Новый ГОСТ по общим требованиям в области антистатической защиты
Новый межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61340-5-1-2019 «Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования» был подготовлен АО «НПФ Диполь» на основе англоязычной версии стандарта IEC 61340-5-1:2016 «Electrostatics — Part 5–1: Protection of electronic devices from electrostatics phenomena — General requirements, IDT» («Электростатика. Часть 5–1. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования») и принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 29 марта 2019 года (протокол № 117-П). Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 мая 2019 года № 185-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61340-5-1-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2019 года.
Как отмечается в документе, ГОСТ IEC 613405-1-2019 устанавливает требования к программе управления электростатическими разрядами (ЭСР) (программа ЭСР-управления) для производств, осуществляющих изготовление, технологическую обработку, монтаж, упаковку, маркировку, обслуживание, испытание, проверку, транспортирование или другие действия с электрическими и электронными деталями, узлами и оборудованием, восприимчивыми к воздействию электростатических разрядов, больших или равных 100 В — при использовании модели человеческого тела (МЧТ), 200 В — при использовании модели заряженного устройства (МЗУ) и 35 В — для обособленных проводников. Для чувствительных к ЭСР компонентов (ЧЭСР-компонентов) с более низким уровнем порогового напряжения могут потребоваться дополнительные процедуры контроля элементов или корректировка предельно допустимых значений.
Итак, программа ЭСР-управления должна включать как организационные, так и технические требования к методам и средствам ЭСР-управления согласно настоящему стандарту. В программе ЭСР-управления должен быть установлен минимальный уровень порогового напряжения ЭСР. Организация должна разработать программу управления, выполнять ее, вести документацию и проверять программу на соответствие требованиям, изложенным в настоящем стандарте.
Организация должна назначить лицо, отвечающее за выполнение требований настоящего стандарта, а также за разработку, документирование, поддержание и проверку соответствия программы ЭСР-управления.
Настоящий стандарт (или какая-либо его часть) может применяться не ко всем задачам организации. Внесение изменений в программу ЭСР-управления осуществляется после оценки прикладной задачи, по результатам которой требования могут изменяться, добавляться или исключаться. Все решения по внесению изменений, включая причины и техническое обоснование, должны документироваться.
В плане выполнения программы ЭСР-управления должны быть предусмотрены следующие составные части:
- обучение;
- подтверждение соответствия;
- проверка соответствия;
- заземление;
- заземление персонала;
- требования к защищенному от ЭСР участку (У33);
- упаковка;
- маркировка.
План является основным документом для выполнения и проверки программы. Цель плана заключается в обеспечении комплексной программы, соответствующей требованиям системы управления качеством в организации.
План обучения
В плане обучения указывается персонал, который имеет отношение к ЧЭСР-компонентам и который должен пройти обучение. План должен включать начальное обучение для персонала, прежде чем будет начата работа с чувствительными к ЭСР-компонентами. В плане должны быть отражены тип и периодичность обучения. План должен включать требование к хранению записей об обучении и требования к документу, в котором эти записи хранятся. Организация самостоятельно выбирает методы и способы обучения. План обучения должен предусматривать описание методов обучения, чтобы гарантировать его достаточность.
Таблица 1. Требования к заземлению (эквипотенциальному соединению)
| Техническое требование | Метод заземления | Метод испытаний / стандарт | Требуемые пределы |
| Система заземления (эквипотенциального соединения) |
Защитное заземление | Национальные стандарты | Предельные значения, установленные в национальных нормах |
| Функциональное заземление | Национальные стандарты | Предельные значения, установленные в национальных нормах. Если национальные электрические нормы не устанавливают требования, тогда сопротивление между функциональным и защитным заземлением не должно превышать 25 Ом |
|
| Эквипотенциальное соединение | Технология выполнения испытаний приведена в таблицах 2 и 3 | Предельные значения для каждого элемента ЭСР-управления установлены в таблицах 2 и 3 |
Подтверждение соответствия
Организация должна определить все элементы ЭСР-управления, которые будут использованы как часть программы ЭСР-управления. В таблицах 2 и 3 указаны методы испытаний для подтверждения соответствия элементов предельным значениям и другим требованиям, которые установлены в рассматриваемом ГОСТ IEC 61340-5-1-2019.
