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益陽防靜電基本知識-湖南防靜電工(gōng)作台(tái)
一. 湖南防靜電工作台(tái)廠家闡述術語及定義
1. 靜電:物體表麵過剩或不足(zú)的靜止的(de)電荷
2. 靜電場:靜電在其周圍形成的電場(chǎng)
3.靜電放(fàng)電:兩個具有不同靜(jìng)電電位的物體,由於直接接觸或靜電場感應引起兩物體間(jiān)的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度後,擊穿(chuān)其間介質(zhì)而進行放電的現象就是靜電放(fàng)電(diàn)。
4.靜電敏感度:元器件所能承受的靜(jìng)電放電(diàn)電壓
5.靜電敏感器件:對靜電放(fàng)電敏感的器件
6.接地 :電氣連接到能供給或接(jiē)受大量電荷的物體,如大地(dì),船等.
7.中(zhōng)和: 利用異性電荷使靜電消失
8.防靜電(diàn)工作區:配備各(gè)種防靜電設備和器材,能限製靜電(diàn)電位,具有明確的區域(yù)界(jiè)限和(hé)專門(mén)標記的適於從事(shì)靜電防護操作的工作場地
二、靜電的產生:
1.摩擦:在日常生活中,任(rèn)何兩個(gè)不同材質的物體接觸後再分離,即可產生靜電,而產生靜電的普(pǔ)通方法,就是摩擦生(shēng)電。材料的絕緣性越好,越(yuè)容易是使用摩擦(cā)生(shēng)電。另外,任何兩種不同物質的物體接觸後再(zài)分離,也能產生靜(jìng)電;。
2. 感應: 針對導電材料而言,因電子能在它的表麵自由流動,如(rú)將其置於一電場中,由於同性相斥,異性相吸,正負電子就會轉移。
3. 傳導:針對導電材料而言,因電子能在它的表麵自由流動,如與帶電物體接觸,將發生電荷轉移。
三、靜電對電子工業的影響
集成電路(lù)元器件(jiàn)的線路縮小,耐壓降低,線路麵積減小,使得器件耐靜電衝(chōng)擊能力的減弱(ruò),靜電電場(Static Electric Field)和靜電電流(ESDcurrent)成為(wéi)這些高密度元器件的致命殺手。同時大(dà)量的塑料製品等高(gāo)絕(jué)緣材料的普遍(biàn)應用,導致產生靜電的機會大增。日常生活中如走動,空氣流動,搬運等都能產生靜電。人們(men)一般認為隻有CMOS類的晶片才對靜電(diàn)敏感(gǎn),實際上,集成度高(gāo)的元(yuán)器件(jiàn)電路(lù)都很(hěn)敏感(gǎn)。
A.靜電對電子元件的影響
A) 靜電吸附灰塵,改變線路間的(de)阻抗,影(yǐng)響產品的功能與壽(shòu)命(mìng)。
B) 因電場或(huò)電流破壞元件的絕緣或導體,使元件不能工作(zuò)(完全破壞)。
C) 因瞬間的電場(chǎng)或電流(liú)產生的熱,元件受傷,仍能工作,壽(shòu)命受損。
B、靜電損傷的特點:
1.隱蔽(bì)性人體不能直接感知靜電,除非發生(shēng)靜電放電,但發生靜電放電,人體也不一定能有電擊的感覺。這是因為人體感知的靜電放電電壓為(wéi)2-3KV。
2.潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷後性能沒有明顯的下降(jiàng),但多次累加放電(diàn)會給器件(jiàn)造成內傷而形成隱患,而且增加(jiā)了器件對靜電的敏感性。已(yǐ)產生的問題並無任何方法可治(zhì)愈。
3.隨機性電子元件(jiàn)什麽情況下會遭受到靜電(diàn)破壞呢?可以這麽(me)說,從一個元件生產後一直到它損壞以前所有的過程都受到靜電的威脅,而這些靜(jìng)電的(de)產生也具有隨機性。由於靜(jìng)電的產生和放電都是瞬間發生的,及難預測和(hé)防護。
