Trong một phòng sạch lắp ráp điện tử, đôi dép không phải món đồ đi cho êm chân. Nó là một mắt trong chuỗi thoát điện tích chạy từ bàn tay người thao tác, qua cơ thể, qua đế dép, xuống sàn rồi về điểm tiếp địa. Chuỗi đó đứt ở bất kỳ khâu nào thì cả hệ thống mất tác dụng, và cái mất ấy không ai nhìn thấy cho đến khi tỉ lệ hàng lỗi tăng bất thường ở công đoạn cuối.
Bài viết này chỉ bàn phần vận hành trong phòng sạch: điều kiện để đôi dép thực sự dẫn được, ngưỡng đo, cách chọn kiểu theo từng khu, quy trình đo ở cửa và cách quản lý số dép trong kho. Phần cấu tạo và nguyên lý chung nằm ở bài thiết kế và nguyên lý hoạt động của dép ESD.
Dép Chống Tĩnh Điện Chỉ Dẫn Được Khi Sàn Phòng Sạch Đã Nối Đất
Đây là điều kiện đầu tiên, và nó nằm ở mặt sàn chứ không ở đôi dép. Dép ESD không tự trung hoà điện tích; nó chỉ dẫn điện tích sang thứ nằm dưới nó. Nếu mặt sàn là epoxy thường, là ván nhựa cách điện hay là sàn ESD nhưng dây tiếp địa đã bị tháo từ lần sửa chữa năm ngoái, thì cả kho dép trong nhà máy chỉ còn là dép đi trong nhà.
Hai nhóm hàng này nằm ở hai đầu ngược nhau của thang điện trở. Dép ESD có điện trở nằm ở dải trung gian và nhiệm vụ của nó là cho điện tích đi qua một cách chậm và có kiểm soát. Trang bị cách điện thì ngược hẳn, điện trở rất cao và tuyệt đối không nối đất. Đi dép ESD vào khu có thiết bị mang điện là việc bị cấm, vì lúc đó chính đường dẫn mà ta cố tạo ra lại trở thành đường cho dòng điện đi qua người.
- Kiểm tra trước tiên là sàn: vật liệu sàn có dẫn không, lưới đồng dưới sàn còn liền mạch không, điểm tiếp địa còn siết chặt không.
- Sau đó mới kiểm đến dép. Thứ tự ngược lại làm tốn tiền mua dép mới mà số liệu đo vẫn không đạt.
- Mọi lần sửa chữa, thay tấm sàn hay kê lại thiết bị đều phải kèm một lần đo lại điểm tới đất của khu vực vừa đụng vào.
- Thảm trải trên bàn thao tác và thảm trải dưới chân phải cùng nằm trong một sơ đồ tiếp địa duy nhất, không để mỗi thứ về một điểm.
Phần sàn và bàn thao tác thường được giải quyết bằng thảm cao su ESD nối tiếp địa, và đây là khoản đầu tư phải làm trước khi nói chuyện đổi dép cho cả xưởng.
Việc đi dép nào, thay ở đâu và đo lại khi nào thuộc về chương trình kiểm soát vận hành của phòng sạch chứ không phải quyết định riêng của bộ phận mua hàng. ISO 14644-5 về vận hành phòng sạch gom những nội dung đó vào một chương trình duy nhất: ra vào của người và vật tư, trình tự mặc đồ, vệ sinh, bảo trì, giám sát và đào tạo. Cách dùng thực tế của tài liệu này là lấy nó làm mục lục cho quy trình nội bộ, để phần dép và phần sàn nằm cùng một chỗ thay vì mỗi thứ do một bộ phận giữ và không ai đối chiếu với nhau.
Ngưỡng Điện Trở Của Chuỗi Người, Dép Và Sàn
Hệ quản lý tĩnh điện theo IEC 61340-5-1 và ANSI ESD S20.20 không chấm điểm riêng đôi dép. Nó chấm cả chuỗi người – giày dép – sàn như một đường dẫn duy nhất, và yêu cầu điện trở tổng của cả chuỗi nằm dưới một tỷ ohm. Bên cạnh đó còn một phép đo thứ hai là điện áp sinh ra trên cơ thể người khi đi lại, và con số này phải giữ dưới một trăm vôn.