Минимальные сведения для подтверждения соответствия продукции должны содержать:
- Спецификацию изготовителя элемента ЭСР-управления:
- спецификация должна ссылаться на метод испытаний для данного элемента;
- предельные значения, указанные в спецификации, должны быть согласованы с предельными значениями, установленными для данного элемента ЭСР-управления. (В качестве спецификации изготовителя могут быть использованы предоставляемые паспорта, описания и т. п., при наличии в них требуемой информации.)
- Протокол испытаний из независимой лаборатории: протокол испытаний должен ссылаться на допустимые методы испытаний ЭСР, предельные значения которых должны соответствовать предельным значениям для аналогичных элементов, установленных в настоящем стандарте.
- Протокол испытаний, разработанный внутри предприятия-изготовителя: протокол испытаний должен ссылаться на допустимые методы испытаний ЭСР, предельные значения которых должны соответствовать предельным значениям, установленным для аналогичных элементов.
- Для элементов ЭСР-управления, которые были приняты организацией до вступления в силу настоящего стандарта, для подтверждения соответствия могут быть использованы протоколы периодических проверок соответствия.
Таблица 2. Требования к заземлению персонала
|
Техническое требование |
Элемент ЭСР-управления |
Подтверждение соответствия |
Требуемые пределы |
||
|
Способ измерений |
Предельные значения2 |
Способ измерений |
Предельные значения2 |
||
|
Заземление персонала |
Антистатические браслеты (манжеты и шнуры заземления) |
IEC 61340-4-6 |
R < 5×106 Ом или установленное пользователем значение |
См. «Система антистатического браслета» |
|
|
Сопротивление антистатической манжеты |
IEC 61340-4-6 |
Не применяется |
|||
|
внутренняя сторона |
R ≤ 1×105 Ом |
||||
|
внешняя сторона |
R > 1×107 Ом |
||||
|
Система антистатического браслета1 |
Не применяется |
IEC 61340-4-6 Контроль электропроводности, системы браслета |
R < 3,5×107 Ом |
||
|
Обувь |
IEC 61340-4-33 |
R < 1×108 Ом |
См. «Система «сотрудник — обувь» |
||
|
Система «сотрудник — обувь — пол» |
IEC 61340-4-5 |
Rg < 1×109 Ом и напряжение тела < 100 В (среднее из 5 наибольших значений) |
IEC 61340-4-5 |
Rg < 1×109 Ом4 |
|
|
Система «сотрудник—обувь» |
Не применяется |
Следует встать одной ногой на проводящий электрод. Пластину, соприкасающуюся с рукой, следует прижать, чтобы убедиться, что сопротивление системы «сотрудник — обувь» находится в допустимых пределах. Испытание необходимо повторить для второго ботинка. Контрольным прибором может быть тестер или другое оборудование, позволяющее измерять сопротивление в диапазоне от 5–10 до 1–10 Ом. Напряжение разомкнутой цепи тестера обычно составляет 9–100 В (рис. 3) |
Rgp < 1×108 Ом4 |
||
| Примечания. 1. Если антистатическая одежда является частью системы заземления «антистатический браслет», общее сопротивление системы, включающее сотрудника, одежду и провод заземления, должно быть менее 3,5×107 Ом. 2. Используемый в этой таблице символ Rg означает сопротивление относительно «земли», Rgp — сопротивление относительно точки заземления. 3. Для подтверждения соответствия антистатической обуви условия окружающей среды (температура и относительная влажность) согласно IEC 61340-4-3 должны быть (25 ±10) °C и (12 ±3)%. 4. Напряжение для периодических испытаний должно быть не более 100 В. Допустимые пределы сопротивления установлены для испытаний обуви по одному ботинку (не допускается измерения при двух параллельно установленных ботинках). Указанное предельное значение < 1×109 Ом — это максимально допустимое значение. Пользователь должен ужесточить предельные значения сопротивления для подтверждения соответствия обуви и пола в соответствии с требованием «<100 В напряжения тела» и использовать эти значения сопротивления при проверке соответствия. |
|||||
Для элементов ЭСР-управления, которые не перечислены в таблицах 2 и 3, но считаются частью программы ЭСР-управления, организация, использующая такие устройства, должна проверить их на соответствие требованиям перед использованием. Метод испытаний, применяемый для подтверждения соответствия продукции, и указанные пользователем допустимые предельные значения для каждого элемента должны быть установлены в программе ЭСР-управления.
