Lantai ESD Kamar Bersih

Pertama, masalah ESD semakin meningkat karena perangkat elektronik terus menjadi lebih kecil dan lebih kuat. Miniaturisasi, yang juga dikenal sebagai penskalaan perangkat, mengurangi ruang untuk perlindungan pada chip, meningkatkan kerentanan terhadap ESD dan menekankan perlunya lantai yang tahan terhadap kesalahan dan kontrol statis.
Selain itu, perubahan terbaru dan yang diusulkan pada standar ESD, termasuk ANSI (American National Standards Institute), meningkatkan tantangan bagi fasilitas manufaktur yang ingin mendapatkan sertifikasi ISO. Perubahan ini membahas kebutuhan untuk mematuhi parameter kinerja pencegahan statis yang telah direvisi, dan kegagalan untuk melakukannya akan membuat perusahaan berpotensi kehilangan bisnis karena ketidakpatuhan.
Lantai yang dipasang di ruang bersih memiliki implikasi yang sangat besar jika Anda mempertimbangkan potensi biaya pemasangan lantai baru yang ditentukan dengan benar setelah fasilitas Anda beroperasi.
Dengan kata lain, sangat penting untuk mendapatkan lantai ESD Anda dengan benar saat pertama kali, dan tidak boleh ada ruang untuk berkompromi dalam real estat yang berharga di ruang bersih. Namun, masalah tetap ada. Mengapa?

PERTIMBANGAN AWAL
Dapat dimengerti, banyak insinyur dan manajer fasilitas yang frustrasi dan bingung ketika harus memilih lantai kontrol statis untuk pabrik mereka. Mereka biasanya tidak memiliki waktu atau keahlian yang dibutuhkan untuk menangani spesifikasi dan standar kelistrikan. Memilih lantai mencakup pertimbangan seperti pemeliharaan, daya tahan, ergonomi, keselamatan, prosedur pemasangan, dan yang paling penting, bagaimana lantai mengontrol muatan statis pada orang berdasarkan alas kaki mereka.

Dalam lingkungan ruang bersih, prosesnya sering kali memerlukan bantuan ahli luar yang berspesialisasi dalam ESD, kontrol kontaminasi, kromatografi ion, uji gas keluar material, dan analisis partikel.

Secara keseluruhan, tergantung pada aplikasi dan pertimbangan lokasi, lantai ESD dapat dipasang di atas lantai lama, di atas beton polos, atau di atas panel lantai akses yang ditinggikan. Namun, karena pertimbangan kontaminasi dan kontrol partikel, hanya tiga bentuk lantai ESD yang umumnya dianggap cocok untuk lingkungan ruang bersih: karet, vinil, dan epoksi.

Dengan latar belakang ini, berikut ini akan berfokus pada faktor-faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam proses evaluasi dan pemilihan, termasuk hambatan listrik, alas kaki, kebersihan, sifat mekanis, dan ergonomis.

HAMBATAN LISTRIK
Lantai karet, vinil, dan epoksi dapat diproduksi dalam kisaran ohm konduktif atau statis-disipatif. Menurut Asosiasi ESD, lantai konduktif berukuran di bawah satu juta ohm (1,0 X 10 E6) saat menggunakan metode pengujian ANSI/ESD S7.1-2005. Dengan menggunakan pengujian yang sama, lantai yang berukuran antara satu juta ohm dan satu miliar ohm (1,0 X 10 E9) didefinisikan sebagai disipatif statis. Sebagai aturan umum, sebagian besar ahli percaya bahwa lantai yang berukuran di bawah 10 juta ohm (1,0 X 10 E7) menawarkan kinerja kontrol statis terbaik untuk manufaktur dan penanganan elektronik. Lantai yang berukuran di atas 10 juta ohm mengalirkan listrik statis lebih lambat daripada lantai yang berukuran konduktif atau ujung bawah dari kisaran disipatif statis (<1,0 X 10 E7).

