การสอบเทียบเครื่องทดสอบความต้านทานพื้นผิว ESD: คู่มือการตรวจสอบและการเก็บบันทึก

การสอบเทียบเครื่องทดสอบความต้านทานพื้นผิว ESD ควรถือกำหนดให้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการจัดการชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่กำหนดไว้ ไม่ใช่เป็นเพียงสินค้าทั่วไปในแคตตาล็อก ข้อกำหนดที่ถูกต้องจะเชื่อมโยงระหว่างเรขาคณิตของชิ้นส่วน ฟังก์ชัน ESD การป้องกันเชิงกล การเข้าถึงของผู้ปฏิบัติงาน ส่วนต่อประสานของอุปกรณ์ การทำความสะอาด และการตรวจสอบ คู่มือนี้แสดงให้วิศวกรและผู้จัดซื้อเห็นวิธีแปลงความต้องการเหล่านี้ให้เป็นใบขอใบเสนอราคา (RFQ) แผนการอนุมัติตัวอย่าง และการตรวจสอบการรับสินค้าที่ทำซ้ำได้ นอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าเครื่องทดสอบความต้านทานพื้นผิวเข้ากันได้กับระบบควบคุม ESD ที่กว้างขึ้นอย่างไร โดยไม่ต้องสมมติว่าสี ชื่อวัสดุ หรือผลการทดสอบเพียงครั้งเดียวจะพิสูจน์ความเหมาะสมสำหรับทุกอุปกรณ์และทุกเส้นทาง.

สิ่งที่ผลิตภัณฑ์ต้องทำในขั้นตอนการทำงานจริง

วัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติคือการรักษางความเชื่อมั่นว่าการวัดค่าความต้านทานที่ใช้สำหรับการตัดสินใจควบคุม ESD ยังคงมีความสอบกลับได้ สามารถทำซ้ำได้ และเหมาะสมกับวิธีที่ได้รับการอนุมัติ ประโยคดังกล่าวคือข้อกำหนดเริ่มต้น ข้อกำหนดที่มีประโยชน์จะระบุชื่อชิ้นส่วนที่กำลังได้รับการปกป้อง ตำแหน่งที่เข้าสู่กระบวนการ การส่งมอบทุกขั้นตอน อุปกรณ์ที่สัมผัส ระยะเวลาที่อยู่ในบรรจุภัณฑ์ และสิ่งที่อาจผิดพลาดได้ หากไม่มีแผนผังดังกล่าว ถาด ผ้าเช็ดทำความสะอาด เครื่องทดสอบ หรือรถเข็น อาจผ่านการตรวจสอบบนโต๊ะทำงานแต่ยังคงล้มเหลวบนสายการผลิตได้.

แยกปัญหาการป้องกันออกเป็นสามระดับ ระดับแรก ป้องกันการสัมผัสทางกล การเคลื่อนไหวที่ควบคุมไม่ได้ และการปะปนกัน ระดับที่สอง กำหนดฟังก์ชันไฟฟ้าสถิตที่จำเป็นและการเชื่อมต่อกับโปรแกรมควบคุมของโรงงาน ระดับที่สาม ทำให้โซลูชันใช้งานได้จริง ผู้Aปฏิบัติงานต้องสามารถบรรจุ ระบุ ตรวจสอบ และนำชิ้นส่วนออกได้โดยไม่สร้างความเสี่ยงใหม่ ดังนั้น ผู้ซื้อจึงควรให้วิศวกรรมกระบวนการ ฝ่ายคุณภาพ และผู้ประสานงาน ESD เข้ามามีส่วนร่วมก่อนที่จะสรุปข้อกำหนดการจัดซื้อ.

