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株洲防靜(jìng)電基本知識-湖南防靜電工作台
一. 湖南防靜電工作台(tái)廠家闡述(shù)術語及定義
1. 靜電:物體表(biǎo)麵過(guò)剩或(huò)不足的靜止的電(diàn)荷
2. 靜電場:靜電在其周圍形成的(de)電(diàn)場
3.靜電放電:兩個具有不(bú)同靜電電位的物體,由於直接接觸或(huò)靜電場感應(yīng)引(yǐn)起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的(de)能量達到一定程度後,擊穿其間介質(zhì)而進行放電(diàn)的現象就是靜電放電。
4.靜電(diàn)敏感度:元(yuán)器件所(suǒ)能承受的靜電放電電壓
5.靜(jìng)電敏感器件:對靜電放電敏感(gǎn)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(dà)地,船等.
7.中和: 利用異性電荷使靜電消失
8.防(fáng)靜電工作區:配(pèi)備各種防靜電設備和器材,能限製靜電電位,具有明確的區域界限和專門標記的適於從事靜電防護操作的工作場地
二、靜(jìng)電的產生:
1.摩擦:在日常生活中,任何兩個不(bú)同材質的物體接觸後再分離,即可產生靜電,而產生靜電的普通方法,就是摩擦生(shēng)電。材料的絕緣性越好,越容易是使用摩擦生電。另外,任何兩種不同物質的物體接觸後再分離,也能產生靜電;。
2. 感應(yīng): 針對導電材料而言,因電子能在它的表麵自由流動,如將其置於一(yī)電場中,由於同性相斥,異性相吸,正負電(diàn)子(zǐ)就(jiù)會轉移。
3. 傳導:針對導電材料而言,因電子能在(zài)它的表麵自由流(liú)動,如與帶電物(wù)體接觸,將發生電荷轉移。
三、靜電對電子工(gōng)業的影響
集成電路(lù)元器件的線路縮小,耐(nài)壓降低,線路麵積減小,使得器件耐靜電衝擊能力的減弱,靜電電場(Static Electric Field)和靜電電流(ESDcurrent)成為這些高密度元器件的致命殺手。同時大量的塑料製品等高絕緣材料的普遍應用,導致產生靜電的機會大增(zēng)。日常生活中如走動,空氣流動,搬運等都能產生靜電(diàn)。人們一般(bān)認為隻有CMOS類的晶片才對靜電敏(mǐn)感,實(shí)際上,集成度高的元器(qì)件電路都(dōu)很敏感。
A.靜(jìng)電對電子元件的影響
A) 靜電吸附灰塵(chén),改變線路間的阻抗,影響產品的功能與壽命。
B) 因電場或電流破壞元件(jiàn)的絕(jué)緣或導體,使(shǐ)元件不能工作(完全破壞)。
C) 因(yīn)瞬間(jiān)的電場或電流產生的熱,元件受傷(shāng),仍能工作,壽(shòu)命受損。
B、靜電損傷(shāng)的特點:
1.隱蔽(bì)性人體不能(néng)直接感知靜電,除非發生靜電放電,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2-3KV。
2.潛伏性有些電子(zǐ)元器件受到靜電損傷後性能沒有明(míng)顯的下降,但多次累加(jiā)放電會給器件造成內傷(shāng)而(ér)形成隱患,而且增加了器件對靜電的敏感性。已產生的問題(tí)並(bìng)無任何方法(fǎ)可治愈(yù)。
3.隨機性電子元(yuán)件什麽情(qíng)況下會遭受到靜電(diàn)破壞呢?可以這麽說,從一個元件生產後(hòu)一(yī)直(zhí)到它損壞以前所有的(de)過程都受到靜電的(de)威脅,而(ér)這些靜電的產生也(yě)具有隨機性。由於靜電的產生和放(fàng)電都是瞬間發生的(de),及難預測(cè)和防護。
