Anti-static humidifying mist system for electronics industry

1. Hệ thống phun sương tạo ẩm giúp kiểm soát tĩnh điện thế nào?

Tĩnh điện có thể hình thành khi hai vật liệu tiếp xúc rồi tách ra, do ma sát hoặc khi điện tích không thoát đi đủ nhanh. Trong môi trường độ ẩm thấp, điện tích có xu hướng lưu lại lâu hơn trên một số bề mặt, đặc biệt là vật liệu cách điện. Vì vậy, các thao tác như di chuyển khay, bóc màng, xử lý linh kiện hoặc vận hành băng tải có thể làm nguy cơ tích điện tăng.

Hệ thống phun sương tạo ẩm hỗ trợ bằng cách duy trì độ ẩm tương đối phù hợp hơn trong khu vực sản xuất. Khi độ ẩm tăng đến mức kiểm soát, khả năng tiêu tán điện tích trên nhiều bề mặt được cải thiện và mức tích tụ điện có thể giảm. Tuy nhiên, độ ẩm không phải biện pháp chống ESD độc lập. ESD Association lưu ý rằng độ ẩm có thể hỗ trợ giảm tích tụ điện tích nhưng không thay thế nối đất, vật liệu ESD, ionizer, dây đeo cổ tay hoặc quy trình EPA.

Do đó, hệ thống phun sương tạo ẩm nên được xem là một phần hỗ trợ cho hệ thống kiểm soát tổng thể, đặc biệt tại nhà máy có độ ẩm giảm mạnh vào mùa khô hoặc khu vực điều hòa hoạt động liên tục.

2. Những yêu cầu tạo ẩm trong sản xuất điện tử

Nếu hạt sương quá lớn, thời gian bay hơi kéo dài và khả năng bám lên bề mặt tăng. Điều này không phù hợp với khu vực có PCB đang mở, đầu gắp, camera, cảm biến, tủ điện hoặc thiết bị kiểm tra. Vì vậy, hệ thống phun sương tạo ẩm cho ngành điện tử cần ưu tiên hạt siêu mảnh, bay hơi nhanh và phân tán đồng đều.

Hệ thống cũng phải điều chỉnh lưu lượng theo tải ẩm thực tế. Một phòng 300 m² có điều hòa, nhiều người và cửa mở thường xuyên sẽ khác hoàn toàn phòng kín 100 m². Nếu chỉ chọn béc theo diện tích mà bỏ qua nhiệt độ, độ ẩm ban đầu, lưu lượng gió, số lần trao đổi khí và độ ẩm mục tiêu, hệ thống có thể thiếu công suất hoặc tạo ẩm quá mức.

Đây là lý do béc phun Dry Fog phù hợp với các khu vực nhạy cảm. Mục tiêu không phải tạo màn sương dày, mà tạo hạt cực nhỏ để chúng có thể bay hơi và hòa vào không khí trước khi chạm bề mặt.

3. Công nghệ Dry Fog và béc phun tạo sương siêu mảnh

Dry Fog thường chỉ sương có kích thước hạt rất nhỏ, dưới 10 μm. Với dòng AKIMist của IKEUCHI, kích thước giọt điển hình khoảng 7,5 μm và được thiết kế theo hướng tạo ẩm không làm ướt bề mặt. Công nghệ kết hợp nước và khí nén để nguyên tử hóa thành các hạt sương cực mịn.

Khi hệ thống phun sương tạo ẩm sử dụng hạt nhỏ, diện tích tiếp xúc giữa nước và không khí tăng, giúp sương bay hơi nhanh hơn giọt lớn. Nếu khoảng cách phun, góc phun và lưu lượng được thiết kế đúng, lượng nước có thể chuyển thành hơi ẩm trước khi tiếp xúc với máy hoặc sản phẩm.

Một hệ thống Dry Fog thường gồm béc tạo sương, nguồn nước phù hợp, khí nén, van, cảm biến độ ẩm và bộ điều khiển. Tùy quy mô, hệ thống có thể chia zone để từng khu vực hoạt động độc lập theo tín hiệu cảm biến.

