Thiết bị khử tĩnh điện là gì? Phân loại và ứng dụng

1. Thiết bị khử tĩnh điện là gì?
Thiết bị khử tĩnh điện là các thiết bị chuyên dụng có công dụng làm sạch bề mặt bụi trên sản phẩm, tránh việc hút bụi của sản phẩm. Đối với việc in sản phẩm sẽ giúp cho đường nét sắc nét hơn, trong in công nghiệp giúp cho các sản phẩm không bị dính.

2. Phân loại và ứng dụng của thiết bị khử tĩnh điện
Thiết bị khử tĩnh điện dạng quạt
Thiết bị khử tĩnh điện dạng quạt có kết cấu như một chiếc quạt nhỏ: thiết bị này là kết hợp giữa phần tạo ion và hệ thống quạt quay, gió thổi giúp đưa các hạt ion vào khu vực cần khử tĩnh điện (thiết bị này chạy độc lập hoàn toàn không cần sử dụng đến hệ thống khí nén). Thiết bị có thể điều chỉnh được tốc độ gió, cũng như cơ chế cân bằng ion.
Thiết bị khử tĩnh điện dạng quạt được ứng dụng phổ biến trong sản xuất thiết bị điện tử, phòng làm việc hoặc bộ phận loại bỏ tĩnh điện trong quy trình sản xuất thiết bị về kính, màn hình hay những thiết bị yêu cầu độ chính xác cao…
Thiết bị khử tĩnh điện lonizer ZJ-BAS series Omron
Thiết bị khử tĩnh điện dạng thanh
Thiết bị khử tĩnh điện dạng thanh có chuỗi thanh ion mạch điện xoay chiều được kết hợp với hệ thống khí nén giúp thổi các vòi phun được bố trí dọc theo thanh, có tác dụng giúp loại bỏ tĩnh điện trên một vùng rộng.
Đặc biệt thiết bị khử tĩnh điện dạng thanh còn có thể vừa chải bóng, vừa thổi khí một cách hiệu quả nhất.
Ứng dụng: Thiết bị khử tĩnh điện dạng thanh được ứng dụng trong các ngành nghề: lắp ráp màn hình LCD, hệ thống phòng sạch, dược phẩm, thực phẩm, công nghiệp sản xuất nhựa.
Thiết bị tĩnh điện dạng khí nén kiểu vòi phun hoặc súng cầm tay.
Thiết bị khử tĩnh điện dạng phun cầm tay là loại thiết bị có thiết kế nhỏ, trọng lượng nhẹ, có thể lắp cố định và cầm tay di chuyển trong quá trình thao tác, rất thuận tiện. Thiết bị này có ưu điểm là có thể thể lách được sâu, tập trung được vùng khử điện vào những vị trí mong muốn.
Buồng khử tĩnh điện
Buồng khử tĩnh điện có kế cấu là một buồng kín, được trang bị nhiều vòi phụ ionizer, có tác dụng giúp thổi bụi, thu hồi bụi và khử tĩnh điện sản phẩm tập trung.
Buồng khử tĩnh điện

3. Nguyên tắc hoạt động thiết bị khử tĩnh điện
Thiết bị khử tĩnh điện sinh ra đồng thời cả điện tích dương và điện tích âm. Những ion trái dấu này sẽ trung hòa điện tích với các vật thể. Ion trái dấu sẽ bị đẩy ra ngoài và trung hòa vào không khí do tác động của lực tĩnh điện.
Các thiết bị khử tĩnh tuân theo nguyên tắc Corona Discharge để sinh ra ion: Sử dụng đầu điện cực có điện áp cao ( 4000-7500V) để làm ion hóa không khí và làm cho không khí bị nhiễm điện tích, từ đó giúp tạo ra các ion dương hoặc ion âm tùy thuộc vào điện tích của đầu điện cực.
Các điện cực âm sinh ra ion âm.
Các điện cực dương sinh ra ion dương.
Dựa trên nguyên tắc này người ta đã tạo ra rất nhiều các các thiết bị khác nhau như: quạt, thanh bar, nozzle ion để khử hết tĩnh điện sinh ra.

4. Các công nghệ khử tĩnh điện đang sử dụng trong công nghiệp
Công nghệ DC: đây là công nghệ sử dụng dòng điện 1 chiều với điện áp 7000V ở mỗi đầu điện cực. Nhược điểm của công nghệ DC: Một số khu vực sẽ không đồng thời có cả ion dương và ion âm. Do đó, có thể đầu điện cực âm sẽ nhanh bị mòn hơn dẫn đến lượng ion ở cực âm sẽ ít hơn ion ở điện cực dương, dẫn đến làm mất cân bằng ion.
Công nghệ AC: Công nghệ này sử dụng 1 dòng điện xoay chiều để tạo ra đồng thời cả ion âm và ion dương trên cùng 1 đầu điện cực. Tuy nhiên, tần số đảo chiều giữa cực dương và cực âm quá thấp có thể dẫn điện không kịp trung hòa điện tích trên sản phẩm đối với các dây truyền sản xuất có tốc độ cao.
Công nghệ HDC-AC ( Hybrid Digital Control- AC): đầy là công nghệ giúp tối ưu khả năng khử tĩnh điện nhờ công nghệ sung với tần số cao: 200Hz và khả năng tối ưu xung của dòng điện.