4.複(fù)雜性靜電放(fàng)電(diàn)損傷分板工作(zuò),因電子產品的精細(xì),微小的結構特點而費時(shí)、費事、費錢,要求較複雜的技術往往需(xū)要使用掃描電鏡等精密儀(yí)器,即使如此有些靜電損(sǔn)傷現象也難以與其他原因造成的損(sǔn)傷加以(yǐ)區別,使(shǐ)人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其它失效,這是對靜電放電損害未充分認識之前,常常歸咎於早期失效或情況不明的失效 ,從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。
5.嚴重性ESD問題表(biǎo)麵上看來隻影響了製成(chéng)品的用家,但實際上亦影響了各層次的製造商,如:保用費、維修及公司的聲譽等等。
四、ESD三(sān)種型式
1. 人體型(xíng)式即(jí)指當人(rén)體活動時身體和衣服之間的摩擦產生摩擦電荷。當人們手持ESD敏感的裝置而不先拽放(fàng)電荷到地,摩(mó)擦電荷將會移向ESD敏感的(de)裝置而造成損壞。
2.微電子器件帶電型式既指(zhǐ)這些ESD敏感的裝置,尤其對塑料件,當在(zài)自動化生產過程(chéng)中,會產生摩擦電(diàn)荷,而這(zhè)些摩擦電荷通過低電阻的線路非(fēi)常(cháng)迅速地瀉放到高(gāo)度導電的牢固(gù)接地表麵,因此造成損(sǔn)壞(huài);或者通過感應使ESD敏感的裝置的金屬部分帶電而造成損壞。
3.場感類型式即有強(qiáng)電場(chǎng)圍繞,這可能來之於塑性材料或人的衣服,會(huì)發生電子轉(zhuǎn)化(huà)跨過氧化層。若電位差超過(guò)氧化層的介電常數,側會(huì)產生電(diàn)弧以破壞氧化(huà)層,其結果為短路。
4.其它還有:機器模式、場增強模型、人體金屬模型、電容耦合模型、懸浮器件模型。
五、靜電防護
1. 接地
接地就是直接將靜電過一條(tiáo)線的連接泄放到大地,這(zhè)是防靜電措(cuò)施(shī)中直接有(yǒu)效的,對於導體通(tōng)常用接地的方法,如(rú)人工帶防靜電手腕帶及工作台麵接地(dì)等。
接地通過(guò)以下(xià)方法實施:
1) 人體(tǐ)通過手腕帶(dài)接地。
2) 人體通過防靜電鞋(或鞋帶)和防靜電地板接地。
3) 工作(zuò)台麵接地。
4) 測試儀(yí)器,工具夾,烙鐵(tiě)接地。
5) 防靜電地板,地墊接地。
6) 防靜電轉運車,箱,架(jià)盡可能接地。
7) 防靜電(diàn)椅(yǐ)接地。
2. 靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲(chǔ)存或運輸過(guò)程(chéng)中會暴露於有靜電的區域中,用靜電屏蔽的方法可削弱(ruò)外界靜電對電子元(yuán)件的影響,通常的方法(fǎ)是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉箱作為保護。另外防靜電衣對人體的衣服具(jù)有(yǒu)一定的(de)屏蔽作用。
3. 離子中(zhōng)和
絕緣體往往(wǎng)是(shì)易產生靜電,對絕緣體靜(jìng)電的消除,用接地方法是無效的(de),通常(cháng)采用的方法是離子中和(部分采用屏蔽),即在工作環境中用離子風機等,提供一等電位(wèi)的工作區域。
因此在防靜電材料和(hé)防靜電設施中,均是按這三種方式派生出來(lái)的產品,可分為防(fáng)靜(jìng)電儀(yí)表,接地(dì)係統類(lèi)防靜電產品,屏蔽類(lèi)防靜電(diàn)包裝(zhuāng),運輸及儲存防靜電材料,中和類(lèi)靜(jìng)電消除設備(bèi),以(yǐ)及其(qí)它防靜電用品。
A.防靜電儀(yí)表
1.手腕帶/腳帶/防靜電鞋(xié)綜合檢測儀-用途:用(yòng)於檢測手腕帶,腳(jiǎo)帶,防靜電鞋是否符合要求。
