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產(chǎn)品知識
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防靜電工作臺簡述
防靜電工作臺是各類電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)常見的裝備，是進(jìn)行各類靜電防護(hù)操作的平臺，是一種比較重要的基礎(chǔ)防靜電設(shè)備，市場需求量很大。但各類防靜電工作臺的質(zhì)量參差不齊，國內(nèi)還沒有配套的標(biāo)準(zhǔn)。本文將討論防靜電工作臺的主要性能及技術(shù)要求。
主題詞：防靜電工作臺、防靜電、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)
防靜電工作臺是指能限制靜電電位適合從事靜電防護(hù)操作的工作臺。工作臺的式樣很多，但按結(jié)構(gòu)來看，基本上由防靜電臺面、支撐和附件構(gòu)成。
臺面
臺面是防靜電工作臺的關(guān)鍵。臺面與電子器件直接接觸，所以必須要有效的限制靜電電位，快速的泄放靜電電荷。此外臺面還要提供平整的操作平面，能夠耐磨、耐劃、抗沖擊、耐污染，以便完成各類操作。
現(xiàn)在的一般工作臺面是由防靜電三聚氰胺高壓裝飾層壓板（俗稱防靜電防火板，以下稱防靜電防火板）為表面材料與木質(zhì)材料復(fù)合制成。木質(zhì)材料一般為刨花板，通過嵌入導(dǎo)電體如鋼柱，達(dá)到導(dǎo)通的效果。一般的防靜電臺面的表面電阻和系統(tǒng)電阻均在108Ω左右。
現(xiàn)在的一般的防靜電臺面存在的問題一是的防靜電性能不是太穩(wěn)定，而且電阻值偏高，不能快速有效的釋放靜電荷。二是綜合的理化性能比較的低，不能有效適應(yīng)不同的工作強(qiáng)度和環(huán)境。作為直接接觸各類電子器件的工作臺面，比較理想的表面電阻和系統(tǒng)電阻應(yīng)在106～108Ω之間，同時(shí)起電電壓應(yīng)低于100V。同時(shí)臺面要擁有綜合的理化性能，包括耐磨、耐劃傷、抗沖擊、耐污染、抗老化、環(huán)保等性能。眾所周知，先進(jìn)制造業(yè)對生產(chǎn)環(huán)境要求很高，要求是潔凈的、無污染的。防靜電工作臺面是由防靜電防火板與其它材料復(fù)合而成的，一般是刨花板，必須使用粘合劑。粘合劑和刨花板都會(huì)釋放甲醛等有害物質(zhì)，所以防靜電工作臺也必須考慮甲醛釋放量指標(biāo)。甲醛釋放量應(yīng)低于0.5mg/l（相當(dāng)與歐洲E1標(biāo)準(zhǔn)），耐磨應(yīng)大于1000轉(zhuǎn)，耐耐劃傷、抗沖擊、耐污染、抗老化等性能應(yīng)滿足GB/T 7911-1999《熱固性樹脂浸漬紙高壓裝飾層積板（HPL）》中的規(guī)定。
造成上述問題主要是防靜電防火板的性能直接制約防靜電工作臺面的性能。關(guān)于防靜電防火板的質(zhì)量另有文章闡述，本文不再論述。建議使用進(jìn)口的的防靜電防火板，比如意大利阿貝特公司的普麗防靜電防火板就能滿足防靜電工作臺的各項(xiàng)要求。同時(shí)復(fù)合的基材應(yīng)改為防靜電的無機(jī)材料比較的環(huán)保和安全?，F(xiàn)有一種防靜電的無機(jī)材料，體積電阻為104Ω左右，甲醛釋放量小于0.1mg/l，抗沖擊性能優(yōu)于刨花板，可以穩(wěn)定控制系統(tǒng)電阻值和起電電壓，是一種理想的基材。
支撐
支撐是指用于支撐臺面的構(gòu)件，按材質(zhì)分為鋼質(zhì)支撐和復(fù)合木質(zhì)支撐。鋼質(zhì)支撐用不低于1.5mm鋼管的制作，外噴防靜電粉末涂料，按結(jié)構(gòu)又分為C型和H型，見圖2和圖3；復(fù)合木質(zhì)支撐為雙層防靜防火板復(fù)合木質(zhì)基材而成，見圖4。
H型鋼制支撐主要用于重載型的工作臺，木質(zhì)復(fù)合支撐則主要是簡易型的工作臺。C 型鋼制支撐因其外形比較的美觀，鋼制支撐又可以起到接地作用，高度可調(diào)，可隨意配制附件，因而為越來越多的用戶所接受，成為防靜電工作臺的主流產(chǎn)品。
C 型鋼制支撐是由可調(diào)高低的支撐腳和支撐面構(gòu)成。支撐腳是由鋼材一次沖壓而成的，支撐面一般為鋼管焊接而成的，考慮承重要求一般要求鋼材厚度不低于1.5mm，并要求表面覆蓋防靜電的粉末涂料。鋼制支撐的表面平整光華，不許有噴涂層脫落鼓泡、凹陷、壓痕以及表面劃傷、麻點(diǎn)和刃口，切割、鉆孔和倒角應(yīng)去毛刺。
鋼制支撐的表面必須覆蓋粉末涂料，主要是增加鋼材的防腐性能，同時(shí)增加美觀。粉末涂料主要成分是環(huán)氧樹脂或聚脂材料，是一種絕緣材料，通過一定的高壓靜電使之帶上靜電荷，通過空氣噴涂的方法使之均勻吸附在被加工物的表面，經(jīng)加熱后，就能使堆積在表面的固體顆粒熔融固化成均勻、連續(xù)、平整、光滑的涂膜。一般所說的靜電噴涂是指的采用以上加工方法的粉末涂料，這個(gè)“靜電”所表述的是加工的方法，而非真正意義上的防靜電含義。正是由于靜電噴涂加工過程中是要求粉末涂料帶電荷，添加任何防靜電的材料勢必影響粉末的帶電性，所以防靜電的粉末涂料很難加工。日本方面有過這類產(chǎn)品的介紹，但沒有見到過產(chǎn)品，也沒有聽說在國內(nèi)市場上有銷售的。
防靜電工作臺的鋼制支撐是否一定要求是防靜電的呢？我認(rèn)為要區(qū)別對待。鋼制支撐的面積一般比較的小，而且不會(huì)直接接觸產(chǎn)品，而且一般的粉末涂料的成膜厚度在50～70μm左右，500V的電壓就會(huì)擊穿。試驗(yàn)表明，對于成膜厚度在50μm的鋼制支撐，采用ASTM F150－1998《導(dǎo)電及靜電耗散型彈性地板電阻的測試方法》中規(guī)定的測試儀器，在相同的檢測環(huán)境下，10V和100V均不能測出電阻。但當(dāng)電壓大于500V時(shí)，可測出表面電阻為106Ω，且會(huì)隨電壓的上升，表面電阻隨之下降。因此我認(rèn)為，一般環(huán)境下的防靜電工作臺的鋼制支撐只要使用普通的粉末涂料作防護(hù)涂層即可。但是對于要求的防靜電工作臺，就必須使用防靜電的粉末涂料，但建議檢測的電壓應(yīng)小于100V。
