ในการให้คำปรึกษาด้านการป้องกัน ESD เรามักได้รับคำถามจากลูกค้า:
- "ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความต้านทานพื้นผิวและความต้านทานแบบจุดต่อจุดคืออะไร"
- "เหตุใดมาตรฐานใหม่จึงอ้างถึงความต้านทานแบบจุดต่อจุด แทนที่จะเป็นความต้านทานพื้นผิวแบบเดิม"
- “วิธีการวัดมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่?”
ทั้งสองอย่างเป็นพารามิเตอร์หลักสำหรับการประเมินประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าของวัสดุในการป้องกันไฟฟ้าสถิต (ESD) พวกเขาเสริมซึ่งกันและกันแต่ก็มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน การชี้แจงคำจำกัดความ คุณลักษณะหลัก ต้นกำเนิด และความแตกต่างของการวัดที่ชัดเจน จะเป็นรากฐานสำหรับการป้องกัน ESD ที่เชื่อถือได้ และช่วยหลีกเลี่ยงความเข้าใจผิดทางเทคนิค
ความต้านทานพื้นผิว
ในวิชาฟิสิกส์ ความต้านทานพื้นผิวเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่อธิบายการนำไฟฟ้าของชั้นพื้นผิวของวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน หมายถึงค่าความต้านทานที่ได้จากการวางอิเล็กโทรดขนานสองตัวบนชิ้นงานทดสอบ การใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ระบุ และการคำนวณอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าต่อกระแสที่ไหลไปตามพื้นผิวของวัสดุ โดยพื้นฐานแล้วจะเท่ากับอัตราส่วนของความแรงของสนามไฟฟ้ากระแสตรงตามพื้นผิวต่อกระแสพื้นผิวต่อความยาวหน่วย
มีเครื่องหมาย Rs โดยมีหน่วยเฉพาะคือ Ω/□ (โอห์มต่อตารางเมตร) หน่วยพิเศษนี้ขจัดอิทธิพลของระยะห่างและความกว้างของอิเล็กโทรด ช่วยให้สามารถระบุคุณลักษณะการนำไฟฟ้าของพื้นผิวสำหรับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างแม่นยำ เมื่อนำมาใช้สำหรับการทดสอบการป้องกัน ESD ในทางปฏิบัติ โดยทั่วไปหน่วยจะลดความซับซ้อนลงเป็น Ω (โอห์ม) เพื่อการคำนวณที่ง่ายขึ้นและการตรวจสอบการผลิตที่ไซต์งาน
ความต้านทานแบบจุดต่อจุด
ความต้านทานแบบจุดต่อจุดเป็นตัวชี้วัดเชิงแอปพลิเคชันที่พัฒนาขึ้นสำหรับสถานการณ์ ESD ในโลกแห่งความเป็นจริง สำหรับชิ้นงานทดสอบที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ให้วางอิเล็กโทรดทรงกลมสองอันไว้ที่จุดทดสอบที่กำหนดโดยมีระยะห่างที่กำหนดไว้ หลังจากใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ระบุ ความต้านทานคงที่ซึ่งคำนวณจากอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า-กระแสระหว่างจุดสองจุดจะถูกกำหนดให้เป็นความต้านทานแบบจุดต่อจุด ซึ่งแสดงเป็น Rp-p โดยมีหน่วย Ω
เป็นผลรวมของความต้านทานพื้นผิว ความต้านทานต่อปริมาตร และความต้านทานต่อการสัมผัสเฉพาะที่ ทำให้ได้คำอธิบายที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าสำหรับวัสดุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ลักษณะนี้มาจากแนวโน้มของกระแสไฟฟ้าที่จะวิ่งตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด ดังนั้นความต้านทานแบบจุดต่อจุดจึงไม่ใช่ค่าปัจจัยเดียว โดยผสานรวมเอฟเฟกต์ความต้านทานในเส้นทางกระแสไฟฟ้าที่เป็นไปได้ทั้งหมด และสะท้อนพฤติกรรมการนำไฟฟ้าในโลกแห่งความเป็นจริงของวัสดุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
เป็นเวลานานแล้วที่ความต้านทานพื้นผิวเป็นตัวบ่งชี้การทดสอบกระแสหลักในอุตสาหกรรมการป้องกัน ESD ของจีน สิ่งนี้เปลี่ยนไปหลังจากที่ International Electrotechnical Commission (IEC) เปิดตัว IEC 61340 series ในปี 1998 IEC 61340‑4‑1 ได้แนะนำแนวคิดและขั้นตอนการทดสอบความต้านทานแบบจุดต่อจุดอย่างเป็นทางการ อุตสาหกรรมภายในประเทศค่อยๆ ยอมรับ ตัววัดนี้ได้รับการอ้างอิงในมาตรฐานของจีนในเวลาต่อมา รวมถึง SJ/T 10694 และ GB/T 15738 ความต้านทานแบบจุดต่อจุดถูกรวมเข้ากับระบบการทดสอบ ESD ในประเทศอย่างเป็นทางการ และกลายเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้หลักสำหรับวัสดุป้องกันที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
บทสรุป
การเปลี่ยนแปลงระหว่างตัวชี้วัดทั้งสองนี้เกิดจากข้อกำหนดการทดสอบที่ได้รับการอัพเกรดซึ่งตรงกับคุณสมบัติของวัสดุในโลกแห่งความเป็นจริง ความต้านทานพื้นผิวแบบดั้งเดิมทำงานได้ดีกับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากวัสดุป้องกัน ESD ส่วนใหญ่ที่ใช้ในทางปฏิบัติไม่เหมือนกัน ความต้านทานแบบจุดต่อจุดจึงให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานมากขึ้น การนำมาตรฐานใหม่มาใช้ไม่ใช่แค่การเปลี่ยนชื่อเท่านั้น แต่ยังเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพตัวบ่งชี้การทดสอบสำหรับสถานการณ์ในทางปฏิบัติอีกด้วย
มีความแตกต่างที่ชัดเจนในขั้นตอนการวัด ความต้านทานพื้นผิวใช้อิเล็กโทรดคู่ขนานเพื่อทดสอบวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันและวัดอัตราส่วนกระแสของพื้นผิว ความต้านทานแบบจุดต่อจุดใช้อิเล็กโทรดทรงกลมสำหรับวัสดุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน และคำนวณความต้านทานระหว่างจุดสองจุดที่แยกจากกัน มีความแตกต่างกันในตรรกะการวัดและการเลือกอิเล็กโทรด
โดยสรุป: ความต้านทานพื้นผิวเป็นตัวบ่งชี้พื้นฐานสำหรับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน ในขณะที่ความต้านทานแบบจุดต่อจุดเป็นตัวบ่งชี้ในทางปฏิบัติที่ออกแบบมาสำหรับวัสดุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน พวกเขาร่วมกันจัดทำกรอบการทดสอบสำหรับวัสดุป้องกัน ESD ให้เสร็จสิ้น