จัดทำเอกสารข้อกำหนดความต้องการก่อนขอใบเสนอราคา

ซัพพลายเออร์จะเสนอราคาได้อย่างแม่นยำก็ต่อเมื่อ RFQ แยกเกณฑ์การยอมรับที่เป็นข้อบังคับออกจากความต้องการเพิ่มเติม แนบแบบสั่งงานที่มีการควบคุมแทนภาพหน้าจอ ระบุการแก้ไข และระบุว่าขนาดใดเป็นขนาดอ้างอิงหรือลักษณะเฉพาะสำหรับการตรวจสอบ อธิบายสภาพแวดล้อมจริง ซึ่งรวมถึงสารทำความสะอาด การสัมผัสอุณหภูมิ ช่วงความชื้น ระยะเวลาในการจัดเก็บ และอินเทอร์เฟซอัตโนมัติใดๆ ในกรณีที่ยังไม่ทราบขีดจำกัด ให้ขอทดลองตัวอย่างแทนการกำหนดตัวเลขขึ้นมาเอง.

ตารางนี้เน้นที่ระเบียบวิธีอย่างจงใจ ขีดจำกัดการยอมรับที่เป็นตัวเลขต้องมาจากแบบร่างผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลอุปกรณ์ แผนการควบคุม ESD และวิธีทดสอบที่อ้างอิง ตัวเลขที่คัดลอกมาจากแผ่นข้อมูลของซัพพลายเออร์ที่ไม่เกี่ยวข้องอาจใช้การปรับสภาพ รูปทรง หรือแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน และอาจสร้างความมั่นใจที่ผิดพลาดได้.

เริ่มต้นที่สิ่งที่ได้รับการปกป้อง ไม่ใช่ภาชนะ

บันทึกสภาพวัสดุสูงสุดของชิ้นส่วนที่ได้รับการป้องกัน ลักษณะที่เปราะบางแตกหักง่าย พื้นที่สัมผัสที่อนุญาต ทิศทาง และความต้องการในการระบุตัวตน สำหรับชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ขั้วต่อ รอยบัดกรี ขั้วต่อที่เปลือย และส่วนประกอบที่สูง อาจต้องมีพื้นที่ห้ามเข้าใกล้ (keep-out zones) ซึ่งอาจไม่ชัดเจนจากความยาวและความกว้างภายนอก หากหมายเลขชิ้นส่วนหลายหมายเลขใช้โซลูชันเดียวกัน ให้ทดสอบการกำหนดค่าที่เล็กที่สุด ใหญ่ที่สุด และมีความเสี่ยงมากที่สุด แทนที่จะใช้ค่าเฉลี่ยที่สะดวก.

ตัวอย่างทางกายภาพมีคุณค่า แต่ไม่สามารถแทนที่ข้อมูลที่ถูกควบคุมได้ ตัวอย่างหนึ่งชิ้นเป็นตัวแทนของผลลัพธ์การผลิตเพียงครั้งเดียวและอาจแสดงค่าความเผื่อที่ไม่ครบถ้วน ใช้แบบdrawingเพื่อกำหนดขอบเขต ใช้ตัวอย่างเพื่อทำความเข้าใจการหยิบจับ และใช้การทดลองเดินไลน์การผลิตเพื่อพิสูจน์การใช้งาน เมื่อชิ้นงานมีการเปลี่ยนรุ่น ให้ดำเนินการทบทวนความเข้ากันได้ที่มีการบันทึกไว้เป็นลายลักษณ์อักษรก่อนที่จะดำเนินการใช้บรรจุภัณฑ์หรือคู่มือการทำงานเดิมต่อ.

กำหนดฟังก์ชัน ESD และขอบเขตการทดสอบ

คำต่างๆ เช่น ป้องกันไฟฟ้าสถิต กระจายประจุไฟฟ้าสถิต และนำไฟฟ้า อธิบายแนวคิดที่แตกต่างกันและบางครั้งก็นำมาใช้โดยไม่เคร่งครัดนัก RFQควรกำหนดพื้นผิวสัมผัส ฟังก์ชันควบคุมประจุที่ต้องการ วิธีการที่ใช้ การปรับสภาพ แรงดันไฟฟ้าทดสอบหรือการจัดเตรียม ช่วงการยอมรับ และแผนการสุ่มตัวอย่าง ข้อกำหนดที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับความไวของอุปกรณ์ ระยะใกล้ การต่อลงดิน และไม่ว่าเส้นทางนั้นจำเป็นต้องมีการป้องกันสัญญาณรบกวนเช่นเดียวกับการกระจายประจุแบบควบคุมหรือไม่.