Selain itu, lantai ESD yang terlalu konduktif mungkin tidak dianggap aman. Sebagian besar insinyur keselamatan mengacu pada NFPA 99 untuk menentukan resistensi minimum lantai konduktif. Menurut NFPA 99 versi 2005, lantai tidak boleh memiliki resistansi di bawah 25.000 ohm (2,5 X 10 E4). Namun, ada peringatan ketika merujuk pada NFPA 99: Pengujian ini memerlukan pengukuran resistensi lantai menggunakan ohmmeter dengan output 500 volt, dan sebagian besar pengukur yang digunakan untuk menguji lantai konduktif beroperasi pada 10 volt. Sayangnya, hal ini menciptakan dilema keamanan potensial bagi para penentu karena lantai yang mengukur 25.000 ohm pada 10 volt akan mengukur jauh di bawah standar minimum NFPA yaitu 25.000 ohm ketika diuji pada 500 volt. Untuk alasan ini, kami merekomendasikan untuk menetapkan resistansi minimum di atas 50.000 ohm untuk mengatasi perbedaan yang disebabkan oleh dua metode pengujian yang berbeda.

Kesimpulan: Kisaran lantai yang disarankan: lebih besar dari 50.000 ohm dan kurang dari 10.000.000 ohm (5,0 X 10 E4 - 1,0 x 10 E7).

ALAS KAKI
Lantai ESD tidak boleh dievaluasi hanya berdasarkan parameter resistansi listrik, karena itu hanya sebagian dari cerita. Standar ESD seperti ANSI/ESD S20.20-2014 mensyaratkan pengujian terhadap sifat resistif (ohm) dan sifat penghasil muatan (volt) lantai. Asosiasi ESD mengharuskan kinerja lantai dievaluasi dalam kombinasi dengan alas kaki pengontrol statis. Persyaratan pertama dalam S20.20 mengevaluasi properti yang disebut "resistensi sistem", yang ditentukan dengan menggunakan metode uji ANSI/ESD S97.1. Dalam pengujian ini, resistensi ohm diukur dari tangan seseorang ke tanah-melalui tubuh, alas kaki, lantai, dan tanah. Pada November 2011, pembacaan yang dapat diterima memerlukan resistensi sistem di bawah 35 juta ohm (3,5 X 10 E7). (Perlu diketahui bahwa sebelum menulis artikel ini, kami telah mewawancarai beberapa anggota komite ANSI/ESD S20.20 tentang kemungkinan perubahan dalam persyaratan resistensi sistem. Kami diberitahu bahwa persyaratan tersebut dapat dinaikkan hingga maksimum 1 miliar ohm (1,0 X 10 E9). Namun, jika resistansi sistem ini dinaikkan, maka pengujian tegangan bodi yang memerlukan pengujian pada saat yang sama kemungkinan akan mengimbanginya).

Pembangkitan tegangan tubuh ditentukan dengan mengukur muatan statis menggunakan metode uji ANSI/ESD S97.2. Dengan metode ini, subjek yang mengenakan alas kaki khusus pengontrol statis berjalan di atas lantai ESD sambil tersambung ke instrumen yang mengukur jumlah muatan statis yang dihasilkan subjek dari interaksi alas kaki dan lantai yang diarde. Untuk memenuhi ANSI/ESD S20.20, seseorang yang mengenakan alas kaki yang telah disetujui dan diarde tidak boleh menghasilkan lebih dari 100 volt. Namun, mencapai parameter ini mungkin sulit dilakukan di ruang bersih, tergantung pada persyaratan alas kaki pengontrol kontaminasi. Penutup sepatu ruang bersih standar menghasilkan tegangan statis lebih dari 1.000 volt. Beberapa pemasok menawarkan penutup sepatu pengontrol statis sekali pakai dan permanen dengan bahan konduktif atau penghilang statis di sisi bawah.

