(一)防静电地面

洁净厂房的防静电工程装饰主要包括防静电地面、墙面和顶棚的防静电以及防静电工作区的门窗等。防静电环境地面应根据不同的产品工艺要求、土建结构基础条件和防静电要求合理进行不同防静电地面的选型,在国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》(GB50472)中要求:防静电地面的面层结构和材料的选择,应满足电子产品生产工艺的要求;防静电地面的表面应采用静电耗散型材料,其表面电阻率为1X10^8~1X10^12或体积电阻率为1X10^4~1X10^9°。

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通常可选用贴面地面、活动地板、树脂涂层自流平地面、水磨石地面和移动式地垫等。各种类型的防静电地面均应具有稳定、长效的导静电性能和可靠的静电泄放接地系统,一般防静电地面导电层的接地引出点不得少于2处,且点与点间的距离不应大于25m。

(1)贴面型防静电地面通常有塑料贴面块、砖、卷材和陶瓷地砖大理石板等类型,贴面地面的结构宜由基础地坪、底涂、导电层、面层组成。贴面地面的基础地坪应满足含水率不大于8%,混凝土强度等级不小于C30,表面平整度不大于2mm的要求;

底涂宜满足封底、黏结桥、绝缘隔离层的要求;导电层应铺设接地金属箔带网格,并用导电黏胶与上铺面层黏结,导电黏胶的电阻值应小于面层材料的电阻值;面层的材料和技术指标应按防静电工作区的分级符合相应的要求。接地金属箔带网格宜选用宽10~20mm、厚0.03~0.10mm的紫铜箔带,网格大小可为600mmX600mm,当贴面地面为卷材时,网格可为1200mmX1200mm:网络引出铜箔带应与室内接地干线焊接;网格交叉点应锡焊或用导电黏结剂黏结。

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(2)防静电活动地板的安装方式可分为四周支撑式(bearing of four jamb)和四角(bearing of2four corner)支撑式。四周支撑式由地板、可调支撑、横梁和缓冲垫(导电胶垫)等组成,这是将地板铺设在模梁上的安装方式;在室内温度为23°C±2°C、相对湿度为45%~55%时,活动地板系统的电阻为:导静电型应小于1.0X10°0,静电耗散型应为1.0X10°~1.0X10°0。活动地板电阻是指地板上表面至地板支撑底座的电阻总和。

活动地板支撑的底部宜设置绝缘衬垫,接地连接导线(接地支线)应采用不小于1.5mm2截面积的多股塑铜线;洁净室内的接地干线在活动地板下敷设时,应与地面绝缘。

活动地板的基材有木基、复合基、铝基、钢基、无机质基,活动地板的结构有普通结构和特殊结构两大类。特殊结构地板有通风地板、走线地板和接线盒地板,而在洁净厂房应用较多的通风地板又可分为可调风口地板、旋风口地板和大风量地板。

活动地板的承载能力类型有超轻型、轻型、普通型和重型。表1.12.20是活动地板的基材、承载能力分类。活动地板的机械性能、电性能等及其检测方法应符合行业标准《防静电活动地板通用规范》(SJ/T10796)的有关规定,例如在该标准中对活动地板的电性能要求是:在室内温度为(23±2)°C,相对湿度为45%~55%时.活动地板系统的电阻为:导静电型R<1.0X10°0,静电耗散型R=1.0X10^6~1.0X10^10。

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树脂涂层自流平地面的结构应由基础地坪、底涂层、找平层、导电层和面层组成。树脂涂层自流平地面的厚度应为底涂层、找平层、导电层和面层厚度的总和,且不应小于2mm。树脂涂层自流平地面的基础地坪、底涂层、导电层与贴面地面相应的结构层要求一致;

找平层应满足补充底涂的封底、黏结桥、缓冲找平的要求;面层采用具有导静电或静电耗散性能的树脂面层涂料.厚度不宜小于0.8mm;导电层接地金属箔带网格的结构、要求也与贴面地面相同。树脂涂层自流平地面各层结构的凝胶材料应为同一性能的树脂涂料,涂料的耐磨性、附着强度和涂膜硬度应符合《防静电地坪涂料通用规范》(SJ/T11294)的有关规定。自流平地坪涂料,是在水平基面上涂覆后能自身流动找平,一遍施工厚度在0.5mm以上的地坪涂料。

