnh điện là mối hiểm họa đe dọa tính mạng con người, sức khỏe và các tài nguyên. Rủi ro hiện diện trong rất nhiều lĩnh vực của hoạt động con người, đặc biệt là khi làm việc trong môi trường mà ở đó trường tĩnh điện mà sự phóng điện có thể gây ra cháy hay nổ.
Các thiết bị bảo vệ con người, đôi khi lại trở thành nguồn gây nguy hiểm cho chính con người, nếu chúng được làm từ các vật liệu không thích hợp hoặc sử dụng không đúng cách.
Các bộ quần áo bảo hộ được làm bằng các vật liệu có thể gây tích điện trên cơ thể con người và điều này rất nguy hiểm do khả năng dẫn điện tương đối của cơ thể người tương đối cao sẽ dẫn đến phóng điện năng lượng lớn dưới dạng hình thành tia lửa. Cở thể người tích điện là nguyên nhân gây ra cháy và nổ đặc biệt trong công nghiệp hóa hay gây hư hỏng các hệ thống chứa nhiều thiết bị vi mạch nhạy cảm ( thiết bị chuẩn đoán, đo lường điều khiển, thiết bị truyền dẫn thông tin …).
Các vi mạch (microchip) có thể bị tổn hại khi chịu một lượng tĩnh điện cực thấp, chỉ 10-volt. Trong khi con người lại không thể nhận biết được cường độ tĩnh điện dưới 1.500-volt. Càng kinh khủng hơn nếu bạn biết rằng, việc đi qua một tấm thảm, tấm mền len có thể sản sinh ra nguồn tĩnh điện tới 12.000-volt. May cho con người là tĩnh điện không gây nguy hiểm tới tính mạng!
thông thường khi cơ thể khô ráo thì rất dễ tích điện, đặt biệt là đôi tay, tay người nào bị chai thì dễ tích điện hơn tay người khác. Các linh kiện trong máy tính đa phần rất nhạy cảm với hiện tượng tĩnh điện, nếu cơ thể mình tích điện, khi mình tiếp xúc với các linh kiện kia bằng tay ( hoặc bằng chân) thì sẽ xảy ra hiện tượng tíĩnh điện, các thiết bị đó có thể hỏng, có thể không hoạt động bình thường. Vì vậy cần có biện pháp để khử hiện tượng tĩnh điện,
Cơ thể chúng ta bình thường cọ xát với không khí, đồ vật v.v... tạo nên tĩnh điện. Với những con chip ngày càng nhỏ và mỏng manh hiện giờ thì dòng tĩnh điện của cơ thể người có thể làm hỏng nó. Bởi vậy việc khử tĩnh điện rất quan trọng
Tĩnh điện là một 1 vấn đề rất quan trọng. Đặc biệt là ở các xứ không khí lạnh và khô. Khả năng tích điện của cơ thể rất lớn. Tay bạn có thể phóng điện khi cầm lấy tay nắm cửa. Nước ta là nước nhiệt đới nên vấn đề này không quan trọng lắm. Chỉ có những công ty lớn thì mới bắt đeo vòng tĩnh điện khi tháo lắp thiết bị thôi còn phần lớn khi tự rắp ráp hoặc các công ty nhỏ thì vấn đề này ít được quân tâm
Một số ví dụ về hiện tượng
tĩnh điện
ví dụ đơn giản nhất là :khi cọ một chiếc thước kẻ nhựa lên tóc thì chiếc thước kẻ ấy sẽ TÍCH ĐIỆN,nó có thể hút một miếng giấy nhỏ.
thí nghiệm này được áp dụng rộng rãi trong các xưởng dệt,ở đấy người ta tích điện cho các thanh sắt để chúng hút hết các bụi len,vải,tơ,...nhỏ trong không khí!