4.複(fù)雜性靜電放電損傷(shāng)分板工作,因電子產品的精(jīng)細,微小的結構特點而費時、費事、費錢,要求較複雜的技術往往需要使用掃描電鏡等(děng)精密(mì)儀器(qì),即使如此有些靜電損傷現象也難以與其他原因造成的損傷加以區別,使人(rén)誤(wù)把靜電損傷失效當作其它失效,這(zhè)是對靜電放電損害未充分認識之前,常常歸咎於早期(qī)失效或情況不明(míng)的失效 ,從而不(bú)自覺的掩蓋了失效的真正原因。
5.嚴重性ESD問題表麵上看來隻(zhī)影響(xiǎng)了製成(chéng)品(pǐn)的用(yòng)家(jiā),但實際上亦(yì)影響了各層次的製造商,如:保用費(fèi)、維修及公司的聲譽等等。
四、ESD三種型式
1. 人(rén)體型式即指當人體活動時身體(tǐ)和衣服之間的摩擦產生摩擦電荷。當人們手持ESD敏感的(de)裝置而不先拽放電荷到地,摩擦電荷將會移(yí)向ESD敏感的裝置而造成損壞。
2.微電子器件帶電型式既指這些ESD敏感的裝置,尤其對塑料件,當在自動化生產過(guò)程中,會產生摩擦(cā)電荷,而這些摩擦(cā)電(diàn)荷通過低電阻的線路非(fēi)常迅速地瀉放到高(gāo)度導(dǎo)電的牢固接地表麵,因(yīn)此造成損壞;或者通過感應使ESD敏感的裝置(zhì)的金屬部分帶電而造成損壞(huài)。
3.場感類型式即有強電場圍繞(rào),這(zhè)可能來之於塑性材料或人的衣服(fú),會發(fā)生電子轉化跨過氧化層。若(ruò)電(diàn)位差(chà)超過氧化層的(de)介電常數,側會產生電弧以破壞氧化層,其結果為短路。
4.其它還(hái)有:機器(qì)模式、場增強模型、人體金(jīn)屬模型、電容耦合模型、懸浮器件模型。
五、靜電防(fáng)護
1. 接地
接地就是直接將靜電(diàn)過一條線的連(lián)接泄放到大地,這是防(fáng)靜電措施(shī)中直接有效的,對於導體(tǐ)通常用接地的方法,如人工帶防靜電手(shǒu)腕帶及工(gōng)作台麵接地等。
接地通(tōng)過以下方法實施:
1) 人體通過手腕帶接地。
2) 人體通過防靜電鞋(或鞋帶)和防(fáng)靜電地板(bǎn)接地。
3) 工作台(tái)麵接地(dì)。
4) 測(cè)試儀器,工(gōng)具夾,烙鐵接地(dì)。
5) 防靜電地板,地墊接地。
6) 防靜電轉運車,箱(xiāng),架盡(jìn)可能接地。
7) 防靜電椅接地。
2. 靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲存(cún)或(huò)運輸過程中(zhōng)會(huì)暴露於有靜電的區域中,用靜電屏(píng)蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響,通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉箱作為保護。另外防靜(jìng)電衣對人(rén)體的衣服具有一定的屏蔽作用。
3. 離子中(zhōng)和
絕緣體往往是易產生靜(jìng)電,對絕緣體靜電的(de)消除,用接地方法是無(wú)效的,通常采用(yòng)的方法是離(lí)子(zǐ)中(zhōng)和(部(bù)分采用屏蔽),即在工作(zuò)環境中用離子風機等,提供一等電位的工作區域。
因此在防靜電材料(liào)和防靜電設施中(zhōng),均(jun1)是按這(zhè)三種方式派生出來的產品,可(kě)分為防靜電儀表,接地係統類防靜電產品,屏蔽(bì)類防(fáng)靜(jìng)電包裝,運輸及儲存防靜電材料,中和類靜電消除設備,以及其它防靜電(diàn)用品。
A.防靜電儀表
1.手腕帶/腳帶(dài)/防靜電鞋(xié)綜合檢測儀-用途:用於檢測手腕帶(dài),腳帶,防靜電鞋是否符合要求。
2.測試腳帶 及防靜電鞋時,需增加(jiā)一塊金屬板及儀表(biǎo)連接的導線。