Điểm thực dụng rút ra từ đây rất rõ: con số in trên bao bì của một đôi dép chỉ nói về riêng đôi dép đó ở trạng thái mới, đo trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nó không nói gì về việc công nhân của bạn có đạt hay không khi đang đi tất dày, đứng trên sàn đã dùng bốn năm, trong phòng điều hoà khô hanh. Vì vậy số liệu duy nhất có giá trị là số đo tại chỗ trên chính người đang đi.
- Tất là biến số lớn nhất. Tất công dày hoặc tất len làm điện trở vọt lên, kéo cả chuỗi ra ngoài ngưỡng dù dép vẫn tốt.
- Da chân khô trong phòng điều hoà cũng làm tăng điện trở tiếp xúc. Đây là lý do một số người trượt phép đo vào mùa hứng khô nhưng đạt vào mùa nồm.
- Dép đi kèm dây nối gót hoặc miếng lót dẫn luồn vào trong tất là cách xử lý thường dùng khi không thể bắt nhân viên bỏ tất.
- Kết quả đo phải ghi kèm ngày, độ ẩm phòng và tên người đo. Thiếu độ ẩm thì số liệu không so sánh được giữa hai tháng.
Hư Hại Tiềm Ẩn Mới Là Khoản Tốn Kém Nhất
Khi nói về tĩnh điện, hình ảnh mà nhiều người nghĩ tới là một tia lửa nhỏ làm chết hẳn con chip. Trường hợp đó thực ra dễ chịu nhất, vì lỗi lộ ra ngay tại chuyền và bị loại trước khi xuất hàng. Vấn đề nằm ở nhóm hư hại tiềm ẩn: linh kiện bị một xung phóng điện làm suy yếu lớp bán dẫn nhưng vẫn chạy qua mọi phép kiểm tra chức năng, rồi hỏng sau vài tuần hoặc vài tháng nằm trong tay khách hàng.
Đó là lý do một chương trình kiểm soát tĩnh điện không thể đánh giá bằng số vụ hỏng nhìn thấy trong xưởng. Nó phải đánh giá bằng việc các phép đo có được thực hiện đủ và ghi đủ hay không. Một tháng không có sự cố nào không chứng minh hệ thống đang chạy tốt; nó chỉ chứng minh chưa có ai phát hiện ra điều gì.
- Ghép số liệu bảo hành trả về theo lô sản xuất và theo ca. Nếu một ca cụ thể có tỉ lệ trả về cao hơn hẳn, đối chiếu ngay với sổ đo ở cửa của chính ca đó.
- Ghi lại các đợt sửa chữa mặt bằng và đợt thay sàn, rồi so với đường cong tỉ lệ lỗi trong ba tháng sau đó.
- Tính chi phí một đôi dép theo số vị trí đứng chứ không theo đầu người, vì một vị trí có ba ca sẽ dùng hết dép nhanh gấp ba.
- Khi lập ngân sách, đặt cùng một dòng cho dép, thảm, dây cổ tay và công hiệu chuẩn thiết bị đo. Cắt một trong bốn khoản làm ba khoản kia mất tác dụng.
Chọn Kiểu Dép Theo Cấp Sạch Của Từng Khu
Một nhà máy thường có nhiều vùng với yêu cầu khác nhau, và việc mua một kiểu dép duy nhất cho tất cả gây ra hai vấn đề cùng lúc: thừa tiền ở khu ngoài và thiếu chức năng ở khu trong.
| Khu vực | Kiểu dép phù hợp | Lý do chọn |
|---|---|---|
| Hành lang, văn phòng xưởng | Dép bệt hoặc dép bốn lỗ | Dễ xỏ bỏ, không cần ôm gót |
| Khu lắp ráp, trạm hàn | Dép có quai hậu | Giữ chân ổn định khi ngồi đứng liên tục |
| Phòng sạch cấp cao | Giày phòng sạch cổ cao hoặc ủng | Hạn chế bụi sinh ra từ bàn chân và tất |
| Khu ẩm, khu rửa linh kiện | Dép đế có rãnh thoát nước | Giữ độ bám khi sàn ướt |
Ở các khu cấp cao, dép hở mũi thường bị loại vì bàn chân và tất là nguồn sinh hạt bụi đáng kể. Khi đó phương án thay thế nằm ở nhóm giày phòng sạch cổ cao chứ không phải đổi sang một mẫu dép đắt tiền hơn.