2.測試腳帶 及防靜電鞋(xié)時(shí),需增加一塊金屬板及儀表連接的導線。
3.除靜電離子風機檢測儀-用途:定期對離子風機平(píng)衡度和衰減時間進行檢測及校驗以確(què)保離子風機工作在安全的指(zhǐ)標範圍。
4.靜電場(chǎng)探測儀-用途:測量靜電場以反映靜電的存在,以電(diàn)壓形式讀數,用來測試(shì)環境的靜電強度。一般(bān)受環境影響和(hé)靜電瞬間特性,很難真實反映實際情況。
5.靜電屏蔽袋測試儀-用途(tú):用於檢測靜電屏蔽袋的屏蔽(bì)效果。
6.表麵電阻測量儀-用途:用(yòng)於測量材料表麵電阻,體(tǐ)積電阻。
B.接地類防靜電產品
1.防靜(jìng)電手腕帶:廣泛用(yòng)於各種操作工位,手腕帶種類很多,建議一般采用配(pèi)有1兆歐姆電阻的手腕帶,線長應留有一定餘量。
2.防靜電手表:需要其它防靜電措施(shī)的補救(如(rú):增(zēng)設離(lí)子風機,戴防(fáng)靜電腳跟帶等)才(cái)能取得較好的防靜電效(xiào)果。建(jiàn)議不要大量采用(yòng)佩帶防靜電手表的(de)方式。
3.防靜電(diàn)腳帶/防靜電鞋:廠房使(shǐ)用防(fáng)靜電地麵後,應配戴(dài)防靜電鞋帶或(huò)穿防靜電鞋(xié),建議(yì)車(chē)間以穿防(fáng)靜電鞋為主,可降低灰塵的引(yǐn)入。操作人員工再結合配帶防靜電手腕帶效果將會更(gèng)佳。
4.防靜電台墊(diàn):用於各工作台表麵的鋪設,各台墊串上1兆歐電阻後與防靜(jìng)電地可靠連接。
5. 防靜電地板:
防(fáng)靜(jìng)電地板分為:PVC地板(bǎn)、聚(jù)胺脂地板、活動地板。
防靜電蠟和防靜電油漆:防靜電蠟(là)可用於(yú)各種地板表麵增加防靜電功能及使地板更加明亮幹淨
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(shàng)。
C.屏蔽類防靜(jìng)電包裝運輸及儲存材料
1.防靜電周轉(zhuǎn)箱、防(fáng)靜電元件盒(hé):用於車間單板和部件的周轉,運輸(shū)及儲存。
2.防靜電屏蔽袋(dài):用於單板和部件(jiàn)的包(bāo)裝、運輸和儲存,具(jù)有一定的防(fáng)潮(cháo)效果(guǒ)。
3.防靜電(diàn)膠帶:用於各種包裝箱等
4.防靜電IC料條及(jí)IC托盤:用於生(shēng)產車間(jiān)IC元器件的儲存、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、手推(tuī)車廣泛用於電子裝配車間的單板、部件的周轉,搬運等。防靜電貨架及工作台要有防靜(jìng)地連接,手推車上的防靜電墊應有金屬鏈與防靜電地接觸
6.防靜(jìng)電工作服工作鞋:在(zài)具有靜電敏感元(yuán)器件,具有一定潔淨度要求的加工車間,一般應嚴格要求員(yuán)工穿戴防靜電工作服工作鞋
7.防靜電手指套:如操作工(gōng)位員工需經常手(shǒu)拿(ná)工件或靜電(diàn)敏感元器件時,有必要戴防靜電(diàn)手指(zhǐ)套。
D.中和類設備(bèi)
離子風機、風槍
六、 防靜電的一般工藝規程要求
A、防靜電的常規工藝規程要求:
1、 操作者(zhě)必須戴有線防靜電手腕
2、 涉及到操作靜電敏感器件的桌台麵須采用(yòng)防靜電台墊
3、 ESD敏感型器件必須用靜電(diàn)屏蔽與防(fáng)靜電器具轉運。
4、 準備開封、測試靜電(diàn)敏(mǐn)感器件時必(bì)須在防靜電(diàn)工(gōng)作台上進行,有條件的可配用離子空氣發生器清除空氣中的電荷
5、 組裝所用(yòng)的(de)焊接設備及成形工(gōng)裝設備都必須接地,焊接工具使(shǐ)用內熱(rè)式烙鐵,接地要良好,接地電(diàn)阻要小