3.除(chú)靜電離子(zǐ)風機檢測儀-用途:定期對離子風機平衡度和衰減(jiǎn)時間進行(háng)檢測及校驗以確保離子風機工作(zuò)在安(ān)全的指標範圍。
4.靜電場探測儀-用途:測量靜(jìng)電(diàn)場以反映靜電的存在,以電壓形式讀數,用(yòng)來測試環境的靜電強度。一般受環(huán)境影響和靜電(diàn)瞬間特(tè)性,很難真實反映實際情(qíng)況。
5.靜電屏蔽袋測(cè)試儀-用途:用於檢測靜電屏蔽袋的屏蔽效果。
6.表麵電阻測量(liàng)儀-用途:用於測量材料表麵電(diàn)阻,體(tǐ)積電阻。
B.接地類防靜電產品
1.防靜電(diàn)手(shǒu)腕帶:廣泛用於各種操作工位(wèi),手腕帶(dài)種類很多,建議一(yī)般采用(yòng)配(pèi)有1兆歐(ōu)姆電阻的手腕帶,線長(zhǎng)應留(liú)有一定餘量(liàng)。
2.防靜電手表:需要其(qí)它防靜電措施的補救(如:增(zēng)設離子風機,戴防靜電腳跟帶等)才能取(qǔ)得較好的防靜電效果(guǒ)。建議不要大量采用佩帶防靜電手表(biǎo)的(de)方式。
3.防靜電腳帶/防靜電鞋:廠房使用(yòng)防靜電地麵後,應配戴防靜電鞋帶或穿防靜電鞋(xié),建議車(chē)間以(yǐ)穿防靜電鞋為主(zhǔ),可降(jiàng)低灰塵(chén)的引入。操作(zuò)人員工再結合配(pèi)帶防靜(jìng)電手腕帶效果將會更佳。
4.防靜電台(tái)墊:用於(yú)各工作台表麵的鋪設,各(gè)台墊串上1兆歐電阻後(hòu)與防靜電地可靠連接。
5. 防(fáng)靜電地板:
防靜(jìng)電(diàn)地板分(fèn)為:PVC地板、聚胺脂地板、活動(dòng)地板(bǎn)。
防靜(jìng)電蠟和防靜電油漆:防靜電蠟可用於各種地板表麵增加防(fáng)靜電功(gōng)能及使地板更(gèng)加明亮幹淨
防靜電油漆可用於各種地板表麵,也可塗於各種貨架,周轉箱等容器上。
C.屏蔽類防靜電包裝(zhuāng)運輸及儲(chǔ)存材料
1.防靜電周轉箱(xiāng)、防靜(jìng)電元(yuán)件盒:用於車(chē)間單板和部件的周轉(zhuǎn),運輸及儲存。
2.防靜電屏蔽袋:用(yòng)於單板和部件的包裝、運輸和儲存,具有一(yī)定的防潮效果。
3.防靜電膠帶:用於(yú)各種包裝箱等
4.防靜電IC料條及IC托盤:用於生產車間IC元器件的儲存、搬運。禁止在使用前,露天(tiān)存放IC;或拆開包裝運輸。
5.防靜電貨(huò)架、手推(tuī)車及工作台:防靜電貨架、手(shǒu)推車廣泛用於電子裝配車間的單(dān)板、部件的周轉,搬運等。防靜電貨架及工(gōng)作台要有(yǒu)防靜地(dì)連接,手推車上的防靜電墊應有金屬鏈與防靜電地接觸
6.防靜電(diàn)工作(zuò)服工作(zuò)鞋:在具有靜電敏感元器(qì)件,具有一定潔淨度要求的(de)加工車間,一(yī)般應嚴格要(yào)求員工穿戴防靜電工作服工(gōng)作鞋
7.防靜電手指套:如操作工位(wèi)員(yuán)工需經常手拿工件(jiàn)或靜電敏感元器件時,有(yǒu)必要戴防靜電(diàn)手指(zhǐ)套。
D.中和類設備
離子(zǐ)風機、風槍
六、 防靜電的一般工藝規程(chéng)要求
A、防靜(jìng)電的(de)常規(guī)工藝規程要求:
1、 操作者必須戴有線防靜電手腕
2、 涉及到操作靜電(diàn)敏感(gǎn)器件的桌台麵須采用(yòng)防靜電台墊(diàn)
3、 ESD敏感型器件必須用靜電屏(píng)蔽與防靜電器具轉運。
4、 準備開封、測試靜電敏(mǐn)感器件時必須在防靜電工作(zuò)台上進行,有條件的可配(pèi)用離子空氣發生器清除空氣中的電荷
5、 組裝所用的焊接設(shè)備及成形工裝設備都必須接(jiē)地,焊接工具使用內熱式烙鐵,接地要良好,接地電阻要小
6、 電源供(gòng)電係統要改裝(zhuāng)用變壓(yā)器進行隔離,地線要可靠,防止懸浮地線,接地(dì)電阻小於10歐(ōu)姆
