SMT生產(chǎn)中的靜電防護(hù)技術(shù)

1、精品 料推薦smt生產(chǎn)中的靜電防護(hù)技術(shù)在電子產(chǎn)品制造中，靜電放電往往會(huì)損傷器件，甚至使器件失效，造成嚴(yán)重?fù)p失，因此smt生產(chǎn)中的靜電防護(hù)非常重要。本刊分別邀請(qǐng)北京、上海的兩位專家撰文介紹與分析電子產(chǎn)品制造中的靜電產(chǎn)生源及靜電防護(hù)原理，較詳細(xì)地介紹了smt生產(chǎn)中的一些靜電防護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)與相應(yīng)措施。供大家參考。靜電和靜電的危害靜電是一種電能，它存留于物體表面，是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，是通過電子或離子的轉(zhuǎn)換而形成的。靜電現(xiàn)象是電荷在產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。如摩擦起電、人體起電等現(xiàn)象。隨著科技發(fā)展， 靜電現(xiàn)象已在靜電噴涂、靜電紡織、靜電分選、靜電成像等領(lǐng)域得到廣泛的有效應(yīng)用。

2、但在另一方面， 靜電的產(chǎn)生在許多領(lǐng)域會(huì)帶來重大危害和損失。例如在第一個(gè)阿波羅載人宇宙飛船中， 由于靜電放電導(dǎo)致爆炸， 使三名宇航員喪生； 在火藥制造過程中由于靜電放電 (esd)，造成爆炸傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。在電子工業(yè)中，隨著集成度越來越高，集成電路的內(nèi)絕緣層越來越薄，互連導(dǎo)線寬度與間距越來越小，例如cmos器件絕緣層的典型厚度約為01m，其相應(yīng)耐擊穿電壓在80-100v ；vmos器件的絕緣層更薄， 擊穿電壓在30v。而在電子產(chǎn)品制造中以及運(yùn)輸、存儲(chǔ)等過程中所產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過mos器件的擊穿電壓，往往會(huì)使器件產(chǎn)生硬擊穿或軟擊穿( 器件局部損傷 ) 現(xiàn)象，使其失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。

3、為了控制和消除esd，美國、西歐和日本等發(fā)達(dá)國家均制定了國家、軍用和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。從靜電敏感元器件的設(shè)計(jì)、制造、購買、入庫、檢驗(yàn)、倉儲(chǔ)、裝配、調(diào)試、半成品與成品的包裝、運(yùn)輸?shù)染邢鄳?yīng)規(guī)定， 對(duì)靜電防護(hù)器材的制造使用和管理也有較嚴(yán)格的規(guī)章制度要求。我國也參照國際標(biāo)準(zhǔn)制定了軍用和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如有航天部、機(jī)電部、石油部等標(biāo)準(zhǔn)。2靜電敏感器件(ssd)對(duì)靜電反應(yīng)敏感的器件稱為靜電敏感元器件(ssd)。靜電敏感器件主要是指超大規(guī)模集成電路，特別是金屬化膜半導(dǎo)體 (mos電路 ) 。表 1 為靜電敏感器件的分級(jí)表。 可根據(jù) ssd分級(jí)表，針對(duì)不同的 ssd器件，采取不同的靜電防護(hù)措施。3電子產(chǎn)品制造中的

4、靜電源(1) 人體的活動(dòng)，人與衣服、鞋、襪等物體之間的摩擦、接觸和分離等產(chǎn)生的靜電是電子產(chǎn)品制造中主要靜電源之一。 人體靜電是導(dǎo)致器件產(chǎn)生硬 ( 軟 ) 擊穿的主要原因。 人體活動(dòng)產(chǎn)生的靜電電壓約0 5-2kv。另外空氣濕度對(duì)靜電電壓影響很大，若在干燥環(huán)境中還要上升1個(gè)數(shù)量級(jí)。表2 為相對(duì)濕度對(duì)與人體活動(dòng)帶電的關(guān)系。人體帶電后觸摸到地線，會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象， 人體就會(huì)產(chǎn)生不同程度的電擊感反應(yīng)，其反應(yīng)的程度稱為電擊感度。表3 為不同靜電壓放電過程中人體的電擊感度。(2) 化纖或棉制工作服與工作臺(tái)面、坐椅摩擦?xí)r， 可在服裝表面產(chǎn)生 6000v 以上的靜電電壓，并使人體帶電，此時(shí)與器件接觸時(shí)，會(huì)導(dǎo)致放電