ทดสอบระบบที่ประกอบเสร็จแล้วเมื่อจุดเชื่อมต่อมีความสำคัญ ชิ้นงานทดสอบไม่สามารถเปิดเผยถึงการสัมผัสที่ไม่ดีระหว่างชิ้นส่วนที่ใส่เข้าไปกับถาดด้านชั้นนอก ชั้นวางของที่แยกตัว ล้อเลื่อนที่ปนเปื้อน หรือสารเคลือบที่สึกหรอ ณ จุดที่มีการหยิบจับ ควรบันทึกสภาพแวดล้อมและความสะอาดของพื้นผิวเนื่องจากสิ่งเหล่านี้สามารถมีอิทธิพลต่อการวัดค่า ผลลัพธ์จะสามารถเปรียบเทียบกันได้ก็ต่อเมื่อวิธีและเงื่อนไขมีความคล้ายคลึงกันเท่านั้น.

ตรวจสอบความเหมาะสมทางกลไก การเข้าถึง และความเข้ากันได้ของกระบวนการ

การตรวจสอบความพอดีต้องจำลองขั้นตอนการบรรทุก การขนส่งปกติ การเรียงซ้อนหรือการจอด และการขนถ่าย ให้ตรวจสอบการโยก การหนีบ การสัมผัสของขาอุปกรณ์ การแอ่นตัวของแผงวงจร การหลุดโดยไม่ได้ตั้งใจ และการกีดขวางกับถุงมือ คีมคีบ หัวดูดสุญญากาศ หรือการตรวจสอบ หากอุปกรณ์เสริมเข้าไปในเครื่องจักร ให้ทดสอบการเคลื่อนที่เพื่อระบุตำแหน่ง เซ็นเซอร์ ราง และระยะห่างโดยใช้ชุดเรียงและทิศทางตามที่ตั้งใจไว้ การสาธิตด้วยมือเพียงครั้งเดียวไม่ใช่การรับรองคุณสมบัติของอุปกรณ์.

ความเข้ากันได้ของกระบวนการไม่ได้ครอบคลุมแค่เรื่องขนาดเท่านั้น เคมีภัณฑ์ที่ใช้ทำความสะอาดอาจทำปฏิกิริยากับโพลิเมอร์หรือทิ้งคราบไว้ การสัมผัสความร้อนอาจทำให้ความเรียบเปลี่ยนไป การหยิบจับซ้ำๆ อาจทำให้ตำแหน่งจัดวางสึกหรอ ฉลากอาจหลุดร่อน บดบังการตรวจสอบ หรือทิ้งคราบกาวไว้ จัดทำเอกสารเกี่ยวกับจุดสัมผัสเหล่านี้เพื่อให้ซัพพลายเออร์สามารถแนะนำวัสดุและโครงสร้างสำหรับการพิจารณา จากนั้นจึงตรวจสอบความถูกต้องของคำแนะนำนั้นในกระบวนการจริง.