6、 電源供電係統要改裝用變壓器進行(háng)隔離,地線(xiàn)要可(kě)靠(kào),防止懸浮地線,接地電阻小於10歐姆
7、 產品測試時,在電源接通的情況下,不(bú)能隨意插拔器件,必須在關掉(diào)電源的情況下插拔。
8、 凡ESD敏感(gǎn)型器件不應過早(zǎo)地拿出(chū)原封裝,要正確按操作(zuò),盡量不能摸ESD敏感型器件管腿。
9、 用波峰焊接時,焊料和傳遞係統必須接地。
B、在防靜電要求嚴格的場合,下列防靜電工(gōng)藝(yì)要求也是常常需要的。
1、凡ESD敏感型整(zhěng)機進行高低溫試驗或老化試驗時,必須先對工作場地及高低溫箱進行靜電位測試,其電位不能超過安全值,否則,要進行靜(jìng)電消除處理。
2、焊接好的印製電路板要作三防處理時,也要采用防靜電措施。不要用一般的刷光,超聲波(bō)清洗(xǐ)或噴(pēn)洗。
3、調試、測量、檢驗時所用的低阻儀器、設備(bèi)(如訊號、電橋等)應在ESD敏感型器件接(jiē)上電源後,方可接到(dào)ESD敏感型(xíng)器件的輸入端。
4、在ESD敏感型 測試儀器生產線(xiàn)上,應嚴格使用靜電(diàn)電(diàn)位測試監視靜電電位(wèi)的變化情(qíng)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(jiē)地就是直接將靜電過一條線的連接泄放到大地,這是防靜電措施中直接有效的,對於(yú)導體通常用接地的方法,如人工帶防靜電手腕帶及工作台麵接地(dì)等。
接(jiē)地(dì)通過以下方法實施:
① 人(rén)體通過手腕帶接地。
② 人體通過防靜電鞋(或鞋帶)和防靜電地板接地。
③ 工作台麵接(jiē)地。
④ 測試儀器,工具夾,烙鐵接地。
⑤ 防(fáng)靜電地板,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(diàn)手腕帶:廣泛用於(yú)各種操作工位,建議一般采用配有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品使用才能取得(dé)較好的效果。 ③ 防靜電(diàn)腳帶/防靜電鞋:廠房使用防靜電地麵後,應配戴防靜電腳帶或穿防靜電鞋,建議車間以穿防靜電鞋為主,可降低灰塵(chén)的引入。操作人員工再結合配帶(dài)防靜電手腕帶效(xiào)果將會(huì)更佳。 ④ 防靜電台墊:要(yào)求接地(dì)良好。
⑤ 防靜電地板: PVC地板、聚胺(àn)脂地板、活動地板。 防(fáng)靜電蠟(là)和防靜電(diàn)油(yóu)漆:防靜電蠟可用(yòng)於各種地(dì)板表麵增加防(fáng)靜(jìng) 電功能及使地板(bǎn)更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。
二.靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲存或運輸過程中(zhōng)會暴露於(yú)有靜電的區域中,用(yòng)靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電(diàn)子元件的影響。
① 防靜電周轉(zhuǎn)箱、防靜電元件盒:用於車間單板和部件的周(zhōu)轉,運輸及儲存。
② 防(fáng)靜電屏蔽袋:用於單板和部件的包裝、運輸和儲存(cún),具有(yǒu)一定的防(fáng)潮效果
③ 防靜(jìng)電膠帶:用於各種包裝箱等。
④ 防靜電(diàn)IC料條及IC托盤:用於生產(chǎn)車間IC元器件的儲存、搬運。禁止(zhǐ)在使用前,露天存放IC或拆開包(bāo)裝(zhuāng)運輸。
⑤ 防靜電貨架(jià)、手推車及工作台:防靜電貨架、手推車廣泛用於電子(zǐ)裝配車間的單板、部件的周轉,搬運等。防靜電貨架及工作台要有防靜地連接,手推車(chē)上的防靜電墊(diàn)應有金屬鏈與防靜電地接觸。