khi tắt TV để tay gần màn hình ta thấy lông tay dựng đứng vì bị hút vào phía màn hình, muốn tạo một thiết bị tương tự để ứng dụng vào công việc hút bụi mà không cần máy hút bụi
Mùa đông, vào những ngày hanh khô trời lạnh, cứ đút 2 tay túi quần, đến lúc thò tay vào cái tay nắm cửa, hay vào vật dẫn điện là y như rằng bị giật điện, nhưng mùa hè thì lại chẳng sao cả
Các tiêu chí đánh giá rủi ro nguy hiểm do phóng điện tĩnh điện
Các đặc tính của vật liệu ảnh hưởng đến tính tích điện của chúng (tính dẫn điện, hằng số điện môi, hình dạng, kích thước …)
Các đặc tính của môi trường xung quanh ảnh hưởng đến sự hình thành các điều kiện tích điện và đánh lửa hay nổ (độ ẩm không khí, nhiệt độ, hơi và bụi ….)
Mức tích điện lớn nhất của vật liệu, sản phẩm, đối tượng.
Thời gian lớn nhất cần thiết để phóng điện.
Năng lượng tích điện lớn nhất đối với hệ thống có sẵn hay năng lượng của sự phóng tĩnh điện.
Các biện pháp phòng chống tĩnh điện
Trong th?c t? đ? gi?m r?i ro nguy hi?m do t?nh đi?n, có thể áp dụng các biện pháp như sau :
Truy?n tinh dđi?n xu?ng đ?t b?ng cách ti?p đ?t các thi?t b? s?n xu?t, các b?n ch?a các ?ng d?n, thùng ch?a b?ng kim lo?i, ... Di?n tr? ti?p đ?t tinh đi?n ph?i có giá tr? b?ng hay nh? hon 10?. Trong tru?ng h?p không th? th?c hi?n h? th?ng ti?p đ?t tinh đi?n riêng thì có th? s? d?ng h? th?ng ti?p đ?t an toàn.
Tang đ? ?m tuong đ?i c?a không khí trong các phòng có nguy hi?m tinh đi?n lên trên 70% vì ph?n l?n các v? n? do tinh đi?n gây ra có độ ẩm tương đối của không khí thấp khoảng 30?40%. Nhung phuong này ít được áp dụng trong công nghiệp vì làm hư hỏng các thiết bị điện tử trong công nghệ sản xuất và sản phẩm
Hạn chế bụi trong sản xuất càng nhiều càng tốt
Kh? tinh di?n c?p ph�n t? b?ng c�ch d�ng m�y t?o ion trong khơng khí d? trung hịa, nhu th? thì tinh di?n sinh ra s? r?t nh? do du?c c�n b?ng ph?n n�o
Đối với người, để phòng tránh nguy hiểm do tĩnh điện có thể thực hiện các biện pháp như sau :
Làm sàn dẫn điện, tiếp đất tay mở cửa, tay vịn cầu thang, tay quay các thiết bị sản xuất, .
Không mặc các quần áo có khả năng nhiễm tĩnh điện cao (len, tơ.), không đeo các trang sức bằng kim loại.
Sử dụng giày có đế cao su đóng đinh,.
Trang bị các thiết bị cảm biến dò và báo nguy cơ xảy ra nguy hiểm tĩnh điện như volt kế tĩnh điện, tĩnh điện nghiệm
Quần áo phòng sạch chống tĩnh điện
Không tạo ra ma sát (việc này là không thể vì không có chuyển động thì không thể tạo ra sản phẩm) ngay cả chúng ta khi đi lại thì bản thân quần áo đã ma sát với nhau đó chính là lý do đế trang bị đồ bảo hộ lao động chống tĩnh điện (áo, giày, găng, khăn, thảm, ghế bàn làm việc... có ma sát cũng không sinh ra tĩnh điện)

Găng tay chống tĩnh điện (Antistatic Gloves)
Găng tay phủ PU chống tĩnh điện
Giầy chống tĩnh điện
Bao sỏ ngón tay chống tĩnh điện
Thảm chống tĩnh điện
Con lăn dính bụi
Có tác dụng lấy bụi trên các thiết bị điện điện tử
Sử dụng các vòng khử tĩnh điện khi tiếp xúc với các thiết bị có độ nhạy về điện cao thiết bị này sẽ truyền dòng tĩnh điện sinh ra vào đất
hình ảnh 2 con SOP chịu các điện áp ESD 4kV và 2kV làm thủng bề mặt và hình ảnh về việc đeo vòng chống tĩnh điện khi xử lí bo mạch.
