Система национальных стандартов ГОСТ Р 53734 — основа антистатической защиты электронного производства
На современном производстве опасные ЭСР возможны практически на всех операциях, а результаты измерений электрических потенциалов не могут полностью характеризовать многопараметрические и динамические условия электростатической обстановки. Возможность решения проблем антистатической защиты на основе отраслевых стандартов конца прошлого столетия — это заблуждение, следствием которого является критическое увеличение показателей брака электронных устройств.
За последние 15 лет ведущие мировые изготовители электроники разработали методологию борьбы с электростатическими разрядами, которая реализована в виде системы стандартов по защите электронных устройств от ЭСР серии МЭК 61340. Российские участники МЭК, специалисты Технического комитета по стандартизации ТК 72 «Электростатика», принимают активное участие в совместной работе с зарубежными коллегами, делясь опытом и обсуждая возникающие проблемы на ежегодных заседаниях и тематических конференциях. В июне 2013 года ежегодная встреча комитета ТС 101 «Электростатика» МЭК по предложению российского ТК будет проведена в Санкт-Петербурге.
Набранный теоретический багаж и полученный в ходе работы с ведущими предприятиями радиоэлектронной отрасли практический опыт позволили адаптировать международные стандарты к российским условиям и сформировать серию отечественных стандартов по электростатической защите электронных устройств. К настоящему моменту, благодаря работе специалистов Технического комитета по стандартизации ТК 72 «Электростатика», практически все стандарты МЭК в этой области утверждены в виде российских национальных стандартов серии ГОСТ Р 53734.
Современная система мер электростатической защиты построена как эффективный и непрерывный процесс управления электростатической обстановкой на предприятии по показателям состояния средств защиты. Этот процесс представлен в виде программы управления ЭСР, легко интегрируется в систему менеджмента качества предприятия и имеет свои показатели результативности, методы планирования и аудита. Программа управления ЭСР представляет собой совокупность организационных мероприятий, осуществляемых специалистами, которые наделены полномочиями, а также требований и методов испытаний и проверки соответствия средств защиты. Как программа в целом, так и ее элементы определены национальными стандартами серии 53734.
Общая схема деятельности и требования к построению программы управления ЭСР представлены в базовых стандартах:
- ГОСТ Р 53734.5.1–2009 (МЭК 61340-5-1:2007). Электростатика. Раздел 5-1: Защита электронных устройств от электростатики. Основные требования.
- ГОСТ Р 53734.5.2–2009 (МЭК 61340-5-2:2007). Электростатика. Раздел 5-2: Защита электронных устройств от электростатики. Руководство по применению.
Эти стандарты определяют структуру программы управления ЭСР. В таблице 1 представлена укрупненная структура программы, которая должна быть адаптирована для конкретного производства. Схема помогает понять место всех стандартов серии 53734 в антистатической защите производства.
Блок-схема |
Документ и результат управления |
---|---|
Приказ Должностные обязанности Начало разработки программы ЭСР-управления |
|
Стандарт предприятия Задачи и показатели результативности ЭСР-управления Структура программы |
|
План работ и ответственность Запуск программы ЭСР-управления |
|
Программы и учебные планы Квалификация работников |
|
Требования и договоры Оснащение необходимым оборудованием |
|
Протоколы измерений Отчеты о проверках |
|
Предложения по упреждающим и корректирующим мероприятиям |
Общетехнические стандарты, описывающие систему понятий и определений, а также модели электростатических разрядов, позволяют оценить потенциальную опасность электростатических воздействий на продукцию, определить общую политику предприятия по электростатической защите и сформировать план мероприятий в этой области.
Требования и методы испытаний элементов программы управления ЭСР составляют две группы стандартов:
- Методы испытаний материалов (ГОСТ Р 53734.2.1–3) определяют общие процедуры контроля материалов, из которых изготовлены различные элементы защиты (напольные покрытия, рабочие поверхности, ткани). В соответствии с программой управления ЭСР контроль осуществляется на различных этапах применения.
- Методы испытаний средств защиты (обувь, пол — по отдельности и в комбинации, антистатические браслеты, одежда, ионизаторы) описаны в стандартах ГОСТ Р 53734.4.1–10.