采用多层涂料时,直接涂在地板基体上的涂料称为底涂(料),而涂在多层涂装最上层的涂料,则称为面涂(料)。面涂料可分为导静电型和静电耗散型,在《防静电地坪涂料通用规范》(SJ/T11294)中将导静电型自流平防静电地坪涂料面涂以“TDZm”表达,具有弹性的静电耗散型自流平地坪涂料面涂以“THZmt”表达,静电耗散型普通防静电地坪涂料面涂以“THPm”表示,防静电地坪涂料底涂以“Td”表示。表1.12.21是自流平防静电地坪涂料面涂的技术要求,表1.12.22是防静电地坪涂料底涂的技术要求。

(二)防静电工作区的墙面、顶棚和门窗

洁净厂房中防静电环境或防静电工作区内墙面、柱面和顶棚、门窗等的防静电装饰目的是抑制颗粒污染物的带电吸附,以利于控制环境的洁净度:抑制静电噪声的空间传导及其与电噪声的耦合,净化防静电工作区的电场环境,得到的实际效果是控制防静电环境的静电电位。

为此在国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》(GB50472)中规定洁净厂房防静电环境的吊顶、墙面和柱面的装饰设计,应符合下列要求:一级防静电工作区的地面、墙面和柱面应采用导静电型;导静电型地面、墙面、柱面的表面电阻、对地电阻应为2.5X10~1X10°2,摩擦起电电压不应大于100V,静电半衰期不应大于0.1s。

二级防静电工作区的地面、墙面、柱面、顶棚、门和软帘应采用静电耗散型:静电耗散型地面、墙面、柱面和顶棚、门的表面电阻、对地电阻应为1X10~1X10°2,摩擦起电电压不应大于200V,静电半衰期不应大于1s,但软帘的摩擦起电电压不应大于300V。三级防静电工作区的地面、墙面和柱面宜根据生产工艺要求采用静电耗散型材料或低起电材料,顶棚、门等宜采用低起电材料;选用静电耗散型材料的地面、墙面和柱面,应达到二级防静电工作面的相关要求,选用低起电材料的地面、墙面、柱面、顶棚、门等摩擦起电电压不应大于1000V。

在国家标准《电子工程防静电设计规范》(GB50611)中对防静电工作区的墙面、顶棚和门窗等的防静电设计做了明确的规定。对防静电工作区的顶棚和墙、柱面装饰有导电层要求时,应制定合理的导电层方案,并应采用十字形构造铜箔或设置多点间接接地的接点;当顶棚和墙、柱面装饰设置基层骨架时应选用金属材料,金属骨架应接地。

接地连接点的设置每个房间不应少于4处,相邻连接点之间的距离不应大于18m。顶棚和墙、柱面装饰的罩面板应选用导静电型、静电耗散型材料,其性能应满足各等级防静电工作区的防静电参数要求,以利于静电的可靠、泄漏,确保静电电位绝对值不大于100V。一级防静电工作区的墙、柱面应设置导电层:二级防静电工作区的墙、柱面不设置导电层时,应涂刷防静电涂层或装饰静电耗散层,其性能应符合静电耗散材料的技术指标要求。

洁净厂房内空气洁净度5级以上的洁净环境或严格限制静电吸附场所的顶棚和墙、柱罩面层的静电耗散技术指标,应根据产品生产工艺要求或试验确定。当使用导静电无机板材时,表面不应另覆涂层;表层使用金属面板时,应具有静电耗散性能的防静电面层。般抹灰墙面或使用水性涂料、天然或人造石材作为表层时,应涂刷具有静电耗散性能的涂层或做其他防静电处理;若所在场所环境湿度保持在45%~65%时,可不做防静电处理。

防静电工作区的门窗,在一、二级防静电工作区应选用静电耗散材料制作门或采用静电耗散材料贴面。三级防静电工作区可选用低起电材料。金属门窗表面应涂刷具有静电耗散性能的涂层,并应接地。选用静电耗散材料贴面的门及窗其外框应有导静电泄放的接地连接。

二级防静电工作区的建筑外围有采光窗时,应设计为双层,其内层窗应满足上述有关要求,防静电工作区内门窗与墙体周边应选用具有静电耗散性能的弹性密封材料填嵌。一、二级防静电工作区室内隔断和观察窗安装大面积玻璃时,其内表面应粘贴具有静电耗散性能的透明薄膜或采用透明的防静电塑料板和具有防静电性能的玻璃板。