5、，容易損壞器件。(3) 橡膠或塑料鞋底的絕緣電阻高達(dá)1013，當(dāng)與地面摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電，并使人體帶電。(4) 樹脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放人包裝中運(yùn)輸時(shí)，器件表面與包裝材料摩擦能產(chǎn)生幾百伏的靜電電壓，對(duì)敏感器件放電。(5) 用 pp(聚丙烯 ) 、pe(聚乙烯 ) 、ps(聚內(nèi)乙烯 ) 、pvr(聚胺脂 ) 、pvc和聚脂、樹脂等高分子材料制作的各種包裝、料盒、周轉(zhuǎn)箱、pcb架等都可能因摩擦、沖擊產(chǎn)生1-3 5kv 靜電電壓，對(duì)敏感藉件放電。(6) 普通工作臺(tái)面，受到摩擦產(chǎn)生靜電。(7) 混凝土、打臘拋光地板、橡膠板等絕緣地面的絕緣電阻高，人體上的靜電荷不易泄漏。(8) 電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面

6、：例如電烙鐵、波峰焊機(jī)、再流焊爐、貼裝機(jī)、調(diào)試和檢測等1精品 料推薦設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、 交盲流電路都會(huì)在設(shè)備卜感應(yīng)出靜電。如果設(shè)備靜電泄放措施不好，都會(huì)引起敏感器件在制造過程中失效。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動(dòng)與箱體摩擦、 co2低溫箱冷卻箱內(nèi)的 co2蒸汽均會(huì)可產(chǎn)生大量的靜電荷。4靜電防護(hù)原理電子產(chǎn)品制造中， 不產(chǎn)生靜電是不可能的。 產(chǎn)生靜電不是危害所在， 其危害所在于靜電積聚以及由此產(chǎn)生的靜電放電。靜電防護(hù)的核心是“靜心消除”。靜電防護(hù)原理：(1) 對(duì)可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積聚。采取措施在安全范圍內(nèi)。(2) 對(duì)已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時(shí)釋放。5靜電防護(hù)方法(1) 使用防靜電材料：金

7、屬是導(dǎo)體，因?qū)w的漏放電流大，會(huì)損壞器件。另外由于絕緣材料容易產(chǎn)生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻l 105 cm 以下的所謂靜電導(dǎo)體，以及表面電阻1105 - 1108 cm 的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。 例如常用的靜電防護(hù)材料是在橡膠中混入導(dǎo)電碳黑來實(shí)現(xiàn)的，將表面電阻控制在 1106 cm 以下。(2) 泄漏與接地：對(duì)可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地，提供靜電釋放通道。采用埋大地線的方法建立“獨(dú)立”地線。使地線與大地之間的電阻 10。 ( 參見 gbjl79 或 sj t10694 1996)靜電防護(hù)材料接地方法：將靜電防護(hù)材料( 如于作臺(tái)面墊、地墊、

8、防靜電腕帶等) 通過 1m的電阻接到通向獨(dú)立大地線的導(dǎo)體上( 參見 sj t10630-1995) 。串接 1m 電阻是為了確保對(duì)地泄放 5ma的電流，稱為軟接地。 設(shè)備外殼和靜電屏蔽罩通常是直接接地，稱為硬接地。ipc-a-610c 標(biāo)準(zhǔn)中推薦的防靜電工作臺(tái)接地方法如圖1。(3) 導(dǎo)體帶靜電的消除：導(dǎo)體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體卜的電壓與釋放時(shí)間可用下式表示：ut=u0l1/rc式中ut-t 時(shí)刻的電壓 (v)u0 一起始電壓 (v)r-等效電阻 ( )c-導(dǎo)體等效電容(pf)一般要求在 1 秒內(nèi)將靜電泄漏。即 1 秒內(nèi)將電壓降至 1oov以下的安全區(qū)。這樣可以防止泄漏

9、速度過快、泄漏電流過大對(duì) ssd造成損壞。若 u0=500v，c=200pf ，想在 1 秒內(nèi)使 ut達(dá)到100v，則要求 r=128109。因此靜電防護(hù)系統(tǒng)中通常用1m 的限流電阻，將泄放電流限制在 5ma以下。這是為操作安全設(shè)計(jì)的。 如果操作人員在靜電防護(hù)系統(tǒng)中， 不小心觸及到 220v 工業(yè)電壓，也不會(huì)帶來危險(xiǎn)。(4) 非導(dǎo)體帶靜電的消除：對(duì)于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動(dòng)，因此不能用接地的方法消除靜電?？刹捎靡韵麓胧?a) 使用離子風(fēng)機(jī)離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電源的靜電?？稍O(shè)置在空間和貼裝機(jī)貼片頭附近。(b) 使用靜電消除劑靜電消除劑屬于表面活性劑?？捎渺o電消除