7、 產品測試(shì)時,在電源接通的(de)情況下,不能隨意插拔(bá)器件,必須在關掉電源(yuán)的情況下插拔。
8、 凡(fán)ESD敏感型器件不應過早地拿出原封裝(zhuāng),要正確按操作,盡量不能摸ESD敏感型器件管腿。
9、 用波峰焊接時,焊料和(hé)傳遞係統必須接地。
B、在防靜電要求嚴格的場合,下列防靜電工藝要求也是常常需要的。
1、凡ESD敏感型整機進行高低溫試驗或老化試驗時,必須先(xiān)對工作場地(dì)及高低溫箱進行靜電位測試,其電位不能超過安(ān)全值,否則,要進行(háng)靜(jìng)電(diàn)消除處理。
2、焊接好的印(yìn)製(zhì)電路板要作(zuò)三防處理時,也要采用防(fáng)靜電措施。不要用一般的(de)刷光,超聲波清洗或噴洗。
3、調試、測量、檢驗(yàn)時所用的低阻儀器、設備(如訊(xùn)號、電橋等)應在ESD敏感型器件接上電源後,方可接(jiē)到ESD敏感型器件的(de)輸入端。
4、在ESD敏感型 測試儀器生產線上,應嚴格使用靜電電位測試監視靜電電位的變化情況,以便及時采取靜電消除措施。
靜電控(kòng)製和防護
一.接地
接地就是(shì)直接將靜電過(guò)一條線的連(lián)接泄放到大地,這是防靜電措施中直接有效的,對於導體(tǐ)通常用接地的方法,如人工帶防靜電手腕帶及工作台麵接地等。
接地通過以下方法實施:
① 人體通(tōng)過手腕帶接地。
② 人體通過防(fáng)靜電鞋(或鞋帶)和防(fáng)靜(jìng)電地板接地。
③ 工作台麵接地。
④ 測試儀器,工具夾,烙鐵接地。
⑤ 防靜電地(dì)板,地墊接地。
⑥ 防靜電轉運車,箱,架盡可能接地。
⑦ 防靜電椅接地。
接地類防靜電產品
① 防靜電手腕帶:廣泛(fàn)用於各種操作工位,建議一般采用(yòng)配有1兆 歐姆電阻的手腕(wàn)帶,線長應留有一定餘量。
② 防靜電手表:需要配合其它防靜電產(chǎn)品使用才(cái)能取得較好的效果。 ③ 防靜電腳帶/防靜電鞋:廠房使用防靜電地麵後,應(yīng)配戴防靜電腳(jiǎo)帶或穿(chuān)防靜電鞋,建(jiàn)議車(chē)間以穿防靜電鞋為主,可降(jiàng)低灰(huī)塵的引入。操作人員工再結合配帶防靜電手腕帶效果將會(huì)更佳。 ④ 防靜電台墊(diàn):要求接地良(liáng)好。
⑤ 防靜電地板: PVC地板、聚胺脂地板、活動(dòng)地板。 防靜電蠟和防靜(jìng)電油漆:防靜(jìng)電蠟可用於各種地板表麵增加防靜 電功能及使地板更(gèng)加明亮幹淨防靜電油漆可用於各(gè)種地板表麵,也可塗於各種貨架,周轉箱等容器上。
二.靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴(bào)露於有靜電的區域中,用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電(diàn)子元件的影響(xiǎng)。
① 防靜電周(zhōu)轉箱、防靜電元(yuán)件盒:用於車間(jiān)單板和(hé)部件的周轉,運輸及儲存。
② 防(fáng)靜(jìng)電屏蔽袋:用於單板和部件的包裝、運輸和儲(chǔ)存,具有一定的防潮(cháo)效果
③ 防靜(jìng)電膠帶:用於各種包裝箱等。
④ 防靜電IC料條及IC托盤:用於生產車間IC元器件的儲(chǔ)存、搬運。禁止在使用前,露天存放IC或拆開包裝運輸。
⑤ 防靜電貨架、手推車及工作台:防靜電貨架(jià)、手推車廣(guǎng)泛用(yòng)於電子裝配車間(jiān)的單板、部件的周轉,搬運等。防靜電(diàn)貨架及工作台要有防靜地連接,手推車上(shàng)的防靜電墊(diàn)應有金屬鏈與防靜電(diàn)地接觸。
