Was ist ein Charge-Plate-Monitor?
Charge-Plate-Monitore sind Messgeräte, die die Entladungsleistung von Ionisatoren bewerten. Die Leistungsbewertung von Ionisatoren zur Kontrolle statischer Elektrizität und zur Beseitigung statischer Aufladung ist in internationalen IEC-Normen festgelegt. Charge-Plate-Monitore werden zur Bewertung und Überwachung der Ionisierungszeit und des Ionengleichgewichts verwendet.
Charge-Plate-Monitore werden mit einer Metallplatte einer bestimmten Größe geliefert, die aufgeladen wird. Das Ionengleichgewicht wird auch bewertet, indem die Metallplatte ungeladen gelassen und das elektrostatische Potenzial der Elektrode nach einer bestimmten Zeit gemessen wird.
Anwendungen von Charge-Plate-Monitoren
Charge-Plate-Monitore werden hauptsächlich zur Messung und Kontrolle der Ionisierungsleistung von Ionisierern eingesetzt. Sie haben den Vorteil, dass sie die Feldstärke, das Ladungspotenzial und die Abklingzeit von unsichtbaren elektrostatischen Ladungen sichtbar anzeigen.
Zu den Anwendungsbeispielen gehören die Erkennung von Entladungen in Halbleiter- und Flüssigkristallherstellungsanlagen, die Identifizierung des Ortes der Entladung bei der Herstellung und Montage elektronischer Bauteile und die Bewertung von Produkten zur Beseitigung statischer Aufladung. Es wird auch verwendet, um durch elektrostatische Entladungen verursachte Fehlfunktionen in elektronischen Geräten festzustellen und um antistatische Maßnahmen in Fertigungsprozessen zu überprüfen. Weitere Anwendungen sind die Messung des Ladungsabbaus von Werkzeugen und die Bestimmung der antistatischen Wirksamkeit von Halbleitergehäusen und -taschen.
Funktionsweise des Charge-Plate-Monitors
Ionisatoren beseitigen statische Elektrizität, indem sie Ionen erzeugen, die auf das Objekt treffen. Die Messung des Ionengleichgewichts, d. h. des Mischungsverhältnisses von positiven und negativen Ionen, ist wichtig für die Bewertung der Leistung des Ionisators. Eine elektrisch isolierte und ungeladene Metallplatte des Charge-Plate-Monitors wird in die aus dem Ionisator austretenden Ionen gelegt, und das elektrostatische Potenzial der Elektroden wird gemessen, um festzustellen, ob die Polarität und das elektrostatische Potenzial positiv oder negativ sind und wie stark sie voneinander abweichen. Eine Ionenbilanz von 0 V ist die ideale Ionisierungsleistung des Ionisators. Die Metallplatten sind mit einem Quadrat von 150 mm pro Seite und einer Kapazität von 20 pF spezifiziert.
Die Bewertung der Ionisationsgeschwindigkeit des Ionisators, die so genannte Abklingzeit, wird vom Charge-Plate-Monitor als die Zeit gemessen, die der Ionisator benötigt, um die in der geladenen Elektrode mit einer Kapazität von 20 pF gespeicherte elektrostatische Ladung zu neutralisieren. Die Abklingzeit wird gemessen, indem die Zeit gemessen wird, die das Potenzial der geladenen Metallplatte benötigt, um auf 10 % abzufallen. Bei Halbleitern ist jedoch Vorsicht geboten, da sie zerstört werden können, wenn sie in kurzer Zeit durch hochkonzentrierte Ionen eliminiert werden.