Ændring af ionteknologikens belastningsteknologi vil påvirke det isolerende materiales statiske styring
I højteknologiske produktfremstillingsanlæg er styring af statisk elektricitet grundlaget for at forbedre produktionseffektiviteten, forbedre kvaliteten og øge overskuddet. Ved produktion af halvledere, harddiske og fladskærme (FPD) er statisk kontrol en af de grundlæggende produktionsbetingelser. Manglende kontrol med statisk elektricitet betyder, at produktet er udsat for partikelforurening (ESA-problemer) og elektrostatisk udladning (ESD-problemer) på grund af elektrostatisk tiltrækning.
Elektrostatiske kontrolsystemer fra organisationer som American Electrostatical Association (ESDAsociation) og International Semiconductor Equipment and Materials Association (Semiconductor Equipment and Materials International) kan hjælpe virksomheder med at løse statiske problemer. Den vigtigste tekniske metode i disse systemer er at anvende statisk elektricitet ledende materialer og statiske dissipative materialer (herunder menneskekroppen) til direkte adgang til jorden for at sprede statisk elektricitet.
Desværre anvendes isolering uundgåeligt både i selve produktet og i arbejdsmiljøet. Når isoleringsmaterialet er en del af selve produktet, kan du ikke erstatte det. For eksempel bruger højteknologiske produkter siliciumskiver med oxidlag, epoxyharpiks til halvleder-enhedspakker, isoleringsmaterialer på enhedsledninger og epoxy. Harpiks printkort, glasplader i FPD-industrien mv. Desuden er den velegnet til specielle miljøer, såsom høj temperatur, korrosionsbestandige og rene rumkompatible materialer: Teflon, kvarts og mange plastmaterialer er isolerende materialer. Jordforbindelse eliminerer ikke den statiske ladning på isoleringsmaterialet. Derfor er i de fleste tilfælde den eneste måde at anvende luftionisering til elektrostatisk neutralisering.
Selv om luft ionisering anbefales i de fleste elektrostatiske kontrolsystemer, dokumenterer de sjældent anvendelsen af luftionisering og virkningerne af at anvende ioniseringsudstyr i produktionen. For mange industrier er anvendelsen af luftionisering til statisk kontrol meget vigtig, og det håber, at denne artikel vil give nogle forsømte oplysninger til brugere af luftionisering.
Opdeling af luft ionisering
Ordet "ion" (Ion) kommer fra det græske sprog, oprindeligt et verb, der betyder handlingen og har en rejsendes mening. Udtrykket anvendes som udtryk for en reaktion, der reagerer efter aktivering af forskellige opløsninger - et molekyle, som dissocierer og bevæger sig mod den modsatte elektrode som sig selv. Teorien om svensk forsker SA Arrhenius mener, at den bevægende ion er et ladet atom, en teori, der blev bekræftet efter at elektronen blev opdaget.
En ion kan defineres som et atom eller molekyle, der mister elektroner eller erhverver elektroner. Elektroner er de eneste transportører af afgiftstransport. Når et atom eller molekyle har det samme antal elektroner og protoner, er dets ladning afbalanceret eller neutral. Hvis en elektron går tabt, bærer atom eller molekyle en positiv ladning og bliver en positiv ion, og elektronerne bliver negative ioner.
Men det er ikke tilfældet med luftioner eller opladede luftmolekyler. Luft er en blandet gas sammensat af nitrogen, oxygen, kuldioxid, vanddamp og andre sporgasser, hvoraf en eller flere kan ioniseres. På et tidspunkt kan diatomiske gasmolekyler som nitrogen (N2) og oxygen (O2) erhverve eller tabe elektroner, men i andre tilfælde kan kemiske gasser som kuldioxid (CO2) gøre det samme. I begge tilfælde, når et eller flere gasmolekyler i luften erhverver eller taber elektroner, kalder vi det luftionisering. I modsætning til opløsningsioner kræver luftionisering en vis mængde energi at danne.
Typisk ufiltreret luft er de resulterende luftioner i form af klynger af gasmolekyler, og 10 neutrale gasmolekyler vikles rundt om et ladet molekyle. Det ladede molekyle kan være et oxygenmolekyle, et vandmolekyle eller et nitrogenmolekyle, som vi kalder en lille luftion her. Små luftioner gør relativ bevægelse, og når de støder på modsat ladede ioner eller jordede overflader, mister de deres ladning og vender tilbage til neutrale molekyler. I ren luft er livet af små luftioner mellem nogle få sekunder og et par minutter.
Under passende betingelser vil disse ioner adsorbere på partikler eller store molekylære grupper i luften, hvilket danner store luftioner. Den relative andel af små luftioner til store luftioner afhænger af renheden af luften. En stor mængde aerosol i luften bruger små luftioner.
Den statiske ladningsneutralisering på det isolerende materiale, vi taler om i elektrostatisk kontrol, er dog hovedsagelig baseret på små luftioner.
Luftledning og ladningsneutralisering
Hvis en ion udsættes for et elektrisk felt, vil det bevæge sig på grund af størrelsen af feltstyrken og retningen af det elektriske felt. De ioner, der bevæger sig i det elektriske felt, er i stand til at danne en strøm. Den aktuelle tæthed afhænger af antallet af ioner i luften og bevægelseshastigheden i forhold til den elektriske feltkilde. Den aktuelle tæthed kaldes luftens konduktans for dette elektriske felt. Denne konduktans vil ændre sig på grund af positiv og negativ polaritet.
Et elektrisk felt genereres omkring et ladet legeme, og de elektriske feltstyrker på forskellige punkter er forskellige, og det elektriske felt driver ladningsbalancen. Hvis et ladet legeme er omgivet af positive og negative luftioner, vil ioner af modsat polaritet bevæge sig mod det ladede legeme og generere strøm. Denne neutraliserede strøm balancerer ladningen på det ladede legeme med konduktiviteten af den omgivende luft. Kort sagt tiltrækker det ladede legeme modsat ladede luftioner.
En ion med en elektrisk feltstyrke på E vil bevæge sig med en hastighed på v, og forholdet mellem dem er
v = kE, (1)
Hvor k er ion og mobilitet.