Эти стандарты содержат методы испытаний при приемке средств защиты у изготовителя и при проведении проверок их соответствия в процессе применения на предприятии. Последние представляют собой упрощенные методики, которые необходимы для контроля сохранности свойств средств защиты (от износа, загрязнения и других факторов). В соответствии с программой управления ЭСР эти проверки должны быть регулярными.
Связь требований стандартов серии 53734 между собой показана в таблице 2, которая составлена на основе общих требований ГОСТ Р 53734.5.1 и содержит ссылки на другие стандарты серии. При анализе этой таблицы становится понятно, что стандарты серии 53734 — это единая система требований, способов реализации и методических основ проверки состояния антистатической защиты производства.
Элемент ЭСР-управления |
Способ измерений |
Пределы характеристик |
Антистатический браслет |
ГОСТ Р МЭК 53734.4.6 |
Сопротивление: 1 МОм ±20% Сопротивление системы с человеком: ≤10 МОм |
Обувь |
ГОСТ Р МЭК 53734.4.3 ГОСТ Р МЭК 53734.4.5 |
Сопротивление: от 105 до 108 Ом |
Рабочие поверхности, стеллажи хранения и тележки |
ГОСТ Р МЭК 53734.2.1 ГОСТ Р МЭК 53734.2.2 ГОСТ Р МЭК 53734.2.3 |
Сопротивление к «земле» и от точки до точки: <109 Ом |
Пол |
ГОСТ Р МЭК 53734.4.1 |
Сопротивление к «земле» и от точки до точки: <109 Ом |
Стул |
ГОСТ Р МЭК 53734.2.3 |
Сопротивление к «земле»: <109 Ом |
Одежда |
ГОСТ Р МЭК 53734.4.9 |
Сопротивление от точки до точки: <109 Ом |
Ионизаторы |
ГОСТ Р МЭК 53734.4.7 |
Ослабление: менее 20 c |
Упаковка |
ГОСТ Р МЭК 53734.2.3 ГОСТ Р МЭК 53734.4.8 ГОСТ Р МЭК 53734.5.3- |
Рассеивающая: от 104 до 1011 Ом Проводящая: <104 Ом Диэлектрическая: ³ 1011 Ом Экранирующая: <103 Ом |
Принципиальных трудностей для организации электростатической защиты на предприятиях в современных условиях нет. Все основные стандарты, о которых говорилось выше, приняты в адаптированном для применения в отечественных компаниях виде. Однако на практике часто возникают специфические вопросы и нюансы, требующие пояснения и рекомендаций специалистов.
Работа Технического комитета по стандартизации ТК 72 «Электростатика» не ограничивается подготовкой и внедрением национальных стандартов в области электростатической защиты и участием в разработке международных стандартов, она также включает распространение, пояснение новых стандартов и работу над их введением в ежедневную практическую деятельность российских предприятий. Внедрение принятых и разрабатываемых стандартов невозможно без изменения отношения предприятий к проблемам электростатики. Существует реальная опасность больших и необоснованных затрат на приобретение средств защиты, если этой работе не будет предшествовать анализ технических проблем и менеджмента на предприятиях.
Пропаганда комплекса мероприятий по электростатической защите как обязательного условия качества и безопасности продукции и услуг — одна из приоритетных задач ТК 72 «Электростатика». В рамках этой деятельности ежегодно проводится четыре-пять научно-практических семинаров для знакомства специалистов радиоэлектронной отрасли с новыми ГОСТами в области ESD-защиты. К настоящему времени региональные и межрегиональные семинары по электростатической защите уже состоялись в Санкт-Петербурге, Москве, Зеленограде, Казани, Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону, Самаре, Омске, Екатеринбурге и Новосибирске. Вся информация по прошедшим и предстоящим мероприятиям регулярно выкладывается на сайте Технического комитета www.antistatica.ru, где заинтересованные специалисты могут оставить заявку на участие в будущих мероприятиях или предложение по организации семинара в своем городе.
Новые отечественные стандарты серии ГОСТ Р 53734 создают большие возможности для повышения качества и надежности электронных устройств на основе современного подхода к антистатической защите. Они полностью заменяют морально устаревшие отраслевые документы, ориентированные на продукцию и технологии конца прошлого столетия. Созданная в стране инфраструктура разработки требований по антистатической защите, производства, испытаний средств защиты и оказания экспертно-консультационных услуг позволяет заинтересованным в качестве продукции руководителям предприятий осуществлять работу в этой области на современном уровне.