附件
附件就是擴(kuò)展用途的各類非必要構(gòu)件。附件種類很多，根據(jù)用戶的需求靈活調(diào)整，主要分為木質(zhì)和鋼制類型。其系統(tǒng)電阻值也應(yīng)滿足用戶的要求。
檢測和標(biāo)準(zhǔn)
國內(nèi)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有GJB3007-1997《防靜電工作區(qū)技術(shù)要求》、SJ/T10694-1996《電子產(chǎn)品制造防靜電系統(tǒng)測試方法》等，但均不太完整。參照了GJB3007-1997《防靜電工作區(qū)技術(shù)要求》、SJ/T10694-1996《電子產(chǎn)品制造防靜電系統(tǒng)測試方法》、SJ/T11236-2001《防靜電貼面板通用規(guī)范》、ASTM D4470-1997《靜電起電的測試方法》、ASTM F150 -98《導(dǎo)電及靜電耗散型彈性地板電阻的測試方法》、GB18584-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料木家具中有害物質(zhì)限量》、GB/T 17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》、QJ2177-1991《防靜電安全工作臺技術(shù)要求》等相關(guān)內(nèi)容，確定防靜電工作臺的技術(shù)指標(biāo)。相關(guān)的指標(biāo)見表1。電阻的測試設(shè)備建議采用ASTM F150 -98《導(dǎo)電及靜電耗散型彈性地板電阻的測試方法》中5.2的B型規(guī)定的電極，采用100V的測試電壓進(jìn)行檢測。要盡可能在溫度23±2℃，濕度為50±5％的環(huán)境下放置至少24小時(shí)，并在這個(gè)環(huán)境下進(jìn)行測試。表面電極間電阻測試時(shí)兩電極間的距離為300±1mm。測試電壓為100V直流電壓，施加電壓10秒鐘或數(shù)字穩(wěn)定后讀數(shù)。系統(tǒng)電阻測試的方法見圖5。
表1防靜電工作臺理化性能表
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檢驗(yàn)項(xiàng)目
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單位/最大或最小
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指標(biāo)
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試驗(yàn)方法
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表面電極間電阻
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Ω
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1.0×105~1.0×108
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見上文
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系統(tǒng)電阻
|
Ω
|
1.0×105~1.0×108
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見上文
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起電電壓
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V 最大
|
100
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SJ/T10694-1996中5
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耐磨性能
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轉(zhuǎn)不低于
|
1000
|
GB/T17657-1999中4.38
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甲醛釋放量
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mg/l 最大
|
0.5
|
GB18584-2001
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耐老化性能
|
——
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無開裂
|
GB/T17657-1999中4.45
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耐劃痕性能
|
——
|
無連續(xù)痕跡
|
GB/T17657-1999中4.29
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耐污染性能
|
等級不低于
|
2
|
GB/T17657-1999中4.36
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