10、劑檫洗儀器和物體表面，能迅速消除物體表面的靜電。(c) 控制環(huán)境濕度增加濕度可提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率，使物體表面不易積聚靜電。2精品 料推薦例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通風(fēng)的措施。(d) 采用靜電屏蔽對(duì)易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩( 籠 ) ，并將屏蔽罩（籠）有效接地。(5) 工藝控制法： 為了在電子產(chǎn)品制造中盡量少的產(chǎn)生靜電, 控制靜電荷積聚， 對(duì)已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時(shí)釋放，應(yīng)從廠房設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。6靜電防護(hù)器材(1) 人體防靜電系統(tǒng)包括防靜電腕帶、工作服、帽、手套、鞋、襪等(2) 防靜電地面包括防靜電水磨石地面、防靜電橡膠地面、pvc防靜電塑

11、料地板、防靜電地毯、防靜電活動(dòng)地板等。(3) 防靜電操作系列：包括防靜電： i ：作臺(tái)墊、防靜電包裝袋、防靜電物流小車、防靜電烙鐵及工具等。7靜電測量儀器(1) 靜電場測試儀：用于測量臺(tái)面、地面等表面電阻值。平面結(jié)構(gòu)場合和非平面場合要選擇不同規(guī)格的測量儀。(2) 腕帶測試儀：測量腕帶是否有效。(3) 人體靜電測試儀：用于測量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻抗，測量人體之間的靜電差 , 腕帶、接地插頭、工作服等是否阻護(hù)有效。還可以作為入門放電，把人體靜電隔在車間之外。(4) 兆歐表：用于測量所有導(dǎo)電型、抗靜電型及靜電泄放型表面的阻抗或電阻。8電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo)要求(1) 防靜電地極接

12、地電阻 10。(2) 地面或地墊：表面電阻值 105- 1010; 摩擦電壓 100v。(3) 墻壁：電阻值 5104 - 109。(4) 工作臺(tái)面或墊：表面電阻值106- 109；摩擦電壓 100v；對(duì)地系統(tǒng)電阻 106- 108。(5) 工作椅面對(duì)腳輪電阻 106- 108。(6) 工作服、帽、手套摩擦電壓 300v；鞋底摩擦電壓 100v。(7) 腕帶連接電纜電阻 1m；佩帶腕帶時(shí)系統(tǒng)電阻1- 1om。腳跟帶 ( 鞋束 ) 系統(tǒng)電阻05105 - 108。(8) 物流車臺(tái)面對(duì)車輪系統(tǒng)電阻106- 109。(9) 料盒、周轉(zhuǎn)箱、 pcb架等物流傳遞器具一表面電阻值103- 108; 摩擦電

13、壓 100v。(10) 包裝代、盒一摩擦電壓 100v。(11) 人體綜合電阻 106-108 。9電子產(chǎn)品制造中防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)( 點(diǎn)) 的一般要求3精品 料推薦smt生產(chǎn)設(shè)備必須接地良好，貼裝機(jī)應(yīng)采用三相無線制接地法并獨(dú)立接地。生產(chǎn)場所的地面、工作臺(tái)面墊、坐椅等均應(yīng)符合防靜電要求。車間內(nèi)保持恒溫、 恒濕的環(huán)境。 應(yīng)配備防靜電料盒、周轉(zhuǎn)箱、 pcb架、物流小車、防靜電包裝帶、防靜電腕帶、防靜電烙鐵及工具等設(shè)施。(1) 根據(jù)防靜電要求設(shè)置防靜電區(qū)域，并有明顯的防靜電警示標(biāo)志。按作業(yè)區(qū)所使用器件的靜電敏感程度分成 1、 2、 3 級(jí)，根據(jù)不同級(jí)別制訂不同的防護(hù)措施。1 級(jí)靜電敏感程度范圍：

14、0-1999v2 級(jí)靜電敏感程度范圍：2000-3999v3 級(jí)靜電敏感程度范圍：4000-15999v16000v 以上是非靜電敏感程產(chǎn)品。(2) 靜電安全區(qū) ( 點(diǎn) ) 的室溫為 233，相對(duì)濕度為 45-70 rh。禁止在低于 30的環(huán)境內(nèi)操作 ssd(靜電敏感元器件 ) 。(3) 定期測量地面、桌面、周轉(zhuǎn)箱等表面電阻值。(4) 靜電安全區(qū) ( 點(diǎn) ) 的工作臺(tái)上禁止放置非生產(chǎn)物品，如餐具、茶具、提包、毛織物、報(bào)紙、橡膠手套等。(5) 工作人員進(jìn)入防靜電區(qū)域，需放電。操作人員進(jìn)行操作時(shí)，必須穿工作服和防靜電鞋、襪。每次上崗操作前必須作靜電防護(hù)安全性檢查, 合格后才能生產(chǎn)。(6) 操作時(shí)要