Trong chỗ màu xanh ấy có cái đèn, chỗ nào có tĩnh điện thì mình dí vào chỗ đó một phát, đèn trong đó sáng lên, tĩnh đện ở đó sẽ được tiêu tốn hết
Móc chìa khóa ô tô có khả năng phát hiện mát điện và có khả năng triệt tiêu tĩnh điện. thi?t b? kh? tinh di?n cho ngu?i l�i h?u d?ng khi xu?ng xe d? xang v�o m�a dơng. do di?n ? qu?n �o cĩ th? g�y ch�y n? c�y xang n�n c�i n�i c�i vơ chìa khố, khi xu?ng xe thì t?t m�y ph�t ch?m vơ thi?t b? h?t tinh di?n an tồn
Như chúng ta đã biết thì các linh kiện điện tử như IC rất nhạy về điện, nó nhạy đến mức mà đôi khi chính sự tĩnh điện của con người cũng đủ để làm hỏng cách điện của mạch trong IC. Và kết quả là ta chỉ sờ tay vào cũng đủ làm hỏng con IC đó. Ở một khía cạnh khác thì các vật tích điện trái dấu thường có xu hướng hút nhau, đó là lý do vì sao các thiết bị điện tử như tivi lại bị bụi bám nhiều như thế. Trong sản xuất, có những khâu yêu cầu sản phẩm phải thật sạch sẽ, không được bám bụi cũng như các linh kiện điện tử phải được khử hết tĩnh điện để tránh những rủi ro đáng tiếc trong quá trình chế tạo và lắp ráp.
Ở chế độ sử dụng bình thường các sản phẩm Bán dẫn đều rất bền, dù dưới dạng bóng bán dẫn đơn hay mạch tích hợp IC với hàng trăm triệu bóng bán dẫn trên một chíp. Tuổi thọ trung bình của các sản phẩm Bán dẫn là trên 20 năm.Tuy nhiên, tất cả mọi sản phẩm Bán dẫn đều rất nhạy cảm với tĩnh điện (ESD - electro-static discharges). Bởi vì tĩnh điện thường có điện áp cao do đó dễ dàng phá hủy các mạch bán dẫn rất mỏng manh. Do vậy khi vận chuyển, lắp đặt Quý khách nên chú ý tránh các vật có khả năng tích tĩnh điện và nên có thiết bị nối mát từ tay cầm xuống đất khi lắp đặt sản phẩm.
Ảnh hưởng của tĩnh điện đối với các linh kiện điện tử
Khử tĩnh điện cho kính quang học để tránh dính bụi bẩn
Khử tĩnh điện các chai nhựa để tránh dính bụi bẩn trong khi di chuyển
Hình ảnh minh hoạ cho quá trình khử tĩnh điện trong sản xuất
Tránh phim bọc bị xoắn do tĩnh điện
Khử tĩnh điện để đảm bảo độ tinh khiết cho tấm silicon
Ngăn không cho bụi bám vào trong quá trình dán nhãn
Khử tĩnh điện cho các chi tiết nhựa, cao su
Khử tĩnh điện cho mạch in
Khử tĩnh điện trong dây chuyền lắp ráp điện thoại di động
Thông qua các hình ảnh minh họa trên, ta có thể thấy là rất nhiều ngành sản xuất cần đến việc khử tĩnh điện. Trong các loại tĩnh điện thì được chia ra làm loại tĩnh điện âm và tĩnh điện dương và vì vậy các chế độ khử tĩnh điện được chia ra là chế độ cân bằng về điện tích, chế độ khử ion âm và chế độ khử ion dương. Cấu tạo một bộ khử tĩnh điện thông qua việc tạo ion (Ionizer) loại dùng quạt có thể được mô tả như hình bên dưới. Thông qua việc hòa trộn và thổi các ion được tạo ra bằng quạt cộng với bộ cảm biến và điều khiển cân bằng Ion, phương pháp này cho phép sử dụng tối ưu cả về tốc độ ion hóa và khả năng cân bằng ion. Chúng ta biết rằng, khử tĩnh điện cho một vật nghĩa là đưa vật đó về trạng thái cân bằng về điện tích bằng cách thổi khí đã được ion hóa trái dấu vào vật nhiễm tĩnh điện. Và để làm được điều đó thì thiết bị khử tĩnh điện phải có khả năng tạo được ra các ion âm và ion dương.