План проверки соответствия должен разрабатываться для того, чтобы гарантировать выполнение требований программы ЭСР-управления. Мониторинг и измерения должны осуществляться в соответствии с планом проверки соответствия, который определяет технические требования, пределы измерений и периодичность проверок. В плане проверки соответствия должны быть установлены методы испытаний, используемые для контроля процессов и измерений. Если в организации предусмотрены методы испытаний, отличные от установленных в ГОСТ IEC 61340-5-1-2019, то необходимо доказать, что результаты этих испытаний соответствуют требованиям данного стандарта. Там, где методы испытаний были разработаны для устройств, не попадающих под действие настоящего стандарта, они должны быть определены (описаны) с достаточной точностью, включая соответствующие допустимые предельные значения. Необходимо фиксировать и хранить записи проверки, которые подтверждают соответствие техническим требованиям.
Далее приведены основные технические требования, которые следует учитывать при разработке программы ЭСР-управления.
Установленные предельные значения основаны на методах проверки или стандартах, приведенных в таблицах 1–3. В плане проверки соответствия должны быть определены методы проверки соответствия установленным предельным значениям. Эти методы могут как совпадать с методами проверки, приведенными в таблицах, так и отличаться от них. Методы проверки и предельные значения, отличные от приведенных в таблицах 1–3, должны быть технически обоснованы.
Таблица 3. Требования к У33
| Элемент ЭСР-управления | Подтверждение соответствия1 | Проверка соответствия2 | ||
| Способ измерений | Предельные значения3 | Способ измерений | Предельные значения3 | |
| Рабочие поверхности, стеллажи для хранения и тележки6 |
IEC 61340-2-3 | Rgp < 1×109 Ом, Rp-p < 1×109 Ом5 |
IEC 61340-2-3 | Rg < 1×109 Ом |
| Сопротивление антистатического браслета |
Rg <5×106 Ом | |||
| Напольное покрытие | IEC 61340-4-14 | Rgp < 1×109 Ом | IEC 61340-4-1 | Rg <1×109 Ом |
| Ионизация | IEC 61340-4-7 | Ослабление от 1000 до 100 В и от –1000 до –100 В менее чем за 20 с. Напряжение смещения ±35 В |
IEC 61340-4-7 | Ослабление от 1000 до 100 В и от –1000 до –100 В менее чем за 20 с или установленное пользователем значение. Напряжение смещения ±35 В |
| Стулья | IEC 61340-2-3 (измерения сопротивления относительно точки заземления) |
Rgp < 1×109 Ом | IEC 61340-2-3 (измерения сопротивления относительно земли) |
Rgp < 1×109 Ом |
| Антистатическая одежда |
IEC 61340-4-9 или метод, установленный пользователем |
Rp-p < 1×1011 Ом или установленные пользователем предельные значения |
IEC 61340-4-9 или метод, установленный пользователем |
Rp-p < 1×1011 Ом или установленные пользователем предельные значения |
| Заземляемая антистатическая одежда |
IEC 61340-4-9 | Rgp < 1×109 Ом | IEC 61340-4-9 | Rgp < 1×109 Ом |
| Примечания. 1. При подтверждении соответствия параметры окружающей среды (температура и относительная влажность) при испытаниях должны соответствовать (25 ±10) °C и (12 ±3)%. Если не приведены специальные ссылки на стандарты IEC, минимальное время выдержки продукции при нормальных климатических условиях при подтверждении соответствия составляет 48 ч. 2. Методы испытания при проверке соответствия относятся только к базовой методике испытания. Метод испытаний не должен соблюдаться полностью. 3. Символы, используемые в этой таблице: Rр-p — сопротивление от точки до точки, Rg — сопротивление относительно «земли» и Rgp — сопротивление до точки заземления. 4. Максимально допустимое напряжение, разрешенное для измерения, которое может использоваться в программе ЭСР-управления согласно требованиям настоящего стандарта, составляет 100 В. Если для заземления персонала, работающего с ЧЭСР-компонентами, используется покрытие пола, следует учитывать соответствующие системные требования, указанные в таблице 2. 5. В ситуациях, опасных с точки зрения разряда от заряженного устройства (модель МЗУ), следует установить нижний предел сопротивления от точки до точки равным 1×104 Ом. 6. К рабочим поверхностям относятся поверхности, на которых располагаются незащищенные ЧЭСР-компоненты. |