Terlepas dari spesifikasi penutup sepatu, penutup sepatu harus selalu diuji dengan lantai yang diarde. Pengujian telah menunjukkan bahwa banyak lantai vinil dan epoksi yang konduktif dan disipatif statis akan menghasilkan lebih dari 100 volt maksimum pada subjek uji yang mengenakan jenis sepatu bot dan penutup sepatu ini. Pengujian yang sama telah membuktikan bahwa lantai karet konduktif akan menghasilkan jauh di bawah 100 volt yang dikombinasikan dengan sebagian besar alas kaki ruang bersih dengan kontrol statis. Ini karena lantai karet konduktif menghasilkan listrik statis yang jauh lebih sedikit dibandingkan lantai vinil atau epoksi, apa pun alas kakinya.

Hasil: Persyaratan resistensi sistem saat ini: < 35 juta ohm (3,5 X 10 E7). Persyaratan yang diusulkan: resistansi sistem < 25 juta ohm dan tegangan bodi < 100 volt.

KEBERSIHAN
Ketika menentukan kompatibilitas antara bahan konstruksi seperti lantai dan proses ruang bersih, ada banyak pertimbangan. Di sini, kami akan membahas faktor utama: gas yang keluar dan transfer partikel. Menurut konsultan ESD dan pengendalian kontaminasi, Carl Newburg, presiden Microstat Laboratories dan River's Edge Technical Services di Rochester, Minnesota, "Gas keluar adalah pengukuran jumlah bahan kimia yang mudah menguap yang dilepaskan dari bahan saat dipanaskan. Residu volatil yang mudah menguap (CVR), Static Headspace, dan Dynamic Headspace adalah pengujian yang biasa digunakan untuk mengukur bahan yang mengeluarkan gas. Hasil pengujian memberikan indikasi kecenderungan material untuk mencemari permukaan di lingkungan yang terkendali dengan senyawa molekul di udara."

Sebagian besar bahan lantai vinil gagal dalam pengujian gas buang suhu tinggi yang ketat karena masuknya pemlastis dalam bahan lantai. Pemlastis bermasalah karena dapat bermigrasi keluar dari bahan lantai dan menimbulkan masalah kontaminasi yang signifikan dalam aplikasi ruang bersih seperti optik dan manufaktur kepala MR. Kita semua pernah mengalami migrasi pemlastis melalui apa yang kita sebut sebagai "bau mobil baru". Bau ini adalah hasil dari gas pemlastis di udara yang keluar dari semua jenis plastik yang digunakan di interior mobil. Tanpa pengujian yang menyeluruh, migrasi plasticizer ini akan sulit untuk diidentifikasi dan diukur. Banyak produsen lantai akan menyatakan bahwa lantai mereka akan memenuhi semua persyaratan gas keluar pada suhu sekitar, tetapi sebagian besar ahli pengendalian kontaminasi tidak percaya bahwa pengujian sekitar sudah memadai.

Sebelum menentukan lantai apa pun untuk pemasangan, kami sarankan untuk mendiskusikan aplikasinya dengan ahli dalam pengendalian kontaminasi dan ESD. Sebagai aturan praktis, lantai karet konduktif dan lantai epoksi konduktif akan melakukan yang terbaik dalam uji gas keluar suhu tinggi. Tidak seperti vinil, karet dan epoksi dibuat tanpa bahan pemlastis.

SIFAT MEKANIK
Sebagian besar lantai kamar bersih dipasang menggunakan metode yang menciptakan lantai tanpa batas, yang dapat dicapai dengan pelapis epoksi karena bahannya dilapisi ke lantai dalam bentuk cair dan dibiarkan mengalir ke seluruh permukaan. Kelemahan dari pelapis epoksi yang mulus adalah kesulitan dan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perbaikan jika terjadi kerusakan akibat goresan atau keretakan. Waktu pengeringan yang umum untuk lantai epoksi ESD adalah antara 24 dan 72 jam, tergantung pada jumlah lapisan. Jika perbaikan dilakukan di ruang bersih operasional, epoksi dapat menimbulkan masalah kontaminasi atau bau selama waktu yang dibutuhkan untuk mengeras dari keadaan cair. Selain itu, perbaikan epoksi biasanya membutuhkan beberapa bentuk persiapan lantai abrasif untuk membuat permukaan sesuai untuk pelapisan ulang. Persiapan lantai abrasif dapat menghasilkan partikel yang mencemari perlengkapan dan filter HEPA.