15、戴防靜電腕帶，每天測量腕帶是否有效。(7) 測試 ssd時(shí)應(yīng)從包裝盒、管、盤中取一塊，測一塊 , 放一塊，不要堆在桌子上。經(jīng)測試不合格器件應(yīng)退庫。(8) 加電測試時(shí)必須遵循加電和去電順序：低電壓高電壓信號(hào)電壓的順序進(jìn)行。去電順序與此相反。同時(shí)注意電源極性不可顛倒，電源電壓不得超過額定值。(9) 檢驗(yàn)人員應(yīng)熟悉 ssd的型號(hào)、品種、測試知識(shí)，了解靜電保護(hù)的基本知識(shí)。10靜電敏感元器件(ssd) 運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用要求(1)ssd 運(yùn)輸過程中不得掉落在地，不得任意脫離包裝。(2) 存放 ssd的庫房相對(duì)濕度： 30-40 rh。(3)ssd 存放過程中保持原包裝，若須更換包裝時(shí)，要使用具有防靜電性能

16、的容器。(4) 庫房里，在放置 ssd器件的位置上應(yīng)貼有防靜電專用標(biāo)簽。(5) 發(fā)放 ssd器件時(shí)應(yīng)用目測的方法，在ssd器件的原包裝內(nèi)清點(diǎn)數(shù)量。(6) 對(duì) eprom進(jìn)行寫、擦及信息保護(hù)操作時(shí)，應(yīng)將寫入器擦除器充分接地，要帶防靜電手鐲。(7) 裝配、焊接、修板、調(diào)試等操作人員都必須嚴(yán)格按照靜電防護(hù)要求進(jìn)行操作。(8) 測試、檢驗(yàn)合格的印制電路板在封裝前應(yīng)用離子噴槍噴射一次，以消除可能積聚的靜電荷。11防靜電工作區(qū)的管理與維護(hù)(1) 制訂防靜電管理制度，并有專人負(fù)責(zé)。(2) 備用防靜電工作服、鞋、手鐲等個(gè)人用品以備外來人員使用。(3) 定期維護(hù)、檢查防靜電設(shè)施的有效性。(4) 腕帶每周 ( 或

17、天 ) 檢查一次。(5) 桌墊、地墊的接地性、靜電消除器的性能每月檢查一次。(6) 防靜電元器件架、印制板架、周轉(zhuǎn)箱；運(yùn)輸車、桌墊、地墊的防靜電性能每六個(gè)月檢查次。電子產(chǎn)品制造防靜電系統(tǒng)測試方法作者 : lfq發(fā)表日期 : 2007-06-05 15:20復(fù)制鏈接4精品 料推薦本標(biāo)準(zhǔn)與電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) sj t 105331994電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求及 sj t10630 1995 電子元器件制造防靜電技術(shù)要求兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)配套使用。本標(biāo)準(zhǔn)圖樣所占篇幅較大，集中列在標(biāo)準(zhǔn)條文之后。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄a 是提示的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由電子工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國營北京有線電總廠、電子工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研

18、究所、國營前鋒無線電儀器廠。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：穆祥鎮(zhèn)、袁寶貴、陳曉雄、李善貞、張清海。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子產(chǎn)品制造過程中防靜電系統(tǒng)的測試方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電子設(shè)備、元器件等產(chǎn)品制造過程中防靜電系統(tǒng)( 包括：地面、墻壁、工作臺(tái)、工作椅、工位器具、物流傳遞器具、包裝袋、防靜電腕帶、離子風(fēng)機(jī)、人員、服裝等)的測試。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。 所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂， 使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。gb2828 87 逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表( 適用于連續(xù)批的檢查)sj t10533 1994電子設(shè)

19、備制造防靜電技術(shù)要求sj t10630 1995電子元器件制造防靜電技術(shù)要求3 定義本標(biāo)準(zhǔn)采用以下定義。3.1系統(tǒng)接地電阻resistanceofgroundingsystem在防靜電接地系統(tǒng)中，接地電阻的總和。對(duì)地限流電阻規(guī)定為1m。3.2測試點(diǎn)testpoint測試時(shí)，所選定放置測試電極( 或表筆 ) 的部位。4 一般要求4.1測試依據(jù)按 sj t 10533 及 sjt10630。4.2測試條件全部測試均在生產(chǎn)場地內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境溫度20 25，相對(duì)濕度40 60。4.3測試儀器測試儀器包括：非接觸式靜電電壓表、地電阻測量儀、 500v dc兆歐表、萬用表、腕帶測試儀、人體綜合電阻測試儀、離