||||
Некоторые технические элементы, перечисленные в таблицах 1–3, не имеют нижнего предела сопротивления. Тем не менее минимальное значение сопротивления должно устанавливаться для обеспечения безопасности. В этом случае следует принимать во внимание соответствующие требования действующих обязательных нормативных документов и/или стандартов:
- IEC 60364 Electrical installations of buildings («Электрические установки зданий») (все части);
- IECTS 60479-1 Effects of current оn human being sand livestock — Part 1: General aspects («Воздействие тока на людей и сельскохозяйственных животных. Часть 1. Общие аспекты»);
- ECTS 60479-2 Effects of current оn human beings and livestock — Part 2: Special aspects («Воздействие тока на людей. Часть Специальные аспекты»);
- IEC 61010-1 Safety requirements for electrical equipment for measurement, control and laboratory use — Part 1: General requirements («Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования»);
- EC 61140 Protection against electric shock — General aspects for installation and equipment («Защита от поражения электрическим током. Общие положения безопасности установок и оборудования»).
Для того чтобы исключить ущерб от ЭСР, необходимо устранить разность потенциалов между чувствительными к ЭСР элементами и другими проводниками, с которыми они могут соприкасаться (например, автоматизированным погрузочно-разгрузочным, стационарным и подвижным оборудованием, а также с персоналом). Все устройства, которые могут контактировать с чувствительными ЭСР-компонентами и проводить электричество, должны быть соединены с «землей» или между собой (эквипотенциальное соединение), чтобы устранить разность потенциалов. Это может быть осуществлено тремя разными способами:
- Использование защитного заземления. Это наиболее предпочтительный способ заземления. В этом случае элементы ЭСР-управления и персонал подключены к защитному заземлению. Схема заземления приведена на рис. 1.
- Использование функционального заземления. Также допустимый способ заземления. Проводник может представлять собой заземляющий стержень или штырь, который используется для заземления элементов ЭСР-управления в производственном помещении. Чтобы устранить разность потенциалов между защитным и функциональным заземлением, настоятельно рекомендуется, чтобы эти две системы были электрически связаны друг с другом. Схема заземления приведена на рис. 1.
- Эквипотенциальное соединение. Если в производственном помещении нет возможности для заземления, то электростатическая защита может быть обеспечена путем соединения всех элементов ЭСР-управления в общей точке соединения. Схема соединения приведена на рис. 2. Максимальное сопротивление между любым устройством защиты и общей точкой соединения должно соответствовать пределам, указанным для этих устройств защиты в таблицах 2 и 3.
Рис. 1. Схема У33 с точками заземления:
1 — антистатический браслет (манжета и шнур заземления);
2 — рабочая поверхность; 3 — общая точка заземления:
4 — напольное антистатическое покрытие; 5 — антистатический поп;
6 — функциональное заземление или защитное заземление
(функциональное заземление должно соединиться с защитным заземлением)
Рис. 2. Схема системы эквипотенциального соединения:
1 — антистатический браслет и шнур;
2 — рабочая поверхность;
3 — общая точка заземления;
4 — напольное антистатическое покрытие;
5 — антистатический пол
В рассматриваемом ГОСТ IEC 61340-5-1-2019 любая из систем заземления или эквипотенциального соединения именуется как «заземление».
При работе с ЧЭСР-компонентами персонал должен быть заземлен или эквипотенциально соединен в соответствии с требованиями, изложенными ниже. Если персонал находится на ЭСР-защищенном рабочем месте, сотрудники должны быть заземлены через антистатические браслеты.
