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La produzione di dispositivi medici in rapida evoluzione, affiancata dalla manifattura di dispositivi elettronici, richiede un rispetto assoluto della gestione delle aree pulite (cleanroom) e dell'implementazione della sicurezza contro la scarica elettrostatica (ESD). Tali tecnologie all'avanguardia diventano inutili quando esposte a minacce nascoste che le persone spesso trascurano. Lo scopo delle postazioni ESD è quello di proteggere gli elettronici delicati da scariche elettrostatiche in modo che operino senza malfunzionamenti. Queste piattaforme di protezione statica offrono molto più di semplici funzioni di sicurezza, poiché aiutano a mantenere gli standard di operazione delle aree pulite. Lo scopo di questo articolo è spiegare come le postazioni ESD proteggano gli elettronici illustrando la differenza tra dissipazione statica e piattaforme conduttive, con enfasi sull'integrazione dei filtri nel controllo della contaminazione, basato su uno scenario di produzione di dispositivi medici.
Dissipazione Statica vs. Postazioni Conduttive
Una comprensione completa delle operazioni del banco di lavoro ESD inizia con l'apprendimento della separazione tra stazioni di lavoro conduttive e modelli di dissipazione elettrostatica. I due tipi di postazioni differiscono nella strategia per il controllo dell'elettricità statica, anche se condividono uno scopo comune.
Stazioni di Lavoro con Dissipazione Statica
La stazione di lavoro con dissipazione statica presenta una costruzione che consente la scarica di cariche elettriche a velocità controllate e sicure. Queste superfici e materiali resistono alle cariche elettriche tra 1 x 10^6 e 1 x 10^11 ohm per quadrato. Un livello specifico di resistività tra 1 x 10^6 e 1 x 10^11 ohm per quadrato impedisce scariche dannose di carica ESD consentendo una dissipazione costante della carica. Questi materiali trovano applicazione in situazioni di produzione dove il controllo dello sviluppo elettrostatico è fondamentale e l'attrezzatura sensibile tollera movimenti di carica controllati ma gradualmente.
Stazioni di Lavoro Conduttive
Il valore di resistività dei banconi conduttori di solito si trova tra 1 x 10^4 e 1 x 10^6 ohm per quadrato a causa dei materiali costruttivi ad alta conducibilità. Lo scopo principale di questi banconi consiste nel trasferire all'istante la carica elettrica alla superficie di terra. Le proprietà conduttive di questi materiali eliminano qualsiasi pericolo di accumulo statico dannoso, rendendoli adeguati per ambienti di lavoro che gestiscono componenti elettronici delicati.
La scelta tra questi tipi di banconi dipende dalle esigenze specifiche e dai requisiti di sensibilità elettronica presenti nei contesti di cleanroom. Le valutazioni della Capacità Elettromagnetica (EMC) rappresentano il metodo principale attraverso cui le aziende selezionano il tipo di bancone appropriato.
Integrazione dei filtri per il controllo della contaminazione
Il controllo della scarica elettrostatica dovrebbe essere combinato con la protezione ambientale libera da contaminanti per soddisfare gli standard delle sale pulite. Gli standard ISO stabiliscono diverse categorie per le sale pulite che specificano i limiti massimi di contaminazione particolata. I banchi di lavoro ESD includono ora sistemi di filtri sofisticati che rispettano gli standard ISO per il controllo della contaminazione.
I banchi di lavoro ESD forniti dai venditori includono oggi spesso filtri HEPA o i migliorati filtri ULPA. Questi filtri sono fondamentali per:
1.Rimuovere la contaminazione particolata:
Il filtro HEPA può raggiungere una prestazione HEPA catturando il 99,97% delle particelle di dimensioni 0,3 micron, ma la prestazione del filtro ULPA consente di trattenere il 99,999% delle particelle di 0,12 micron. L'efficienza di filtraggio raggiunge quasi livelli completi con questi filtri, garantendo un efficace rispetto delle procedure di conformità delle sale pulite.
2.Mantenere la dinamica dell'aria:
La combinazione di sistemi di filtri lavora per ridurre il flusso d'aria turbolento e mantenere una direzione di flusso d'aria unidirezionale, che minimizza la possibilità di ririsospensione delle particelle. Prevenire l'insediamento di contaminanti su parti sensibili è possibile solo attraverso l'implementazione di questo meccanismo di controllo essenziale.
3.Promozione della Sicurezza dei Lavoratori:
I livelli di sicurezza sul lavoro migliorano attraverso un efficace controllo della contaminazione, che protegge i manutentori di componenti elettronici da disturbi sanitari legati alle particelle.
Studio di caso: Produzione di Dispositivi Medici
Le scrivanie EDS combinate con sistemi di filtraggio mostrano la loro importanza attraverso l'esempio di un produttore di dispositivi medici che fabbrica defibrillatori cardioverter implantabili (ICD). I dispositivi ICD incorporano elettronica sensibile speciale che deve evitare interferenze ESD nonché contaminanti.
L'azienda ha osservato le seguenti modifiche dopo aver installato banchi di lavoro ESD conduttivi insieme a filtri ULPA avanzati.
Migliorata Affidabilità del Prodotto:
L'affidabilità del prodotto è aumentata poiché la tecnologia implementata ha scaricato rapidamente l'elettrostatica e incluso un efficiente rimozione delle particelle, riducendo i tassi di guasto degli ICD.
Migliorata Conformità della Sala Pulita:
La combinazione ha aiutato a mantenere la sala pulita agli standard ISO Classe 5, il che resta cruciale per la produzione di dispositivi medici.
Efficacia e Sicurezza dei Lavoratori:
La decisione riguardante l'area di lavoro ha portato alla protezione della sicurezza del prodotto e al miglioramento delle condizioni dei lavoratori, risultando in un aumento della velocità operativa e della soddisfazione sul lavoro.
La protezione di componenti elettronici sensibili in ambienti a sala bianca dipende fortemente dai banchi ESD, i quali fungono da attrezzature di protezione essenziali. Le aziende devono conoscere le differenze tra workstation conductive e con dissipazione statica per scegliere i metodi appropriati alle loro esigenze specifiche. Questi banchi beneficiano le operazioni di produzione di dispositivi medici integrando sistemi di filtrazione avanzati che garantiscano ambienti privi di contaminanti. L'integrazione di queste specifiche produce un miglioramento della affidabilità insieme ad attributi di sicurezza e conformità alle norme dell'industria, dimostrando perché i banchi ESD rimangono essenziali nei settori di produzione elettronica e medica contemporanea.