20、子風(fēng)機(jī)測試裝置等。所使用的儀器精度不低于 2.5 級(jí)，均應(yīng)在計(jì)量檢定有效期內(nèi)。允許使用符合測試要求的類似儀表。.4測試技術(shù)指標(biāo)見附錄 a( 提示的附錄 ) 。5 摩擦起電電壓測試5.1使用非接觸式靜電電壓表測量。5.2測試時(shí)手持干燥布料 ( 選用純棉或防靜電面料) ，以頻數(shù)約 120 次 min，手掌適當(dāng)施加壓力，單向摩擦被測件某一部位20 次，按靜電電壓表使用方法立即接近摩擦部位，觀5察儀表顯示數(shù)值。反復(fù)測試5 次取平均值。精品 料推薦電子行業(yè)防靜電措施作者 : lfq發(fā)表日期 : 2007-06-05 15:21復(fù)制鏈接生活 , 生產(chǎn)中靜電可謂無處不在 , 無時(shí)不在 , 從舉手投足間服裝的

21、磨擦 , 到干燥空氣的流動(dòng) , 都是靜電產(chǎn)生的青萍之末 . 如果條件適宜 , 發(fā)端乎幾伏 , 登峰造極于幾百上千伏 , 瞬間亦可實(shí)現(xiàn) . 這些都對(duì) cmos等靜電敏感電路造成極大威脅 , 更不待說設(shè)備漏電造成的危害了 , 故電子行業(yè)無不將靜電當(dāng)成大敵 , 盡一切努力將之柜之門外 .靜電是相對(duì)于“動(dòng)電” , 即導(dǎo)體中的流動(dòng)電荷而言, 是一般情況下不流動(dòng)的電荷. 多由絕緣體物體間互相磨擦或干燥空氣與絕緣物磨擦產(chǎn)生 . 當(dāng)它能量積累到一定程度 , 防礙它中和的絕緣體再也阻擋不住時(shí) , 即發(fā)生劇烈放電 , 即靜電放電 (esd), 這時(shí)的最高電壓可達(dá)幾千乃至幾萬伏 . 勢(shì)必對(duì)靜電敏感組件造成損害 (

22、見表 1表 2)表 1生產(chǎn)現(xiàn)場易產(chǎn)生的靜電電壓.生產(chǎn)場合靜電電壓濕度 1020%濕度 6590%在地毯上走動(dòng)時(shí)35000v1500v在乙烯樹脂地板上走動(dòng)時(shí)12000v250v手拿乙烯塑料袋裝入器件時(shí)7000v600v在流水線工位接觸聚酯塑袋時(shí)20000v1200v在操作工位與聚胺酯類接觸時(shí)18000v1500v表 2靜電對(duì)部分電子器件的擊穿電壓.器件類型eos/esd的最小敏感度( 以靜電電壓v 表示 )vmosmosfet砷化鎵 fetepromjfetsaw(聲表面波濾波器)6精品 料推薦運(yùn)算放大器cmos肖特基二極管smd薄膜電阻器雙極型晶體管射極耦合邏輯電路可控硅肖特基 ttl3018

23、00100200100300100 以上140700015050019025002503000300250030030003807800500150068010001002500雷電是氣流與云層中水滴磨擦產(chǎn)生的高壓靜電放電而形成, 高壓帶電云層經(jīng)過建筑物附近時(shí) , 可由避雷針的 尖端放電 效應(yīng)中和掉一部分電荷 ; 當(dāng)云層中電荷量太大 , 或云層移動(dòng)太快而來不及全部中和時(shí) , 將通過避雷針劇烈放電形成雷擊. 這兩種情況下 , 尤其是雷擊時(shí) ,整個(gè)建筑物及附近地面都是帶電的, 雷擊的危害主要是直擊雷和雷電感應(yīng). 由于人在建筑物中處于 等電位 狀態(tài) , 象鳥兒落在高壓線上一樣, 所以一般不會(huì)受到雷擊

24、. 但雷電感應(yīng)( 超高壓靜電感應(yīng)和強(qiáng)電磁感應(yīng)) 會(huì)對(duì)靜電敏感器件造成損害.設(shè)備漏電 , 尤其是不會(huì)對(duì)人造成觸電傷害的徽小漏電并不屬于靜電. 雖然大多數(shù)情況下人們幾乎感覺不到, 但由于其普遍性( 任何電器設(shè)備多少總有些漏電) 和高內(nèi)阻的特點(diǎn), 產(chǎn)生最高近似于電源電壓(100400v), 時(shí)間很短的尖峰電脈沖, 仍足以對(duì)靜電敏感器件造成電氣過載 (eos)損害 . 所以也是靜電防護(hù)體系中極為重要的一個(gè)方面.靜電放電 (esd) 及電氣過載(eos)對(duì)電子元器件造成損害的主要機(jī)理有: 熱二次擊穿; 金屬鍍層熔融 ; 介質(zhì)擊穿 ; 氣弧放電 ; 表面擊穿 ; 體擊穿等等。見附表3元器件類別元器件組成部