ESD là gì? Thế nào là chống tĩnh điện?
ESD là gì : Electrostatic discharge là hiện tượng phóng/ xả tĩnh điện xảy ra khi hai vật có điện thế khác nhau được đưa đến gần hoặc chạm vào nhau, ở trường hợp vật tích tĩnh điện với năng lượng lớn còn phát ra tia lửa điện trong quá trình phóng/ xả tĩnh điện .
ESD trong đời sống: khi cọ một chiếc thước kẻ nhựa lên tóc thì chiếc thước kẻ ấy sẽ tích điện, nó có thể hút một miếng giấy nhỏ .Hiện tượng phóng xả tĩnh điện mà ai cũng gặp khi mùa lạnh đến khi ra mở cổng sắt với bộ áo len/ dạ chống rét trên người bạn có thể giật mình với tiếng “tạch” và cảm giác tê tái như bị điện giật đó khi chạm vào cánh cổng sắt. Đó là lúc toàn bộ điện tích tĩnh điện được hình thành bởi sự cọ xát của chiếc áo len/dạ được tích lại trong quá trình bạn chạy ra cổng được phóng ra. Các thiết bị điện tử sản phẩm bán dẫn ở chế độ sử dụng bình thường đều rất bền, dù dưới dạng bóng bán dẫn đơn hay mạch tích hợp IC với hàng trăm triệu bóng bán dẫn trên một chíp nhưng với sự phóng xả tĩnh điện thường có điện áp cao có khi lên đến hàng nghìn Vol dễ dàng phá hủy hoặc gây lên các lỗi tiềm ẩn trong các mạch bán dẫn mỏng manh của thiết bị .
ESD trong sản xuất công nghiệp: hiện tượng tích và phóng tĩnh điện trong công nghiệp được hình thành do vận động của con người, chuyển động của máy móc..  trong quá trình sản xuất là rất phổ biến. Thường thì tác động của sự phóng /xả tĩnh điện là không được chú ý nhưng đối với một số ngành nghề đặc thù sản xuất hay lưu trữ những chất dễ cháy nổ hay đặc biệt là trong công nghiệp điện tử, sản xuất lắp ráp vi mạch, thì hiện tượng trên có thể gây ra rất nhiều thiệt hại.
Chống tĩnh điện: Để giảm thiểu và triệt tiêu tác hại của sự phóng / xả tĩnh điện các nhà máy, dây chuyền sản xuất lắp ráp các thiết bị điện tử hay vi mạch phải được trang bị các thiết bị công cụ chống tĩnh điện có tác dụng giảm tác hại của hiện tượng phóng xả tĩnh điện bằng cách xả giảm điện áp cao lên tới hàng nghìn Vol một cách từ từ thông qua các thiết bị chống tĩnh có điện trở tiêu chuẩn thông dụng từ 10^6 ~ 10^11 Ohm.
Phân loại độ chống tĩnh điện và cách kiểm tra: Các thủ tục kiểm tra độ chống tĩnh điện được dựa trên các mô hình chính của ESD:
Mô hình HBM (Human Body Model) là  mô hình mô phỏng truyền trực tiếp của điện tích tĩnh điện thông qua một loạt các điện trở đáng kể từ cơ thể con người hoặc từ một loại vật liệu vào việc phóng/xả tĩnh điện vào thiết bị nhạy cảm tĩnh điện (ESDS). Phân loại ESD theo mô hình HBM:
Mô hình CDM (Charged Device Model) mô hình phóng điện do chíp bán dẫn bị tích điện có sức phá hủy còn lớn hơn cả mô hình HBM tuy nhiên thời gian phóng/xả điện tích thường ngắn hơn chỉ từ (400 picosecond) 0,4 ~ 2×10^-9 giây (nanosecond) và cường dộ dòng điện đỉnh lên tới vài chục Ampe.Phân loại ESD theo mô hình CDM
Mô hình MM (Machine Model ) mô hình phóng điện từ máy móc có nguồn gốc từ Nhật Bản đã không còn được sử dụng từ tháng 7 năm 2014 tham khảo qua JEP172: “Discontinuing Use of the Machine Model for Device ESD Qualification” Released by JEDEC http://www.esdindustrycouncil.org/ic/en/documents/38-jep172-released-by-jedec. Phân loại ESD theo mô hình MM