في حياتنا اليومية، تُعد الكهرباء الساكنة ظاهرة شائعة نواجهها في كثير من الأحيان. على سبيل المثال، عند ارتداء الملابس أو خلعها، قد نشعر بألم بسيط وحاد ناتج عن التفريغ الكهروستاتيكي (ESD). ويكون هذا الإحساس ملحوظاً بشكل خاص خلال أشهر الشتاء الباردة والجافة، مما يدفعنا إلى التساؤل: كيف تؤثر الرطوبة على التفريغ الكهرومغناطيسي الثنائي الباعث للضوء؟

ما هي الرطوبة والرطوبة النسبية؟
تشير رطوبة الهواء إلى كمية بخار الماء الموجودة في الهواء. الرطوبة النسبية (RH) هو المقياس الأكثر استخدامًا للرطوبة ويتم التعبير عنه كنسبة مئوية (%). وهي تمثل كمية بخار الماء في الهواء بالنسبة إلى أقصى كمية من بخار الماء التي يمكن للهواء الاحتفاظ بها عند درجة حرارة معينة.
ما هو ESD وكيف يحدث؟
من المعرفة الأساسية للبيئة والتنمية المستدامةنحن نعلم أن التفريغ الكهروستاتيكي ESD، المعروف أيضًا باسم التفريغ الكهروستاتيكي، هو التدفق المفاجئ للتيار بين الأجسام ذات الشحنات المختلفة. وتشمل المصادر الشائعة للتفريغ الكهروستاتيكي ما يلي:
- الاحتكاك
- اتصل بنا
- الفصل

في صناعة تصنيع الإلكترونيات، يمكن للأنشطة الروتينية مثل مشي العمال على الأرضيات، وحركة سيور النقل، والاحتكاك والتلامس بين العربات والأشياء الأخرى أن تولد كميات كبيرة من الشحنات الساكنة. عندما يتم تفريغ هذه الشحنة الساكنة المتراكمة، يمكن أن تدمر جهاز حساس للتفريغ الكهرومغناطيسي مثل الرقائق الدقيقة أو المقاومات أو لوحات الدوائر الكهربائية.
كيف تؤثر الرطوبة على التفريغ الكهرومغناطيسي؟


تتأثر كمية الشحنة الساكنة المتراكمة على الشخص أو الجسم بعوامل مثل خواص المواد, ظروف السطح, عمليات الاتصال والفصلو الرطوبة. تؤثر الرطوبة، وهي كمية بخار الماء في الهواء، بشكل مباشر على تراكم وتفريغ الكهرباء الساكنة. في مستويات الرطوبة المرتفعة، تشكل الرطوبة في الهواء طبقة رقيقة من جزيئات الماء على الأسطح، مما يعزز التوصيل. وهذا يساعد على تحييد الشحنات الساكنة ومنعها من الوصول إلى مستويات خطيرة. وعلى العكس من ذلك، في الظروف الجافة، تصبح الأسطح أكثر عزلًا، مما يعزز تراكم الشحنات الساكنة.

مستويات الرطوبة المثلى للتحكم في التفريغ الكهرومغناطيسي
إذًا، هل الرطوبة العالية أفضل دائمًا؟ بالطبع لا. في حين أن الرطوبة المرتفعة يمكن أن تقلل بشكل فعال من خطر التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)، إلا أن الرطوبة العالية بشكل مفرط قد تؤدي إلى مشاكل أخرى، مثل التكثيف والتآكل ونمو العفن. ولذلك، في المنطقة المحمية بالكهرباء الساكنة (EPA)، يجب أن يحقق التحكم في الرطوبة توازنًا.
الحفاظ على الرطوبة النسبية (RH) بين 40% و 60% يوصى به على نطاق واسع في المناطق المحمية بالحرارة الكهروضوئية (EPAs). ضمن هذا النطاق:
- تتبدد الشحنات الساكنة بفعالية دون التسبب في التآكل أو مشاكل أخرى متعلقة بالرطوبة.
- يتم تقليل مخاطر تلف التفريغ الكهرومغناطيسي الثنائي للمكونات الحساسة إلى الحد الأدنى.
- يتم الحفاظ على راحة العمال وإنتاجيتهم.

بالنسبة للبيئة الأكثر جفافًا، يمكن استخدام أجهزة ترطيب الهواء لتحقيق مستوى الرطوبة المثالي، وبالتالي تقليل احتمالية تراكم الكهرباء الساكنة. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن الحفاظ على الرطوبة المناسبة وحدها لا يمكن أن يقضي تمامًا على توليد الشحنات الكهربائية الساكنة. ولذلك، لا ينبغي اعتباره بديلاً عن تدابير التحكم الأساسية الأخرى في التفريغ الكهروستاتيكي. لا يزال يتعين على المشغلين ارتداء أحزمة المعصم و أحذية آمنة ضد التفريغ الكهرومغناطيسيومنضدة العمل و الطوابق يجب تأريضها بشكل صحيح. توفر هذه التدابير مسارًا محكومًا لتدفق الشحنات الساكنة بأمان إلى الأرض، مما يقلل من أحداث التفريغ الكهروستاتيكي بفعالية.
هل يمكن لأجهزة ترطيب الهواء أن تقضي على التفريغ الكهرومغناطيسي الثنائي الباعث للضوء؟
في المناطق الحساسة للتفريغ الكهروستاتيكي مثل ورش عمل SMT (تقنية التركيب السطحي)، غالبًا ما تستخدم أجهزة الترطيب للتحكم في الرطوبة وتقليل مخاطر التفريغ الكهروستاتيكي. قد يتساءل البعض: هل يمكن لجهاز الترطيب وحده القضاء على مخاطر التفريغ الكهروستاتيكي؟ الإجابة هي لا. إليك السبب.
حدود أجهزة الترطيب
في حين أن أجهزة الترطيب تعالج أحد العوامل - جفاف الهواء - إلا أنها لا تستطيع منع التفريغ الكهروستاتيكي بشكل كامل. تتولد الشحنات الساكنة بشكل أساسي من خلال العمليات الفيزيائية:
- الاحتكاك: الحركة بين المواد (مثل سيور النقل، والنشاط البشري).
- الاتصال والفصل: عند تلامس سطحين وانفصالهما (على سبيل المثال، تقشير الشريط اللاصق، ومناولة المكونات).
حتى في بيئة رطبة، يمكن أن تؤدي هذه الإجراءات إلى توليد شحنات. على سبيل المثال، يمكن أن يولد العمال الذين يرتدون ملابس اصطناعية أو معدات غير مؤرضة بشكل صحيح شحنات ساكنة، بغض النظر عن مستويات الرطوبة.
النهج الشمولي هو المفتاح
لتقليل مخاطر التفريغ الكهرومغناطيسي للبيئة والتنمية المستدامة بفعالية، اعتمد على تدابير متعددة الطبقات:
- التحكم في الرطوبة: حافظ على الرطوبة النسبية بين 40-60% (مثالي لتقليل التراكم الساكن).
- أنظمة التأريض: تأكد من أن جميع الموظفين ومحطات العمل والمعدات مؤرضة بشكل صحيح.
- المواد الآمنة ضد التفريغ الكهرومغناطيسي: استخدم الأرضيات المضادة للكهرباء الساكنة، والمؤينات، والأدوات المثبطة للكهرباء الساكنة.
- التدريب: تثقيف الموظفين بشأن الممارسات الآمنة في مجال البيئة والصحة والسلامة (مثل تجنب الحركات السريعة، واستخدام أحزمة المعصم).