25、分失效機(jī)理失效標(biāo)志mos結(jié)構(gòu)mosfet(分立 )mos集成數(shù)字集成線性集成7精品 料推薦混合電路電壓引起的介質(zhì)擊穿和接著發(fā)生的大電流現(xiàn)象短路漏電大半導(dǎo)體結(jié)二極管 (pn.pin 肖特基 )雙極晶體管結(jié)型場效應(yīng)管可控硅雙極型集成電路,mosfet和 mos集成電路電過剩能量和過熱引起的微等離子體二次擊穿和微擴(kuò)散由 si 和 al 的擴(kuò)散引起電流束增大( 電熱遷移 )失效薄膜電阻器混合集成電路( 厚膜、薄膜 ) 電阻單片集成電路薄膜電阻器密封薄膜電阻器介質(zhì)擊穿 , 與電壓有關(guān)的電流通路與焦?fàn)枱崃坑嘘P(guān)的微電流通路的破壞電阻漂移金屬化條混合 ic單片 ic梳狀覆蓋式晶體管與焦?fàn)枱崮芰坑嘘P(guān)的金屬燒毀開

26、路場效應(yīng)結(jié)構(gòu)和非導(dǎo)電性蓋板存貯器eprom等由于 esd使正離子與表面積壘 . 引起表面反型或柵閥值電壓漂移性能退化、失效壓晶體管晶振聲表面波電壓過高產(chǎn)生的機(jī)械力使晶體破裂性能退化、失效電極閥的間距較小部位聲表面波器件ic 內(nèi)各種微電路電孤放電使電極材料熔融性能退化、失效防靜電應(yīng)以防止和抑制靜電荷的產(chǎn)生, 積聚 , 并迅速安全有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷為基本原則 . 但防靜電諸多措施實(shí)為一套系統(tǒng)工程 , 一個(gè)環(huán)節(jié)的疏漏可能就有千里之堤潰于蟻穴之臾 , 不可不慎 .1.防靜電地線的埋設(shè):(1).廠房建筑物的避雷針一般與建筑物鋼筋混凝土焊接在一起妥善接地, 當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),接地點(diǎn)乃至整個(gè)大樓的地面都將

27、成為高壓大電流的泄放點(diǎn), 一般認(rèn)為在泄放接地點(diǎn)20m 范8精品 料推薦圍內(nèi)都會(huì)有 跨步電壓 產(chǎn)生 , 即在此范圍內(nèi)不再是理想零電位. 另外 , 三相供電的零線由于不可能絕對(duì)平衡而也會(huì)有不平衡電流產(chǎn)生并流入零線的接地點(diǎn), 故防靜電地線的埋設(shè)點(diǎn)應(yīng)距建筑物和設(shè)備地 20 米以外 .( 見圖一 )(2).埋設(shè)方法 : 為保證接地的可靠, 致少應(yīng)有三點(diǎn)以上接地, 即每隔 5m挖深 1.5m 以上坑 , 將2m以上鐵管或角鐵打入坑內(nèi)( 即角鐵插入地下 2m以上 ), 再用 3mm厚銅排將這三處焊接在一起 , 用 16絕緣銅芯線焊上引入室內(nèi)為干線.(3).坑內(nèi)施以適量木炭粉和工業(yè)鹽, 以增加土壤導(dǎo)電性 ,

28、填埋后用接地電阻測試儀測量, 接地電阻應(yīng) 4.( 見圖 2) 且每年至少測試一次。2.防靜電地線的鋪設(shè)和測試 :(1).防靜電地線全部使用6多股銅芯絕緣線 , 每樓層或適當(dāng)區(qū)段用銅排或40a以上開關(guān) , 閘刀與主干線相連 , 以利檢查維修 .(2). 防靜電地線纜應(yīng)與設(shè)備外殼, 工作臺(tái)鐵架 , 工作燈架等良好絕緣 , 防止短路 , 搭連或破皮連接 .(3). 于分段銅排或開關(guān)的 干線端 , 另鋪一條檢查線 .(1.52即可 ), 每車間設(shè) 23 檢查點(diǎn) , 固定好 , 標(biāo)識(shí)清楚 .(4). 測量 : 使用指針式萬用表, 電阻檔 .a). 各防靜電測試點(diǎn)與防靜電地線間電阻515, 理想應(yīng)為0.

