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SMT无尘室洁净区如何有效进行防静电控制

2020/10/15 10:06
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静电是一种电能,它存留于物体表面,是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果,是通过电子或离子的转换而形成的。静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称。如摩擦起电、人体起电等现象。

产品制造中的静电源

1)人体的活动,人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬(软)击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压约0.5-2KV。另外空气湿度对静电电压影响很大,若在干燥环境中还要上升1个数量级。表2为相对湿度对与人体活动带电的关系。
人体带电后触摸到地线,会产生放电现象,人体就会产生不同程度的电击感反应,其反应的程度称为电击感度。
2)化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时,可在服装表面产生6000V以上的静电电压,并使人体带电,此时与器件接触时,会导致放电,容易损坏器件。
3)橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013Ω,当与地面摩擦时产生静电,并使人体带电。
4)树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时,器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压,对敏感器件放电。
5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚内乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生1-3.5KV静电电压,对敏感藉件放电。
6)普通工作台面,受到摩擦产生静电。
7)混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高,人体上的静电荷不易泄漏。
8)电子生产设备和工具方面:例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交/盲流电路都会在设备卜感应出静电。如果设备静电泄放措施不好,都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦、CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会可产生大量的静电荷。

静电防护原理

电子产品制造中,不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在,其危害所在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护的核心是“静心消除”。
1)对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施在安全范围内。
2)对已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放。

静电防护器材

1)人体防静电系统包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等
2)防静电地面包括防静电水磨石地面、防静电橡胶地面、PVC防静电塑料地板、防静电地毯、防静电活动地板等。
3)防静电操作系列:包括防静电:I:作台垫、防静电包装袋、防静电物流小车、防静电烙铁及工具等。

电子产品制造中防静电技术指标要求

1)防静电地极接地电阻<10Ω。
2)地面或地垫:表面电阻值105-1010Ω;摩擦电压<100V。
3)墙壁:电阻值5×104-109Ω。
4)工作台面或垫:表面电阻值106-109Ω;摩擦电压<100V;对地系统电阻106-108Ω。
5)工作椅面对脚轮电阻106-108Ω。
6)工作服、帽、手套摩擦电压<300V;鞋底摩擦电压<100V。
7)腕带连接电缆电阻1MΩ;佩带腕带时系统电阻1-1OMΩ。脚跟带(鞋束)系统电阻0.5×105-108Ω。
8)物流车台面对车轮系统电阻106-109Ω。
9)料盒、周转箱、PCB架等物流传递器具一表面电阻值103-108Ω;摩擦电压<100V。
10)包装代、盒一摩擦电压<100V。
11)人体综合电阻106-108Ω。

电子产品制造中防静电措施及静电作业区(点)的一般要求

SMT生产设备必须接地良好,贴装机应采用三相无线制接地法并独立接地。生产场所的地面、工作台面垫、坐椅等均应符合防静电要求。车间内保持恒温、恒湿的环境。应配备防静电料盒、周转箱、PCB架、物流小车、防静电包装带、防静电腕带、防静电烙铁及工具等设施。
1)根据防静电要求设置防静电区域,并有明显的防静电警示标志。按作业区所使用器件的静电敏感程度分成1、2、3级,根据不同级别制订不同的防护措施。
1级静电敏感程度范围:0-1999V;
2级静电敏感程度范围:2000-3999V;
3级静电敏感程度范围:4000-15999V;
16000V以上是非静电敏感程产品。
2)静电安全区(点)的室温为23±3℃,相对湿度为45-70%RH。禁止在低于30%的环境内操作SSD(静电敏感元器件)。
3)定期测量地面、桌面、周转箱等表面电阻值。
4)静电安全区(点)的工作台上禁止放置非生产物品,如餐具、茶具、提包、毛织物、报纸、橡胶手套等。
5)工作人员进入防静电区域,需放电。操作人员进行操作时,必须穿工作服和防静电鞋、袜。每次上岗操作前必须作静电防护安全性检查,合格后才能生产。
6)操作时要戴防静电腕带,每天测量腕带是否有效。
7)测试SSD时应从包装盒、管、盘中取一块,测一块,放一块,不要堆在桌子上。经测试不合格器件应退库。
8)加电测试时必须遵循加电和去电顺序:低电压→高电压→信号电压的顺序进行。去电顺序与此相反。同时注意电源极性不可颠倒,电源电压不得超过额定值。
9)检验人员应熟悉SSD的型号、品种、测试知识,了解静电保护的基本知识。

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