Рис. 3. Тестирование обуви
При работе стоя персонал может быть заземлен с помощью антистатических браслетов либо с помощью системы заземления «напольное покрытие — обувь». При использовании системы «напольное покрытие — обувь» необходимо одновременно соблюдать два условия:
- общее сопротивление системы (от сотрудника через обувь и покрытие к заземляющему оборудованию) должно быть менее 1*109 Ом;
- максимальное создаваемое телом напряжение должно быть не более 100 В.
Работа с ЧЭСР-компонентами без защитного покрытия или упаковки должна выполняться на У33. Границы У33 должны быть четко обозначены как границы У33. Например, перед входом на У33 должны быть установлены хорошо видимые персоналу предупредительные знаки. Доступ в У33 должен быть разрешен только персоналу, который прошел ЭСР-обучение. Необученный персонал не должен допускаться к операциям с ЧЭСР-изделиями.
Все не применяемые при работе изоляционные материалы и предметы (пластик или бумага), такие как кофейные чашки, контейнеры для продуктов питания, личные вещи, должны быть удалены с рабочих или других мест, где работают с незащищенными ЧЭСР-компонентами.
Угроза ЭСР, связанная с необходимостью применения диэлектриков или источников электростатических полей, должна быть оценена, и оценка должна гарантировать, что:
- электростатическое поле в месте, где используются ЧЭСР-компоненты, не превышает 5000 В/м или если электростатический потенциал, измеряемый на поверхности диэлектриков, необходимых для работы, превышает 2000 В, то устройства должны быть размещены на расстоянии минимум 30 см от ЧЭСР-компонентов;
- если электростатический потенциал, измеряемый на поверхности диэлектриков, которые необходимы для работы, превышает 125 В, то они должны быть размещены на расстоянии минимум 2,5 см от ЧЭСР-компонентов.
Если измеренное электростатическое поле или потенциал поверхности превышает установленные пределы, необходимо использовать метод ионизации или другие методы ослабления заряда.
При утверждении плана ЭСР-управления, если проводник, который контактирует с ЧЭСР-компонентом, не может быть заземлен или эквипотенциально соединен с ним, процесс должен гарантировать, что разность потенциалов между проводником и ЧЭСР-компонентом составляет менее 35 В.
Это может быть достигнуто измерением ЧЭСР-компонента и проводника с помощью бесконтактного электростатического вольтметра или высокоомного электростатического вольтметра.
При использовании ЧЭСР-компонентов без специализированной защиты и упаковки необходимо создание У33. Однако существует множество разных способов формирования программы ЭСР-управления. В таблице 3 перечислено несколько возможных элементов ЭСР-управления, которые можно использовать для управления электростатической обстановкой на предприятии. Для тех элементов ЭСР-управления, которые выбраны для использования в программе ЭСР-управления, указанный диапазон становится обязательным.
Если пределы, указанные в таблице 3, должны быть более жесткими, то план выполнения программы ЭСР-управления должен включать положение о внесении изменений в соответствии с требованиями, изложенными в данном стандарте.
Защитная упаковка и ее маркировка должны отвечать требованиям заказчика, указанным в контрактах, заказах на покупку, чертежах и/или другой документации. Если заказчик не оговаривает требования к защитной упаковке, организация сама должна определить требования, предъявляемые к защитной упаковке ЧЭСР-компонентов, в рамках разработанного плана, основанного на IEC 61340-5-3. Упаковка, если это требуется, должна определяться для всех перемещений материала внутри защищаемых зон, между защищаемыми зонами, между рабочими местами, при перевозке для обслуживания на местах и у заказчика.
Маркировка ЧЭСР-компонентов, оборудования и упаковки должна соответствовать требованиям заказчика и быть оговорена в контрактах, заказах на покупку, чертежах и/или другой документации. Если в документации не установлены требования к маркировке, то при разработке плана программы ЭСР-управления организация должна сама принять решение о необходимости применения маркировки. Если определено, что маркировка требуется, это должно документироваться как часть плана.
21 января, 2020
21 февраля, 2020
4 февраля, 2020