29、但實(shí)際測得為2導(dǎo)線從測試點(diǎn)到總結(jié)點(diǎn)電阻6 , 導(dǎo)線從總結(jié)點(diǎn)到被測點(diǎn)電阻之和, 這一值約 5- 15 且基本不變 , 如測量結(jié)果趨于無窮大, 是為防靜電地線或測量線有一條斷線, 應(yīng)及時(shí)修好 .b). 防靜電地與設(shè)備地間電阻, 這一阻值為防靜電地線本身線阻設(shè)備地線本身線阻兩地線間地電阻組成 . 但兩接地線間由于地面干濕程度, 地電流影響等十分復(fù)雜, 尤其地電流 , 每時(shí)每刻大小方向頻率等都在變 , 且主要決定測量結(jié)果 , 故只能用指針表測量 , 且其值從十幾歐到幾百 k 都算正常 , 僅說明兩地間未短路也未開路即可 .3. 防靜電地板 ( 見圖 4):最規(guī)范的防靜電地板是類似防靜電橡膠的復(fù)合結(jié)構(gòu),

30、 下層為導(dǎo)電層與防靜電地連在一起,上層為絕緣防靜電產(chǎn)生層 , 不會(huì)因行走的磨擦產(chǎn)生靜電 . 鋪設(shè)時(shí)導(dǎo)電層應(yīng)用絕緣墊與建筑物地面和墻壁隔開 , 防止雷擊時(shí)地板帶靜電 , 并將導(dǎo)電層通過 1m20w 電阻與防靜電地接好 . 起到靜電屏蔽和電磁屏蔽作用 . 這種地板造價(jià)太高 , 但可以有效防止雷電的各種危害和靜電產(chǎn)生 .一般電子廠多用簡易防靜電地板( 僅有絕緣防靜電產(chǎn)生層多為涂料或地板膠), 直接鋪在建筑物地面上 , 大大降低造價(jià), 且也可起到防行走產(chǎn)生的靜電作用. 但對(duì)雷擊產(chǎn)生的超高壓靜電感應(yīng)和強(qiáng)電磁感應(yīng)防護(hù)作用較差.4. 防靜電工作臺(tái)面: 如圖 4防靜電橡膠綠色面為防靜電產(chǎn)生層, 電阻較大 ,

31、表面電阻1081010.防靜電橡膠的黑色面電阻較小 , 表面電阻 104106, 與綠色面良好連接 , 可保妥善接地 . 起靜電屏蔽和泄放作用 . 可通過扣式連接 , 由專用靜電手環(huán)導(dǎo)線 ( 內(nèi)含 1m電阻 ) 接地 . 或在絕緣臺(tái)面上放 0.2mm厚鐵板或銅箔 , 焊好導(dǎo)線通過 1m 電阻連接到靜電地線 , 然后鋪平防靜電橡膠 ( 黑面向下 , 貼緊導(dǎo)電片 ). 該1m電阻同樣起提供靜電泄放通路 , 防止過速放電打火和隔離的作用 .甚至坐椅 ( 凳 ) 也應(yīng)引起重視 , 多數(shù)生產(chǎn)線上使用普通塑料凳 , 極易與衣物摩擦產(chǎn)生靜電 , 有條件應(yīng)采用防靜電椅 , 并通過 1m 電阻接靜電地 , 至少

32、要將塑料凳用防靜電布料套上 .5. 電烙鐵 , 小錫爐 , 測試儀器等用電設(shè)備的接地與測試:電烙鐵 , 小錫爐測試儀器等必須用三端插頭妥善接設(shè)備地, 做到并不難, 但由于經(jīng)常發(fā)生如 : 插座接地端松脫, 斷線 , 烙鐵頭因氧化而與外殼( 接設(shè)備地 ) 斷開等現(xiàn)象 , 故應(yīng)每班次檢9精品 料推薦測 , 可用自制簡易通斷指示燈測試 , 發(fā)現(xiàn)問題立即更換 .6. 防靜電服 ( 衣, 鞋 , 手套等 ):所謂防靜電服, 是用特殊合成纖維織成布料, 一般情況下揉搓磨擦不會(huì)產(chǎn)生靜電. 但它不是靜電屏蔽服 , 它不能消除身上其它衣料產(chǎn)生的靜電. 故正確穿著應(yīng)是里面只著一件襯衣或內(nèi)衣 , 外著防靜電服 . 冬