Hiện tại trên thị trường có 3 loại thiết bị ionizer: dạng quạt (fan type), dạng thanh (bar type) và dạng thổi (air push type).
Có nhiều model tương ứng với mức quạt mạnh yếu khác nhau (ZJ-FA01, 02, 03: lưu lượng gió từ 0,255 đến 2,2 m3/phút). Loại này có sẵn cảm biến, giúp theo dõi và duy trì độ cân bằng ion có hiệu quả nhất. ZJ-FA có thể kết nối với bộ theo dõi mức ion (Ion Monitor) ZJ-MA01 với đèn báo 5 mức và tín hiệu cảnh báo thời điểm cần bảo trì làm sạch.
Model dạng quạt ZJ-FA10 cao cấp tích hợp sẵn đèn chỉ thị 7 mức
Dạng thanh ZJ-BA (Bar type):
Loại này có chiều dài xử lý ion từ 420 đến 2580mm, đáp ứng được các yêu cầu đa dạng về diện tích. ZJ-BA sử dụng phương pháp tạo ion tiên tiến Dual-mixing variable DC method nhằm đạt độ cân bằng ion hiệu quả nhất, đồng thời tích hợp sẵn 3 cảm biến giám sát mức ion.
Có thể đặt sẵn chế độ hoạt động cân bằng ion, hoặc thiên về ion dương/âm tùy yêu cầu.
Bộ điều khiển từ xa cho phép điều khiển tới 16 bộ ZJ-BA.
Dạng thổi (Air push type) KS1:
Loại này cho phép khử tĩnh điện tại chính xác vị trí yêu cầu nhờ có một hệ các đầu vòi với hình dạng, kích thước khác nhau. Lưu lượng khoảng 100 l/phút.
Để nắm bắt được chính xác mức độ tĩnh điện của đối tượng, máy sử dụng bộ Smart Electrostatic Sensor (Cảm biến đo mức tĩnh điện) ZJ-SD.
Đầu cảm biến tĩnh điện ZJ-SD100 được thiết kế nhỏ gọn và có thể xoay được, khoảng cách phát hiện từ 5-100mm. Bộ khuếch đại ZJ-SDA11 có tích hợp màn hình cho phép hiển thị giá trị tĩnh điện.
Để hiệu quả hơn trong quá trình khử tĩnh điện thì ta có thể sử dụng các cảm biến đo ở một vài vị trí, hoặc có thể đo độ tĩnh điện sau khi đã được khử xem chất lượng khử tĩnh điện ra sao. ZJ-SD cho phép kết nối tới 5 cảm biến tĩnh điện và đồng thời hiển thị lên màn hình máy tính nhờ một bộ tổng hợp dữ liệu kết nối giữa các bộ khuếch đại.
phòng sạch tất nhiên yêu cầu điều kiện sản xuất phải khử ESD(electrostatics discharge: phóng tĩnh điện)
trong các phòng sạch, ngoài việc chống tĩnh điện, thông số quan trọng nhất là lượng bụi trong không khí phải nhỏ hơn một mức nào đó. Thường là cực nhỏ, để bảo đảm cho các quá trình xử lí không bị lẫn các tạp chất do bụi không khí rơi vào. Vì các bạn đã biết, trong công nghệ bán dẫn, kích thước của hạt bụi, so ra là lớn hơn nhiều so với các cụm mạch chức năng đơn vị trong chất liệu chuẩn bị làm nên vi mạch, nên một hạt bụi rơi vào vật liệu cần xử lí sẽ gây ra tạp chất, ảnh hưởng đến hoạt động chức năng, gây lỗi sản phẩm. -có một số các linh kiện nhạy với tĩnh điện (như một số loại QFP, một số các IC, BGA hoặc các component đặc biệt khác) được gắn lên bo mạch, nếu không khử tĩnh điện triệt để thì khi kiểm tra chạy máy sẽ hư, tĩnh điện sẽ đánh thủng các thành phần nhạy cảm.
