隱形殺手:設(shè)備檢修中的“靜電”!
地鐵自動(dòng)化的設(shè)備通常都是高精密的半導(dǎo)體電子產(chǎn)品,比如服務(wù)器、前端處理器FEP、工控機(jī)、PLC等,其設(shè)備檢修目前主要通過(guò)預(yù)防性維護(hù)實(shí)現(xiàn),利用日檢、周檢、月檢、季檢、半年檢、年檢等定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),從而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,保持系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。在設(shè)備檢修過(guò)程中,要防止靜電對(duì)半導(dǎo)體電子元器件造成的“隱形”損害。
一、靜電的產(chǎn)生
靜電是物體所帶相對(duì)靜止不動(dòng)單極性的電荷,滯留于物體表面,是正電荷和負(fù)電荷在局部范圍失去平衡的結(jié)果,是通過(guò)電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。在日常生活中,像接觸、摩擦、電解、壓電、感應(yīng)等都會(huì)產(chǎn)生靜電。
二、靜電的危害
靜電放電對(duì)半導(dǎo)體電子元器件可能產(chǎn)生以下破壞:
(1)薄的氧化層被擊穿;
(2)泄漏電流密度高,引起導(dǎo)體燒熔;
(3)引起過(guò)早失效的漏電流增加,擊穿電壓變化對(duì)器件的功能性破壞。盡管靜電敏感器件的內(nèi)部已進(jìn)行了保護(hù)處理,但這僅僅是當(dāng)電荷傳遞局限于一定尺寸和持續(xù)一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行才有效。據(jù)有關(guān)檢測(cè)報(bào)告證明,靜電放電的損害往往只有10%造成電子元器件當(dāng)時(shí)完全失效,通常表現(xiàn)為短路、開路以及參數(shù)的嚴(yán)重變化,超出其額定范圍,器件完全喪失了其特定的功能;另外的90%會(huì)潛伏下來(lái),造成積累效應(yīng)。一般情況下,一次ESD(ESD,Electro-Static discharge,即“靜電釋放”)還不足以引起器件立即完全失效,但元件內(nèi)部會(huì)存在某種程度的輕微損傷,通常表現(xiàn)為參數(shù)有小的偏差或漂移。潛在的失效并不明顯,因而極易被人們忽視。若這種元器件繼續(xù)工作,隨著ESD次數(shù)的增加,積累效應(yīng)就會(huì)越來(lái)越明顯,其損傷程度會(huì)加劇,最終導(dǎo)致失效。?

靜電對(duì)電子設(shè)備造成的危害主要有:
(1)靜電吸附空氣中的灰塵,易造成元器件引線間的短路;
(2)靜電放電破壞,使電子元件受損不能工作;
(3)靜電放電電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱使電子元件受損;
(4)靜電放電的幅度很大,頻譜極寬的電磁場(chǎng)使電子產(chǎn)品受到電磁干擾而損壞。
三、防靜電措施與工具
工業(yè)防靜電常用措施包括:環(huán)境危險(xiǎn)程度控制、工藝控制、接地、增加濕度、抗靜電添加劑、靜電中和器、加強(qiáng)靜電安全管理等。常用工具包括防靜電服/鞋帽/口罩/手套、防靜電手腕帶、防靜電地板/墊、防靜電箱/袋、防靜電鑷子/刷子、消除靜電的離子風(fēng)機(jī)、靜電測(cè)試儀、手腕帶測(cè)試儀等。最有效的措施是讓人體與大地相“連接”即“接地”。因此人要穿上防靜電鞋,要保持人體與大地相連,這就要求地面也是防靜電的才可以將人體的靜電導(dǎo)入大地,地面可以用防靜電地墊,防靜電復(fù)合膠板,并用防靜電接地線接好地,如經(jīng)費(fèi)充足,可選用防靜電活動(dòng)地板,特別是在規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房廠房時(shí)可以考慮選用防靜電活動(dòng)地板。(《ESD TR53-01-18 靜電放電敏感物品的防護(hù) ESD防護(hù)設(shè)備和材料的符合性驗(yàn)證.pdf》,關(guān)注微信公眾號(hào)《地鐵超人筆記》,回復(fù)“規(guī)范”,即可獲取免費(fèi)下載鏈接,閱讀規(guī)范原文。)
根據(jù)檢修范圍大小、深度、周期,分為一級(jí)保養(yǎng)(日檢、周檢)、二級(jí)保養(yǎng)(月檢、季檢、半年檢)、小修(年檢)、中修、專項(xiàng)修和大修6個(gè)層次,設(shè)備的維修模式大致包括預(yù)防性維修(計(jì)劃修)、故障修(恢復(fù)性維修)、改進(jìn)性維修(技術(shù)改造)及以可靠性為中心的狀態(tài)修。(知識(shí)點(diǎn)摘錄自《城市軌道交通車站機(jī)電設(shè)備運(yùn)行與維修》)