⑥ 防靜電工作服工作(zuò)鞋(xié):在具有靜電敏感元器件,具有一定潔淨(jìng)度要(yào)求的加工車間,一般應嚴格(gé)要求員工穿戴防靜電工作服工作鞋。
⑦ 防靜電(diàn)手指套:如操作工位員工需經常手拿工件或靜電敏感(gǎn)元器件時, 有必要(yào)戴防(fáng)靜電(diàn)手(shǒu)指套。
三(sān)、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(xià)發生遷移,帶電體吸引異性電荷,從而達到(dào)中和而消除靜電。
靜電消除器是一種產生離子的(de)裝置。
絕緣體(tǐ)表麵所帶的靜電(diàn)和空氣中的(de)靜電荷,必須用靜電中和的方法來消除。
靜電消(xiāo)除器有自感應式、高壓式、離子流式等多種,應根據各種消除器的(de)性(xìng)能和現場條件選用。
四、泄漏(lòu)
1)增加濕度:應根據不同產品及設備的(de)允許相(xiàng)對濕度,確定增濕程序及其(qí)應用範圍,切忌為消除靜電,盲目提高相(xiàng)對濕度。
2)添加抗靜電試劑:能增加絕緣材料的吸濕性或離子性(xìng)、導電性,加速電荷的泄漏
3)采用防靜電材料和用品,如防靜電地板(bǎn)、工作服、膠(jiāo)墊等。
防靜電的常規工藝規程(chéng)要求
① 操作者必須戴防靜電手腕
② 涉及到操作靜電敏感器件的桌台麵須采(cǎi)用防靜電台墊
③ ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽與防靜電器(qì)具轉運。
④ 準備開封、測試靜電敏感器件時必(bì)須在防靜電工作台上進行,有條件的可 配(pèi)用離子空氣發生器清除(chú)空氣中的電荷(hé)
⑤ 組裝所用的焊接設備(bèi)及成形工裝設備都必須(xū)接地,焊接工具(jù)使(shǐ)用內熱(rè)式(shì)烙(lào) 鐵,接地要良好(hǎo),接地電(diàn)阻要小
⑥ 電源供電係(xì)統要改裝用變壓器進行隔離,地線(xiàn)要可靠,防止懸浮地線(xiàn),接 地電阻小於10歐姆
⑦ 產品測試時,在電源接通的情況下,不能隨意插拔器件,必須在關掉電源的情況下插拔(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敏感型器件管腿。
⑨ 用(yòng)波峰焊接時,焊料和傳遞係統必須接地。
防靜電測試儀器
① 手腕帶/腳帶/防靜電(diàn)鞋綜合檢測儀-用(yòng)途:用(yòng)於檢測(cè)手(shǒu)腕帶,腳帶,防靜電鞋是否符合要求。測試腳帶 及防靜電(diàn)鞋時,需增加一塊金屬板及儀(yí)表連接的導線。
② 除靜(jìng)電離子風機檢(jiǎn)測(cè)儀-用途:定期對離子風機平衡度和衰減時(shí)間進行檢測及校驗以確保(bǎo)離子(zǐ)風機工作在安全的指標範圍。
③ 靜(jìng)電場探測(cè)儀-用途:測量靜電場以反映靜電的存(cún)在,以電(diàn)壓形式讀數(shù),用來測試環境的靜電強度。一般受環境影響和靜電瞬間特性,很(hěn)難真實反(fǎn)映實際情況。
④ 靜電屏蔽(bì)袋測試儀-用途:用於檢測靜電屏蔽袋的屏(píng)蔽效果。
⑤ 表麵電阻測量儀-用途:用於測量材料表麵電阻,體積電阻。需要一個綜合的方法去處理在高技術製造(zào)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用隻(zhī)是占(zhàn)因靜電問題而導致的產品損失和(hé)機器停止運作費用中之一小部(bù)分。
keyword:湖南防靜電(diàn)工作台
文章來源:http://www.nuanbaobaozhishi.com
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