ขั้นตอนการทำต้นแบบและการอนุมัติ

1. การตรวจสอบเอกสาร ยืนยันแบบร่าง การแก้ไข รายการที่ได้รับการคุ้มครอง เส้นทาง ฟังก์ชัน ESD และแผนการยอมรับ.
2. บทความแรก: ตรวจสอบเอกลักษณ์ ฝีมือการผลิต และมิติวิกฤต ก่อนนำอุปกรณ์ที่มีมูลค่าเข้ามาใช้งาน.
3. ทดลองสวมใส่ โหลดรายการตัวแทนและตรวจสอบการสัมผัส ระยะห่าง ทิศทาง และการถอดออกที่อนุญาต.
4. การทดลองเส้นทาง: จำลองการซ้อน การจัดการ การขนส่ง การเชื่อมต่ออุปกรณ์ การทำความสะอาด และการจัดเก็บ.
5. การทบทวนหลักฐาน ตรวจสอบใบประกาศวัสดุและรายงานการทดสอบสำหรับวิธี การปรับสภาพ เอกลักษณ์ของตัวอย่าง และความสามารถในการสอบกลับได้.
6. การปล่อยตัว บันทึกตัวอย่างที่ได้รับการอนุมัติ แบบวาด การเบี่ยงเบน รูปถ่าย และการตรวจสอบการรับสินค้า.

ลำดับขั้นตอนที่มีการควบคุมนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ต้นแบบที่น่าสนใจกลายเป็นมาตรฐานการผลิตที่ไร้การควบคุม การเบี่ยงเบนใดๆ ควรระบุว่าใครเป็นผู้ยอมรับ สำหรับชิ้นส่วนใดและเป็นระยะเวลาเท่าใด และจะควบคุมสินค้าคงคลังที่ได้รับผลกระทบอย่างไร เมื่อผู้จำหน่ายหรือวัสดุเปลี่ยนแปลง ให้ทำการตรวจสอบซ้ำในส่วนที่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงนั้น.

การตรวจสอบขาเข้าและการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง

การตรวจสอบรับเข้าควรมีความเหมาะสมกับความเสี่ยงและประวัติของซัพพลายเออร์ ยืนยันเอกลักษณ์และการแก้ไขปรับปรุงของชิ้นส่วนที่จัดซื้อก่อน จากนั้นตรวจสอบความเสียหายที่มองเห็นได้ การปนเปื้อน การบิดเบี้ยว การประกอบ ฉลาก และจุดเชื่อมต่อที่สำคัญ ใช้แผนการสุ่มตัวอย่างที่ตกลงกันไว้สำหรับการตรวจสอบขนาดและไฟฟ้า กักกันล็อตที่น่าสงสัยก่อนที่จะผสมกับสต็อกที่ยอมรับแล้ว และเก็บรักษาข้อมูลให้เพียงพอเพื่อย้อนรอยผลลัพธ์กลับไปยังล็อตของซัพพลายเออร์และอุปกรณ์ทดสอบ.

การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องควรมุ่งเน้นไปที่ลักษณะที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้จากการใช้งาน ได้แก่ ความสะอาด การสึกหรอ การโก่งงอ ตัวกั้นที่ชำรุด ฮาร์ดแวร์ที่หลวม สภาพของขั้วไฟฟ้า หรือเส้นทางการลงกราวด์ที่บกพร่อง ให้กำหนดเกณฑ์การทำความสะอาดและการปลดระวางด้วยเงื่อนไขที่สังเกตได้ชัดเจน “ใช้จนกว่าจะพัง” ไม่ถือเป็นเกณฑ์ ตัวอย่างเช่น รอยร้าวบนช่องใส่ ชั้นวางที่ไม่มั่นคง ป้ายระบุตัวตนที่อ่านไม่ออก คราบสกปรกที่ไม่สามารถขจัดออกได้ด้วยกระบวนการที่ได้รับอนุมัติ หรือการตรวจสอบที่ไม่ผ่าน.