33、季內(nèi)穿多件化纖類 , 毛類衣物穿著防靜電服也無大用 . 所以做好控制環(huán)境溫度 , 濕度 , 戴好靜電手環(huán)比著靜電服重要 . 防靜電手套則起防止靜電產(chǎn)生 ; 隔離手與產(chǎn)品 ( 絕緣 ); 防止汗?jié)n污染產(chǎn)品等多重作用 , 是必用的 .7. 防靜電手環(huán) :防靜電手環(huán)是由緊貼手腕的不銹鋼外殼通過線內(nèi)1m 電阻由導(dǎo)線 , 鐵夾接地 . 目的是既要隨時(shí)泄放掉人體上的靜電, 又要防止快速放電產(chǎn)生的火花, 對(duì)靜電敏感器件造成損害, 并起隔離作用 . 而斷線或接觸不良會(huì)使靜電手環(huán)形同虛設(shè). 所謂無線手環(huán)實(shí)際起不到泄放人體攜帶的靜電荷作用。(1).規(guī)范靜電手環(huán)佩戴, 夾持方法 :a. 靜電手環(huán)不銹鋼殼應(yīng)戴在左手腕

34、內(nèi)側(cè), 此處接觸電阻最小 .b. 要與皮膚緊密接觸 , 不得松馳 , 不得隔以衣物 .c.鱷魚夾應(yīng)用根部夾持靜電地線裸露部份, 而不應(yīng)使用前端齒部夾持.d. 下班或行走時(shí) , 操作員可摘下手環(huán) , 流動(dòng)人員 ( 干部 , 品管 ) 應(yīng)取下夾子 , 將聯(lián)機(jī)繞在手腕上 , 以便流動(dòng)使用 .(2). 靜電環(huán)應(yīng)每班上午 , 下午各測一次并記錄 , 松緊以通過測試為準(zhǔn) , 不合格的應(yīng)立即調(diào)整或更換 .(3). 不準(zhǔn)佩戴無線手環(huán) .8. 加裝離子風(fēng)扇 :波峰爐預(yù)熱部份溫度為80120 , 在這樣高溫干燥熱風(fēng)吹佛下極易產(chǎn)生靜電. 離子風(fēng)扇是由高壓將空氣電離成正負(fù)離子, 由風(fēng)扇將含大量正負(fù)離子的空氣吹入爐內(nèi),

35、 以中和 pcb及組件上因高溫?zé)犸L(fēng)產(chǎn)生的靜電. 故波峰爐入口應(yīng)加裝離子風(fēng)扇. 防靜電工作區(qū)入口處, 傳送帶起點(diǎn)或上方也可根據(jù)實(shí)際需要加裝離子風(fēng)扇.9. 傳送帶加裝防靜電清潔輥 :自制簡易裝置: 將長度略小于傳送帶寬度的硬塑管纏上毛巾布( 應(yīng)較平整 ), 沾濕后中間穿以鐵棍 ( 做軸 ) 固定于傳送帶兩端, 并用可樂瓶灌水后彷醫(yī)院吊瓶方法不斷加濕, 傳送帶開動(dòng)時(shí)輥在自重下隨傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng), 起清潔 , 加濕防靜電作用. 這種簡易自制裝置可在一定場合下起到傳送帶離子風(fēng)扇的作用.10.pcb 在流水線上 ( 主要指 dip 后補(bǔ)焊 , 測試 , 裝配等工序 ) 即應(yīng)下墊防靜電海棉墊, 防止產(chǎn)生靜電和板面

36、刮傷. 工序間轉(zhuǎn)運(yùn)應(yīng)用防靜電板卡儲(chǔ)運(yùn)車或卡箱.( 其表面電阻106以下 ), 通過 1m 電阻妥善接靜電地.分清靜電屏蔽材料( 袋 ) 和防靜電材料 ( 袋 ) 很重要 , 防靜電材料 ( 袋、墊 ) 多為粉紅色 , 僅用來作為靜電敏感器件的廉價(jià)墊襯和中介包裝物, 它只是自身不易產(chǎn)生靜電而已, 如果有靜電放電發(fā)生 , 則能穿過這些防靜電材料造成危害. 靜電屏蔽包裝多為銀色、黑色、灰色, 有鋁箔形不透明和黑色、 灰色半透明材料 , 現(xiàn)在還有柵格狀全透明材料等, 其基本原理是在防靜電材料外再真空鍍一層鋁作為導(dǎo)電的靜電屏蔽層, 有靜電勢(shì)產(chǎn)生時(shí), 屏蔽層將感應(yīng)靜電勢(shì)均勻分布于整個(gè)包裝表面, 降低表面電勢(shì)差 , 防止局部點(diǎn)高靜電勢(shì)差放電, 同時(shí)對(duì)高頻強(qiáng)電磁場也有良好屏蔽作用. 隨著防護(hù)等級(jí)不同靜電屏蔽包裝材料的導(dǎo)電層也分為: 外層電阻層絕緣膜鍍鋁箔層絕緣膜; 絕緣膜鍍鋁箔層絕緣膜; 真空鍍膜層絕緣膜 ;印刷導(dǎo)電柵格