Với Yamaguchi, lựa chọn béc không dừng ở kích thước hạt. Chúng tôi còn xem xét áp suất khí, chất lượng nước, chiều cao trần, hướng gió điều hòa, khoảng cách tới dây chuyền và vị trí có nguy cơ đọng nước. Những yếu tố này quyết định hệ thống phun sương tạo ẩm có vận hành ổn định trong thực tế hay không.

4. Ứng dụng hệ thống Dry Fog trong ngành điện tử và bán dẫn

Trong khu vực SMT và PCB Assembly, tĩnh điện có thể phát sinh tại nhiều điểm như tiếp nhận linh kiện, bóc reel, pick-and-place, kiểm tra, đóng gói hoặc thao tác thủ công. Khi độ ẩm quá thấp, nguy cơ tích điện có thể tăng, đặc biệt trên vật liệu nhựa và bề mặt cách điện.

Tại nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, hệ thống phun sương tạo ẩm có thể được bố trí cho toàn phòng hoặc tập trung vào zone cần kiểm soát. Mục tiêu là giữ điều kiện môi trường ổn định thay vì để độ ẩm dao động mạnh theo thời tiết hoặc tải điều hòa.

Trong sản xuất bán dẫn, yêu cầu môi trường chặt chẽ hơn. Việc lựa chọn giải pháp cần tính đồng thời độ sạch, nguồn nước, khả năng kiểm soát hạt, yêu cầu phòng và đặc điểm từng công đoạn. Không nên mặc định một cấu hình Dry Fog có thể áp dụng giống nhau cho mọi cleanroom hoặc khu vực semiconductor.

Lợi ích chính của hệ thống phun sương tạo ẩm là hỗ trợ duy trì độ ẩm mục tiêu, giảm điều kiện thuận lợi cho tích tụ tĩnh điện và hạn chế biến động môi trường. Với hạt sương siêu mảnh, giải pháp còn giảm nguy cơ nước bám trực tiếp lên PCB, linh kiện hoặc thiết bị so với phương pháp tạo ẩm có giọt lớn hơn.

5. Giải pháp Dry Fog phù hợp cho từng nhà máy

Một lỗi phổ biến khi đầu tư hệ thống phun sương tạo ẩm là bắt đầu bằng câu hỏi “cần bao nhiêu béc?”. Theo cách Yamaguchi triển khai, câu hỏi đầu tiên nên là: khu vực nào thực sự cần tạo ẩm, độ ẩm hiện tại biến động ra sao và mức mục tiêu là bao nhiêu?

Đầu tiên, Yamaguchi khảo sát nhiệt độ và độ ẩm tại nhiều thời điểm, xác định diện tích, thể tích phòng, lưu lượng gió, vị trí cấp hồi khí và những nguồn làm thay đổi độ ẩm. Sau đó mới khoanh vùng khu vực cần kiểm soát thay vì mặc định phun toàn bộ nhà xưởng.

Từ dữ liệu khảo sát, lưu lượng nước cần thiết được tính toán trước khi lựa chọn số lượng béc, cách bố trí và vị trí lắp. Với dây chuyền điện tử, hướng phun cần tránh thổi trực tiếp vào sản phẩm và nên tận dụng luồng không khí để sương phân tán trước khi tiếp cận khu vực nhạy cảm.

Bộ điều khiển cũng là phần quan trọng của hệ thống phun sương tạo ẩm. Cảm biến cần đặt tại vị trí đại diện, tránh quá gần miệng phun hoặc cửa gió. Hệ thống có thể điều khiển theo từng zone để tránh tình trạng một khu vực đã đủ ẩm nhưng toàn bộ béc vẫn tiếp tục hoạt động.

Với hệ thống Dry Fog, Yamaguchi hướng tới quy trình: khảo sát thực tế, xác định tải ẩm, lựa chọn béc, thiết kế bố trí, xây dựng phương án điều khiển và cung cấp thiết bị. Cách tiếp cận này giúp doanh nghiệp tránh lựa chọn chỉ dựa trên diện tích hoặc công suất danh nghĩa.

Nếu nhà máy có độ ẩm thấp, ESD tăng vào mùa khô hoặc cần kiểm soát tại SMT, PCB, hệ thống phun sương tạo ẩm nên được thiết kế theo điều kiện thực tế để Dry Fog hỗ trợ bảo vệ sản phẩm và ổn định môi trường.