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการกำหนดคุณลักษณะ

• การเรียกการตรวจสอบข้อมูลอ้างอิงอย่างรวดเร็วว่าเป็นการสอบเทียบเต็มรูปแบบ. ป้องกันปัญหานี้โดยการเชื่อมโยงการตัดสินใจเข้ากับแบบวาด วิธีการทดสอบ หรือการทดสอบเส้นทาง และจัดเก็บหลักฐานการอนุมัติไว้.
• การสอบเทียบมิเตอร์โดยละเว้นขั้วไฟฟ้าและสายนำที่ใช้จริง. ป้องกันปัญหานี้โดยการเชื่อมโยงการตัดสินใจเข้ากับแบบวาด วิธีการทดสอบ หรือการทดสอบเส้นทาง และจัดเก็บหลักฐานการอนุมัติไว้.
• บันทึกผลเฉพาะผ่านหรือไม่ผ่าน โดยไม่มีวิธีดันทดสอบ สภาพแวดล้อม และหมายเลขประจำตัวเครื่องมือวัด. ป้องกันปัญหานี้โดยการเชื่อมโยงการตัดสินใจเข้ากับแบบวาด วิธีการทดสอบ หรือการทดสอบเส้นทาง และจัดเก็บหลักฐานการอนุมัติไว้.

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยอีกประการหนึ่งคือการปล่อยให้ชื่อทางการตลาดมาแทนที่แผนการยอมรับ ชื่อผลิตภัณฑ์อาจช่วยในการค้นหาและการสื่อสาร แต่การตัดสินใจด้านคุณภาพต้องอาศัยหลักฐานที่ควบคุมได้ ผู้ซื้อและผู้ขายควรตกลงกันว่าจะตรวจสอบอะไร วัดที่ไหน ใช้ข้อกำหนดฉบับแก้ไขใด และจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อผลลัพธ์ไม่ผ่านเกณฑ์.

รายการตรวจสอบ RFQ

• หมายเลขชิ้นส่วนที่ได้รับการคุ้มครอง แบบวาด แบบแก้ไข ตัวอย่าง และพื้นที่สัมผัสที่ได้รับอนุญาต.
• ปริมาณต่อภาชนะหรือชั้น ทิศทาง และวิธีการสอบย้อนกลับ.
• เส้นทางกระบวนการเต็มรูปแบบ, ผู้ปฏิบัติงาน, ส่วนต่อประสานอุปกรณ์, เงื่อนไขการกองซ้อนและการขนส่ง.
• ฟังก์ชัน ESD, วิธีการอ้างอิง, การปรับสภาพ, ขีดจำกัดการยอมรับ และบันทึกการทดสอบ.
• ข้อจำกัดด้านวัสดุ ความสะอาด เคมีภัณฑ์ทำความสะอาด และการสัมผัสสิ่งแวดล้อม.
• ขนาดวิกฤต ความเผื่อ และแผนการสุ่มตัวอย่างชิ้นงานล็อตแรก.
• จำนวนต้นแบบ ลำดับการอนุมัติ และความรับผิดชอบต่อการเปลี่ยนแปลง.
• ความต้องการในการผลิต บรรจุภัณฑ์อะไหล่ทดแทน วัฏจักรผลิตภัณฑ์ และความคาดหวังในการจัดส่ง.

สำหรับการพูดคุยกับผู้จัดหา (ซัพพลายเออร์) ให้เชื่อมโยงข้อกำหนดเหล่านี้กับข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง เครื่องทดสอบความต้านทานพื้นผิว และใช้ คู่มือเครื่องทดสอบความต้านทานพื้นผิว ESD แนวทางการวางการตัดสินใจไว้ในระบบการจัดการที่กว้างขึ้น ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้มองว่าองค์ประกอบเพียงอย่างเดียวคือโปรแกรม ESD ทั้งหมด.

วิดีโอฝึกอบรม: บริบท ESD

วิดีโอเพื่อการศึกษาที่เป็นกลางนี้สนับสนุนบริบทการควบคุม ESD แต่ไม่สามารถแทนที่การตรวจสอบความถูกต้องเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่อธิบายไว้ข้างต้นได้.