⑥ 防靜電工作(zuò)服(fú)工(gōng)作鞋:在具有靜電敏感元器件,具有一定潔淨度要求(qiú)的加工車間,一般應嚴格要求(qiú)員工穿戴防靜電工作(zuò)服(fú)工作鞋。
⑦ 防靜電手指套:如操作工位(wèi)員工需經常手拿工(gōng)件或靜電敏感元器件時, 有必要戴防靜電手指套。
三、中和
靜電中和是利用帶電體周圍空氣電離後(hòu),帶電離子在電磁場或外力的作用下發生遷移,帶電(diàn)體吸引(yǐn)異性電(diàn)荷(hé),從而達到中和而消除靜(jìng)電。
靜電消除器(qì)是(shì)一種產生離子的裝置。
絕緣體表(biǎo)麵所帶的(de)靜電和空氣中(zhōng)的靜電荷,必須用靜電中和的方法來消除。
靜電消除(chú)器有自感應(yīng)式、高壓式、離子流式(shì)等多種,應(yīng)根據各種消除器的性能和現場條(tiáo)件選用。
四、泄漏
1)增加濕度:應(yīng)根據不同產品(pǐn)及設備(bèi)的允許(xǔ)相對濕度,確定(dìng)增濕程序及其應用範圍,切忌為消除(chú)靜(jìng)電,盲目提高相對濕度(dù)。
2)添加抗(kàng)靜(jìng)電試劑:能增加絕緣材料的吸濕性或離子性、導電性,加速(sù)電荷的泄漏(lòu)
3)采用防靜電材料和用品,如防靜電地板、工作服、膠墊等。
防靜電的常(cháng)規工藝規程要求
① 操(cāo)作(zuò)者必須戴防靜電(diàn)手腕
② 涉及到(dào)操作靜電敏感器(qì)件的桌台麵須(xū)采用防靜電台墊
③ ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽與防(fáng)靜電(diàn)器(qì)具轉運。
④ 準備開封(fēng)、測試靜電敏感器件時必須在防(fáng)靜電工作台上進行,有條件的可(kě) 配用(yòng)離子空氣發生(shēng)器清除(chú)空氣中的電荷
⑤ 組(zǔ)裝所用的焊(hàn)接設備及成形工(gōng)裝設備(bèi)都(dōu)必須接地(dì),焊接工具使用(yòng)內熱式烙 鐵,接地要良好,接地(dì)電阻要小
⑥ 電源(yuán)供(gòng)電係統(tǒng)要改裝(zhuāng)用變壓器進行隔離,地線要可靠(kào),防止懸浮地線(xiàn),接(jiē) 地電阻小於10歐姆
⑦ 產品測試時,在電源接通的情(qíng)況下,不能隨意插拔器件,必須在關掉電(diàn)源的情況下插拔(bá)。
⑧ 凡ESD敏感型器件不應過早地拿出原封裝,要正確按操作,盡量不能摸ESD敏感(gǎn)型(xíng)器件管(guǎn)腿。
⑨ 用波峰焊接時(shí),焊料和傳遞係統必須接(jiē)地。
防靜電測試儀器
① 手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測儀-用途:用於檢測手腕帶,腳帶,防靜電鞋是否符合要求。測試腳帶 及防靜電鞋(xié)時,需增加一塊金屬板及(jí)儀表連接的導線。
② 除靜電離子風(fēng)機檢測儀-用途:定期對離子風機平衡度和衰減時間進行(háng)檢測及校驗以確保離子風機工作在安全的指標範圍(wéi)。
③ 靜電場探測儀-用途:測量靜電場以(yǐ)反映靜(jìng)電的存在,以電壓形式讀數,用來測(cè)試環境的靜電強度。一(yī)般受環境影響和靜電瞬間特性,很難真實反映實際情況。
④ 靜電屏蔽袋測試儀-用途:用於檢(jiǎn)測靜電屏蔽袋的屏蔽效果。
⑤ 表(biǎo)麵電阻測量儀-用途:用於測量材料表麵電阻,體積電阻(zǔ)。需要(yào)一個綜合的方法去處理在高技術(shù)製造業的靜電問題必須選擇適當的材料並且一切必須接地靜電控製的費(fèi)用隻是占因靜電(diàn)問題而導致的產品損失和(hé)機器停止(zhǐ)運作費用中之一小部分。
keyword:湖南防靜電工作台
文章來源:http://www.nuanbaobaozhishi.com
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