Gia tăng khả năng cân bằng của quạt thổi ion bằng việc sử dụng máy giám sát cân bằng ion tại bề mặt làm việc

Các nhà sản xuất thiết bị nhạy cảm với ESD đang cố gắng hạn chế việc tích tụ tĩnh điện trên các bề mặt nơi mà các thiết bị nhạy cảm với ESD được thao tác. Để loại bỏ việc tĩnh điện do tích tụ thì phải cố gắng nối đất tất cả các bề mặt nơi mà các thiết bị nhạy cảm với ESD được thao tác Các quạt thổi ion thường thực hiện công việc trung tính hóa việc tích tụ điện tích trên các bề mặt cách điện.

Tuy nhiên việc trung tính hóa hoàn toàn sẽ không đạt được, thậm chí đối với một vài thiết bị ion hóa tốt nhất đi chăng nữa cũng biểu hiện một vài sự thay đổi trong việc tạo ra các các ion dương và ion âm trong sự cân bằng. Các máy thổi ion có hệ thống hồi quy tín hiệu bên trong đi chăng nữa thì sau một khoảng thời gian dài thì sự mất cân bằng này vẫn sảy ra.

Một sự phân tích khả năng cân bằng ion tại bề mặt làm việc đã chứng minh rằng hệ thống phản hồi bên trong các thiết bị thổi ion sẽ không hoàn toàn hiệu quả trong việc kiểm soát khả năng cần bằng ion gần bề mặt làm việc. Các máy thổi ion sẽ vẫn bị các  yếu tố bên ngoài ảnh hưởng tới khả năng cân bằng ion tại bề mặt làm việc, như sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm, việc cân bằng này có thể không thực hiện được do các yêu tố bên ngoài này.

Kiểm tra chứng minh khả năng mất cân bằng ion tại bề mặt làm việc khi sử dụng các máy thổi ion

Điện áp offset gần bề mặt làm việc được đo sử dụng thiết bị giám sát cân bằng ion của hãng Trek model 540. Hình 1 thể hiện điện áp offset gần bề mặt làm việc trong khi quạt thổi ion vẫn hoạt động cho bề mặt này. Khi vượt quá 24h, điện áp thay đổi rất nhiều mặc dù hệ thống phản hồi bên trong vẫn đang cảm nhận sự mất cân bằng ion, sự thay đổi này liên quan đến sự thay đổi của nhiệt độ phòng (nhìn hình 2 cho chi tiết)

Các cảm biến phản hồi đặt tại bề mặt làm việc sẽ gia tăng khả năng cân bằng ion

Một số quạt thổi ion chấp nhận có sự điều khiển từ tín hiệu phản hồi từ bên ngoài để kiểm soát khả năng cân bằng ion. Đầu ra của các cảm biến ngoài như của máy giám sát mất cân bằng ion Trek 540 làm cho các quạt thổi ion phát thêm tín hiệu để thổi thêm các ion dương hoặc âm để cần bằng ion hiệu quả hơn tại bề mặt làm việc.

Hình 1 thể hiện rằng khi đầu ra của máy giám sát cân bằng ion của hãng trek model trek 540 trở thành tín hiệu phản hồi của quạt thổi ion thì khả năng cân bằng ion tại bề mặt làm việc hiệu quả gấp 10 lần.

Kết luận

Sự cân bằng do quạt thổi ion có thể dễ dàng thay đổi rất nhiều do có sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố bên ngoài, mặc dù đã có sự hồi tiếp bên trong. Một máy giám sát cân bằng ion, đóng vai trò như một cảm biến hồi âm tín hiệu sẽ bù lại ảnh hưởng của các nhân tố bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm tương đối.

Khả năng cân bằng ion được đo bằng Model Trek 540, thiết bị này sử dụng một tấm vuông nổi để đo điện áp trôi(điện áp offset) trên tấm thu. Hình 1 chỉ ra rằng sau 24h thì điện áp sẽ thay đổi rất nhiều tại bề mặt làm việc. khả năng cân bằng của quạt thổi ion cũng sẽ được lần lượt kiểm tra trong khi cũng giám sát cả nhiệt độ( hình 2)

Chú ý: Model 540 được sử dụng để kiểm tra trong một phỏng thử môi trường để xác định phần nào của sự thay đổi đã bị ảnh hưởng của của các điều kiện môi trường trên, Model 540 được sử dụng để giám sát điện áp offset. Model 540 sẽ được đặt trong một phòng thử môi trường và tấm thu của máy sẽ được nối đất qua một điện trở 100 GW, điện áp offset, nhiệt độ, độ ẩm sẽ được ghi lại trong khi nhiệt độ và độ ẩm được thay đổi.

Model 540 không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường và không gây ra sự thay đổi về giá trị đo.

Ảnh hưởng của nhiệt độ: Quá trình kiểm tra trong phòng thử môi trường đã chứng minh rằng nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến sự cân bằng ion(độ ẩm tương đối được giữ nguyên – hình 3)

Ảnh hưởng của độ ẩm: Quá trình kiểm tra đã chỉ ra rằng độ ẩm thưởng gây ra sự ảnh hưởng trái ngược tới sự cân bằng ion( nhiệt độ được giữ nguyên – hình 4)

Ảnh hưởng của điện áp lưới: Sự thay đổi trên điện áp lưới không hưởng đến sự cân bằng ion.