คู่มือที่เกี่ยวข้อง

• การเลือกใช้วัสดุที่ปลอดภัยจากประจุไฟฟ้าสถิต (ESD)
• การจัดเก็บแบบกระจายประจุเทียบกับการจัดเก็บแบบนำไฟฟ้า
• รายการตรวจสอบใบเสนอราคาบรรจุภัณฑ์ป้องกันไฟฟ้าสถิต (ESD)

คำถามที่พบบ่อย

การทวนสอบเหมือนกับการสอบเทียบหรือไม่

ไม่ใช่ การตรวจสอบความถูกต้อง (Verification) เป็นการประเมินประสิทธิภาพเทียบกับข้อมูลอ้างอิงที่ทราบค่า ส่วนการสอบเทียบ (Calibration) เป็นการกำหนดความสัมพันธ์ของการวัด และควรระบุความสอบได้กลับได้ (Traceability) และค่าความไม่แน่นอน (Uncertainty) ที่มีเอกสารยืนยัน กฎข้อบังคับสุดท้ายควรกำหนดเป็นเอกสารสำหรับอุปกรณ์ สถานที่ และแผนการควบคุมเฉพาะนั้น ๆ.

ควรสอบเทียบเครื่องทดสอบบ่อยแค่ไหน

กำหนดรอบความถี่ตามคำแนะนำของผู้ผลิต ความถี่ในการใช้งาน ประวัติการเบี่ยงเบน ความเสี่ยง และข้อกำหนดของระบบคุณภาพ แทนที่จะใช้กฎปฏิทินสากล กฎสุดท้ายควรได้รับการบันทึกไว้สำหรับอุปกรณ์ สถานที่ และแผนควบคุมเฉพาะนั้น ๆ.

ควรใส่ขั้วไฟฟ้าด้วยหรือไม่

ใช่ ระบบการวัดจริงประกอบด้วยสายวัดและขั้วไฟฟ้า สภาพ มวล พื้นผิวสัมผัส และความสะอาดของสิ่งเหล่านี้อาจส่งผลต่อค่าที่อ่านได้ ควรจัดทำเอกสารกฎข้อสุดท้ายสำหรับอุปกรณ์ สถานที่ และแผนควบคุมเฉพาะนั้น ๆ.

จะเป็นอย่างไรหากพบว่าหน่วยวัดอยู่นอกเหนือเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน

กักกันอุปกรณ์นั้น ประเมินการวัดที่ทำขึ้นตั้งแต่วันที่ตรวจสอบพบว่าใช้งานได้ดีครั้งล่าสุด บันทึกผลกระทบ และปฏิบัติตามกระบวนการจัดการตามระบบคุณภาพ กฎข้อบังคับสุดท้ายควรได้รับการบันทึกสำหรับอุปกรณ์ สถาน และแผนควบคุมเฉพาะเจาะจงนั้น.

สิ่งที่ควรมีอยู่ในบันทึกภาคสนามคืออะไร

บันทึกเอกลักษณ์ของเครื่องมือ วันที่ ผู้ปฏิบัติงาน พื้นผิว เรขาคณิต สภาพแวดล้อม แรงดันทดสอบ ค่าที่อ่านได้ เกณฑ์การยอมรับ และความผิดปกติ กฎข้อสุดท้ายควรได้รับการบันทึกไว้สำหรับอุปกรณ์ สถานที่ และแผนการควบคุมเฉพาะนั้น.

เอกสารอ้างอิงที่เชื่อถือได้

• บริการสอบเทียบมาตรฐานของ NIST
• สมาคม ESD: พื้นฐาน ESD
• NASA-STD-8739.6B: การควบคุมการประจุไฟฟ้าสถิต

บันทึกการใช้งานแอปพลิเคชัน ขีดจำกัดขั้นสุดท้ายและช่วงเวลาการตรวจสอบต้องเป็นไปตามโปรแกรมของสถานที่ที่ได้รับอนุมัติ ข้อกำหนดของอุปกรณ์ มาตรฐานปัจจุบัน คำแนะนำของผู้ผลิต และวิธีการทดสอบที่ผ่านการรับรอง คู่มือนี้เป็นเครื่องมือช่วยในการจัดซื้อและการวางแผนกระบวนการ ไม่ใช่สิ่งทดแทนเอกสารควบคุมเหล่านั้น.