Como as Mesas de Trabalho ESD Protegem Eletrônicos Sensíveis em Ambientes de Sala Limpa

A produção de dispositivos médicos em rápida evolução, ao lado do fabrico de dispositivos eletrônicos, exige uma adesão absoluta à gestão de salas limpas e à implementação da segurança contra descargas eletrostáticas (ESD). Tecnologias modernas de ponta tornam-se inúteis quando expostas a ameaças ocultas que as pessoas muitas vezes ignoram. O propósito dos bancos de trabalho ESD é proteger eletrônicos delicados contra descargas eletrostáticas para que operem sem falhas. Essas plataformas de proteção estática oferecem mais do que funções básicas de segurança, pois ajudam a manter os padrões de operação de salas limpas. O objetivo deste artigo é explicar como os bancos de trabalho ESD protegem eletrônicos detalhando a diferença entre dissipação estática e plataformas condutoras, com ênfase na integração de filtros no controle de contaminação, com base em um cenário de produção de dispositivos médicos.

Dissipação Estática vs. Bancadas Condutoras

O entendimento completo das operações da bancada ESD começa com o aprendizado sobre a separação entre estações de trabalho condutoras e modelos de dissipação estática. Os dois tipos de estações diferem em sua estratégia de controle de eletricidade estática, mesmo compartilhando um objetivo comum.

Estações de Trabalho de Dissipação Estática

A estação de trabalho dissipativa possui uma construção que permite a descarga de cargas elétricas a velocidades controladas e seguras. Essas superfícies e materiais resistem às cargas elétricas entre 1 x 10^6 a 1 x 10^11 ohms por quadrado. Um nível específico de resistividade entre 1 x 10^6 a 1 x 10^11 ohms por quadrado previne descargas danosas de carga ESD permitindo uma dissipação de carga constante. Esses materiais são usados em situações de fabricação onde o controle do desenvolvimento eletrostático é mais importante e o equipamento sensível tolera movimentos de carga controlados, mas graduais.

Estações Condutoras

O valor de resistividade dos postos de trabalho condutores geralmente varia entre 1 x 10^4 e 1 x 10^6 ohms por quadrado devido aos materiais de construção com baixos valores de resistividade. O propósito básico desses postos de trabalho consiste na transferência instantânea de carga elétrica para a superfície do solo. As propriedades condutoras desses materiais eliminam qualquer perigo de desenvolvimento de acumulação estática prejudicial, portanto, são adequados para ambientes de trabalho que manipulam peças eletrônicas delicadas.

A decisão entre esses tipos de postos de trabalho depende das necessidades únicas e dos requisitos de sensibilidade eletrônica presentes em ambientes de salas limpas. Avaliações de Capacitância Eletromagnética (EMC) servem como o principal método pelo qual as empresas selecionam o tipo de posto de trabalho apropriado.

Integração de Filtros para Controle de Contaminação

O controle de descarga eletrostática deve ser combinado com a proteção ambiental, livre de contaminantes, para atender aos padrões de sala limpa. Os padrões ISO estabelecem diferentes categorias para salas limpas que especificam limites máximos de contaminação por partículas. As bancadas ESD agora incluem sistemas de filtração sofisticados que atendem aos padrões ISO para controle de contaminação.

As bancadas ESD fornecidas pelos vendedores hoje muitas vezes incluem sistemas de filtragem HEPA ou o aprimorado ULPA. Esses filtros são cruciais para:

1.Remoção de Contaminação Particulada:

O filtro HEPA pode alcançar desempenho HEPA ao prender 99,97% das partículas de 0,3 micrômetros de tamanho, mas o desempenho do filtro ULPA permite a retenção de 99,999% das partículas de 0,12 micrômetros. A eficiência de filtração atinge níveis quase completos com esses filtros, o que garante um acompanhamento eficaz dos procedimentos de conformidade da sala limpa.

2.Manutenção da Dinâmica de Fluxo de Ar:

A combinação de sistemas de filtração funciona para reduzir o fluxo de ar turbulento e manter uma direção de fluxo de ar unidirecional, minimizando a chance de ressuspensão de partículas. Prevenir o assentamento de contaminantes em partes sensíveis só é possível por meio da implementação deste mecanismo de controle vital.

3.Aumentando a Segurança dos Trabalhadores:

Os níveis de segurança no trabalho melhoram por meio de um controle eficaz de contaminação, que protege os manipuladores de componentes eletrônicos de distúrbios de saúde relacionados a partículas.

Estudo de Caso: Fabricação de Dispositivos Médicos

As bancadas EDS combinadas com sistemas de filtração mostram sua importância por meio do exemplo de um fabricante de dispositivos médicos que produz desfibriladores cardioversores implantáveis (DCIs). Os dispositivos DCI incorporam eletrônicos sensíveis especiais que precisam evitar interferências de ESD junto com contaminantes.

A empresa observou as seguintes mudanças após a instalação de bancadas ESD condutoras juntamente com filtros ULPA avançados.

Melhoria na Confiabilidade do Produto:

A confiabilidade do produto aumentou porque a tecnologia implementada dissipava rapidamente a carga eletrostática e incluía uma eficiente remoção de partículas, o que reduziu as taxas de falha dos ICDs.
Maior Conformidade da Sala Limpa:

A combinação ajudou a manter a sala limpa nos padrões ISO Classe 5, o que continua sendo crucial para a produção de dispositivos médicos.
Eficiência e Segurança do Trabalhador:

A decisão sobre a área de trabalho resultou na proteção da segurança do produto e em condições melhores para os trabalhadores, levando tanto a uma melhoria na velocidade operacional quanto à satisfação no trabalho.

A proteção de eletrônicos sensíveis em ambientes de salas limpas depende fortemente de bancadas ESD, que atuam como equipamentos de proteção essenciais. As empresas precisam conhecer as diferenças entre estações de trabalho condutoras e dissipadoras de estática para escolher os métodos adequados às suas necessidades específicas. Essas bancadas beneficiam operações de fabricação de dispositivos médicos ao combinarem sistemas avançados de filtração que garantem ambientes livres de contaminantes. A integração dessas especificações resulta em maior confiabilidade, atributos de segurança e conformidade com normas da indústria, provando por que as bancadas ESD continuam sendo essenciais nos setores de fabricação eletrônica e médica contemporâneos.