Thực tế trong quá trình sản xuất trên toàn dây chuyền, tất cả mọi tiếp xúc giữa người thao tác và sản phẩm nhạy điện tử phải được khử tĩnh điện, ít ra là đeo găng cao su, hoặc phổ biến là đeo vòng chống tĩnh điện khi cầm thiết bị
-thường để dán các linh kiện nhạy tĩnh điện, các máy thường dùng các đầu với tiếp điểm bằng cao su.
phòng sạch là một trong các giải pháp để phòng chống tĩnh điện trong sản xuất các thiết bị nhạy điện tử
Bảo vệ các thiết bị điện tử
An toàn lâu dài và hiệu quả nhất cho các thiết bị điện tử là nó được tiếp đất nghiêm chỉnh. Cách làm rất dễ. Cắm một cây đinh xuống đất, cột một đầu cáp điện vào đó, và đầu còn lại thì gài vào phần kim loại của thùng máy. Khi phải mở thùng máy ra để làm việc bên trong nó, ta cần phải di dời các vật có khả năng tích tĩnh điện cao ra xa. Tốt nhất là nên để thùng máy nằm trên một bàn gỗ trống. Các dụng cụ làm việc bằng nhựa, giỏ rác, điện thoại... phải được di dời ra xa. Đặc biệt là những chiếc ghế dựa có bánh xe cũng phải cho “sơ tán”.
Các thắc mắc về tĩnh điện
Trước tiên các bạn phải hiểu vì sao phải có thiết bị chống tĩnh điện. Vì có những thiết bị điện tử được coi là nhạy cảm tĩnh điện ESDS (Electronic Static Discharge Sensitive). Các thiết bị này có đặc tính nhạy cảm và dễ bị hư hỏng hoặc xuống cấp, với các mức độ khác nhau, do tác động của trường lực. (Tĩnh điện, điện từ, từ tính hoặc phóng xạ) Các mô-đun điện tử, bảng mạch in và các khối thiết bị có chứa linh kiện nhạy cảm tĩnh điện thì có thể được coi là thiết bị nhạy cảm tĩnh điện
Các thiết bị chống tĩnh điện để bảo vệ thiết bị chứ không phải bảo vệ người. Vì người mình là một vật tĩnh điện, nếu mình sờ vào một thiết bị nhạy cảm tĩnh điện thì sẽ gây hỏng hóc hoặc sai lệch các thông số của thiết bị. thế nên khi mình chạm vào một thiết bị nhạy cảm tĩnh điện thì người mình phải được nối đất thì mới không gây hỏng thiết bị.
Cũng có những người cho rằng có thể tự tiếp đất cho mình và thiết bị điện tử bằng cách đi chân không, chạm đất để xả dòng tĩnh điện.Tuy nhiên, tuyệt đối không được đi chân không như vậy khi sửa chữa bên trong thiết bị điện tử bạn có thể bị giật. Bởi lẽ, do đặc tính của mình, cho dù các thiết bị điện tử đã được ngắt điện hay thậm chí tháo khỏi ổ cắm điện, các tụ điện trong các thiết bị vẫn còn chứa nguồn điện có cường độ rất lớn, thường là hàng vạn volt, dễ gây chết người. Và khi chạm vào chúng trong tình trạng tiếp đất, bạn sẽ tự biến mình thành một sợi cáp cho các tụ điện này xả nguồn điện còn đọng lại
Cảm ơn các bạn đã theo dõi phần trình bày của nhóm chúng tôi !!!







See you again