Karet dan vinil juga dapat dipasang tanpa sambungan menggunakan teknik yang disebut pengelasan jahitan, yang mengisi dan menyatukan celah yang dihasilkan dari interaksi lantai lembaran atau ubin yang berdekatan. Baik ubin maupun lantai lembaran dapat dilas dengan jahitan (mirip dengan mendempul), tetapi sebagian besar penentu lebih memilih lantai lembaran karena lebih sedikit jahitan yang harus dilas. Lasan pada lantai lembaran karet kurang terlihat dibandingkan dengan lasan vinil karena, tidak seperti vinil, karet tidak menyusut. Lantai karet dan vinil dapat diperbaiki dengan lebih mudah daripada epoksi menggunakan teknik sederhana yang tidak memerlukan teknik persiapan lantai yang kasar. Lantai lembaran karet konduktif dapat dipasang dengan perekat yang cepat kering dan peka terhadap tekanan yang biasanya dapat diterapkan di ruang bersih operasional. Perekat yang peka terhadap tekanan memungkinkan lalu lintas pejalan kaki dalam waktu satu jam setelah perbaikan.

ERGONOMI
Dari tiga pilihan lantai kamar bersih yang paling umum, karet menawarkan permukaan jalan yang paling tahan selip, baik basah maupun kering. Karet juga lebih lembut di bawah kaki, dan menyerap kebisingan sekitar lebih baik daripada permukaan epoksi dan vinil yang keras. Meskipun jauh lebih keras daripada karet biasa yang digunakan dalam bentuk seperti anyaman anti-kelelahan, karet dapat rusak karena menggulingkan beban berat di atasnya. Dibandingkan dengan epoksi, juga lebih sulit untuk menggulingkan rak berat dengan berat ribuan pon di atas karet. Dalam beberapa kasus, epoksi mungkin merupakan satu-satunya pilihan lantai yang praktis karena ketangguhan dan kemampuannya untuk menangani beban yang menggelinding dan tumpahan bahan kimia.

Kesimpulan: Karet menawarkan solusi yang paling ramah secara ergonomis.

MENYEDERHANAKAN PROSES SELEKSI
Memang, ada banyak sekali informasi teknis yang perlu dipertimbangkan ketika memilih lantai bebas statis di lingkungan yang terkendali-dan akan sangat tidak bijaksana jika kita mencari jalan pintas dalam prosesnya. Pada analisis akhir, konsep kuncinya adalah pencegahan dan perlindungan.

Untuk mencegah masalah ESD, pilih opsi lantai yang paling sesuai dengan spesifikasi industri saat ini dan yang diantisipasi. Meskipun terdapat variabel yang berbeda, berikut ini adalah sumber industri yang merekomendasikan ruang bersih dan fasilitas manufaktur elektronik:

• Karet Konduktif satu-satunya lantai ESD yang disertifikasi sebagai Kelas-0 yang memenuhi syarat dan dinilai "ideal"; karet ini juga memiliki voltase bodi yang rendah.
• Ubin Vinil Konduktif dan Epoksi Konduktif mungkin juga cocok.
• Pilihan lantai lainnya tidak direkomendasikan.

Mengenai perlindungan, jika Anda merencanakan dengan bijak sejak awal, Anda dapat menghindari masalah tanggung jawab yang mahal di kemudian hari. Kami menganjurkan audit lantai instalasi untuk menentukan apakah Anda aman di permukaan tanah.

Singkatnya, ketika berbicara tentang lantai ESD di lingkungan yang terkendali, masuk akal untuk melakukan kontrol maksimum.