Máy Đo Ở Cửa Ra Vào Và Việc Ghi Sổ Mỗi Ca
Đo một lần lúc nghiệm thu rồi thôi là cách làm phổ biến nhưng không bắt được sự cố. Điện trở của chuỗi thay đổi từng ngày theo độ ẩm, theo lượng bụi bám đế và theo chính người đang đi. Vì vậy các nhà máy điện tử đặt máy đo ngay cửa ra vào và biến nó thành một bước bắt buộc trước khi vào vùng kiểm soát.
- Người vào ca đứng lên tấm điện cực của máy đo, đặt ngón tay lên nút tiếp xúc và giữ yên cho đến khi đèn báo.
- Đo lần lượt từng chân, không đo hai chân cùng lúc. Một chiếc hỏng có thể bị chiếc còn lại che mất.
- Kết quả không đạt thì xử lý theo thứ tự: đổi tất trước, lau đế dép, đo lại, nếu vẫn không đạt thì đổi đôi dép khác.
- Ghi vào sổ cả trường hợp đạt lẫn không đạt. Sổ chỉ ghi trường hợp không đạt sẽ không cho biết tỉ lệ trượt đang tăng hay giảm.
- Mỗi tháng tổng hợp một lần theo vị trí làm việc. Vị trí nào trượt nhiều bất thường thì vấn đề nằm ở sàn khu đó, không nằm ở người.
Phép đo này chỉ mất vài giây cho mỗi người, nhưng nó là thứ duy nhất chứng minh được với khách hàng rằng hệ thống kiểm soát tĩnh điện đang chạy chứ không chỉ tồn tại trên giấy. Nhiều đợt đánh giá của khách hàng điện tử hỏi thẳng vào cuốn sổ này.
Đế Dép Bám Bụi Là Lúc Điện Trở Trôi
Phần lớn trường hợp dép trượt phép đo không phải vì vật liệu hỏng, mà vì bề mặt tiếp xúc giữa đế và sàn bị một lớp trung gian chèn vào. Lớp đó có thể là bụi mịn, là nhựa thông từ băng dính, là dầu si-li-côn từ khuôn, hoặc là chính lớp sáp đánh bóng sàn mà tổ vệ sinh dùng cho đẹp mắt.
- Lau đế dép bằng khăn ẩm nước sạch vào cuối mỗi ca, không dùng dầu bóng hay dung dịch tạo màng.
- Thống nhất với tổ vệ sinh về danh mục hoá chất lau sàn được phép dùng. Đây là xung đột hay gặp giữa bộ phận chất lượng và bộ phận tạp vụ.
- Đặt thảm dính bụi ở cửa vào và thay tời đủ dày. Thảm dính đã bão hoà còn làm bẩn hơn là không có.
- Kiểm phần đế định kỳ xem có vết mòn lộ lớp vật liệu khác màu bên dưới không. Lộ lớp lõi là đã hết lớp dẫn.
- Không dán miếng chống trượt, không dán nhãn tên lên mặt đế. Bất kỳ miếng dán nào ở đây đều là một điểm cách điện.
Cấp Phát, Đánh Số Và Mốc Loại Bỏ Dép
Dép trong phòng sạch thường được dùng chung theo cỡ chứ không gắn với từng người, và đó là nơi sinh ra cả vấn đề vệ sinh lẫn vấn đề truy vết. Cách gọn nhất là đánh số từng đôi và gán đôi đó cho một ô tủ cố định ở phòng thay đồ.