洁净厂房内防静电环境或防静电工作区的净化空调系统送、回风口和风管以及各种工业管道的进出口装置,应选用导电材料或表面涂刷防静电涂层,也可按工艺要求进行防静电处理。

送、回风口和各种进出口装置与配管系统之间应有可靠的电气连接,并应接地。防静电工作区的温度波动范围应满足工艺要求,宜为18~28°C。相对湿度及波动范围应满足工艺要求,宜为45%~65%。

(三)防静电接地

防静电工作区均应设有防静电接地系统,通常应由接地体、接地干线和支线、接地端子板、接地网络或闭合铜排环等组成。防静电工作区中应含有不同功能要求的接地系统,各接地系统的设计都应符合等电位连接的要求,不同接地系统在接入等电位端子前不应混接。

防静电接地宜选择联合接地方式,当选择单独接地方式时,接地电阻值不应大于100,并应与防雷接地装置保持20m以上的间距。防静电工作区顶棚、墙面、地面的防静电接地及人体防静电接地、操作装置和仪器的防静电接地,应分别选择适当位置设置接地连接装置。

接地连接装置可使用易于装拆的各种夹式连接器,但应保证电气连接可靠。在防静电工作区内应设置防静电接地端子板、接地网格:或截面积不小于100mm2的闭合接地铜排环。

防静电接地引线应从防静电接地端子板、接地网格或闭合铜排环上就近接地,接地引线应使用多股铜线,导线截面积不应小于1.5mm”防静电接地系统在接地前应设置总等电位接地端子板、楼层等电位接地端子板、防静电接地端子板,从总等电位接地端子板或楼层等电位接地端子板上引出的接地主干线,其截面积不应小于95mm,并应使用绝缘屏蔽电缆或绝缘导线穿金属管敷设。

接地主干线引到防静电工作区时应与设置在该区域内的防静电接地端子板连接。防静电接地系统各个连接部位之间的电阻值不应大于0.10。防静电接地主干电缆应避免与非屏蔽电源电缆长距离平行敷设,并应远离防雷引下线。防静电接地主干电缆的屏蔽金属层应两端接地。

防静电接地连接应采用焊接或用连接器具连接的方式,连接器具应能与接地对象可靠地连接。当接地对象采取间接接地时,应在接地对象上装设紧密结合的可靠的金属导体,并应在金属导体上引出接地导线。金属导体的紧密结合面积不应小于20cm2。防静电接地系统的典型布置见图1.12.12。

防静电工作区中不得有对地绝缘的孤立导体,所有金属结构件都应可靠接地。当两个以上的金属结构件相互绝缘时,应将各自的金属结构件进行接地,或在其相互之间连接跨接线,并应接地。

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防静电工作区中空气调节系统的风管和各种工业管道均应采取接地措施,接地连接点之间的距离不应大于30m:接地连接点的构造应符合设计要求:采用普通的法兰或螺栓连接:且中间存在非导体隔离时,应采取跨接措施。

防静电工作区的配管系统中,使用部分绝缘性材质的配管时,应在配管表面安装紧密结合的金属网,并应将金属网接地;使用导电性非金属软管时,应在软管上安装与其紧密结合的接触面积不小于20cm2的金属导体,并应用接地引线与金属导体可靠连接接地。

电子产品生产用洁净厂房内的金属物体(包括洁净室(区)的墙面、门窗、吊顶的金属骨架)应与接地系统做可靠连接;导静电地面、活动地板、工作台面、座椅等应做静电接地。静电接地的连接线应有足够的机械强度和化学稳定性,主干线截面不应小于95mm,支线截面应为2.5mm2;与人体接触的静电接地应串接限流电阻,限流电阻的阻值宜为1MO2。

在洁净厂房的工程设计中,静电接地干线和接地体应与其他用途的接地装置综合考虑,统一安排。静电接地干线与专作防雷保护用的防雷装置应保持必要的距离,可利用电气保护接地干线作为静电接地干线,但应确保静电接地干线在建(构)筑物内与保护接地干线有两点相连。

《电子工业洁净厂房设计规范》(GB50472)中要求:对电子产品生产过程中产生静电危害的设备,流动液体、气体或粉体管道应采取防静电接地措施;可燃气体管道和氧气管道均应设置导除静电的接地设施:洁净厂房内可燃气体、液体及粉体的管道根据具体情况在适当的位置可利用抱箍或焊接作好接线端子,由接地端子引出接地线与厂房内的接地网相连接。

在有钢支架或钢筋混凝土支架时,如条件合适,也可利用金属软线将管道与钢支架或钢筋混凝土支架的钢筋连通作为接地引下线。

几种防静电接地的典型方式见图1.12.13~图1.12.16。

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来源:网络

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