- Số hiệu viết bằng bút không phai lên mặt trên của quai, không viết lên đế.
- Một sổ duy nhất ghi ngày đưa vào sử dụng, số lần đo không đạt và ngày loại bỏ của từng đôi.
- Mốc loại bỏ nên đặt theo số lần trượt phép đo liên tiếp chứ không theo thời gian sử dụng. Hai lần trượt liên tiếp sau khi đã lau đế là đủ để loại.
- Dép loại bỏ phải đưa ra khỏi khu kiểm soát ngay trong ca, không xếp tạm vào tủ để chờ thanh lý.
- Giữ một lượng dự phòng theo tỉ lệ cỡ thực tế của tổ, tránh tình huống người trượt phép đo phải đi tạm đôi sai cỡ.
Về khâu vệ sinh, dép dùng chung cần một quy trình làm sạch định kỳ tách riêng khỏi việc lau đế hằng ngày. Ngâm rửa cả đôi bằng nước ấm pha dung dịch trung tính, chải nhẹ phần lòng dép, tráng lại bằng nước sạch rồi để khô hoàn toàn trước khi trả về tủ. Không sấy nóng và không phơi nắng gắt, vì nhiệt làm biến dạng đế và làm thay đổi tính chất của lớp vật liệu dẫn. Sau mỗi đợt vệ sinh tập trung như vậy, đo lại một mẫu ngẫu nhiên khoảng một phần mười số dép trước khi đưa toàn bộ trở lại sử dụng.
Danh mục hàng phù hợp cho các vị trí nêu trên nằm ở nhóm dép ESD dùng trong khu lắp ráp điện tử, chia theo kiểu quai và theo cỡ để tiện đặt theo bảng cỡ của từng tổ.
Điểm Hay Trượt Khi Khách Hàng Xuống Đánh Giá
Những điểm dưới đây không phải lỗi kỹ thuật phức tạp, nhưng chúng xuất hiện lặp đi lặp lại trong các đợt rà soát và đều không tốn tiền để sửa.
- Máy đo ở cửa không được hiệu chuẩn. Một thiết bị đo sai luôn báo đạt còn tệ hơn không đo, vì nó tạo cảm giác yên tâm giả.
- Khách tham quan và nhà thầu bảo trì đi bọc giày dùng một lần loại không dẫn rồi vào thẳng khu vực đang thao tác.
- Bộ đồ mặc bên ngoài không đồng bộ với phần chân. Áo khoác tư nhân bằng vải tổng hợp mặc đè lên là lỗi hay gặp; phần này thuộc nhóm quần áo phòng sạch dệt sợi dẫn và phải được cấp phát cùng lúc với dép.
Nếu nhà máy chuẩn bị đón đợt đánh giá từ khách hàng, việc nên làm trước tiên là in lại sơ đồ tiếp địa của toàn khu và đối chiếu với thực tế hiện trường. Bản vẽ cũ và hiện trạng thường lệch nhau sau vài lần cải tạo, và người đánh giá sẽ tìm ra chỗ lệch đó nhanh hơn mình tưởng. Sửa bản vẽ cho khớp thực tế, hoặc sửa thực tế cho khớp bản vẽ, đều tốt hơn là để hai thứ nói hai chuyện khác nhau.
Sửa ba điểm trên thường đủ để đưa tỉ lệ đạt ở cửa vào về mức ổn định. Phần còn lại là duy trì đều đặn: đo mỗi ca, ghi mỗi ca, tổng hợp mỗi tháng, và rà lại sơ đồ tiếp địa mỗi lần xưởng có thay đổi mặt bằng.
Là chuyên viên phát triển sản phẩm và kiểm định thiết bị bảo hộ lao động, tôi am hiểu sâu về các dòng sản phẩm như mũ bảo hộ, kính chống bụi, găng tay cách điện, giày chống trượt, mặt nạ phòng độc… Tôi thường xuyên cập nhật các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế (CE, ANSI, TCVN…) để đưa ra giải pháp bảo hộ tối ưu, đồng thời kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra trước khi cung cấp ra thị trường.
