SMT生產(chǎn)現場(chǎng)靜電防護基本知識
1.靜電基礎知識
靜電是一種客觀(guān)的自然現象,產(chǎn)生的方式多種,如接觸、摩擦等。靜電的特點(diǎn)是高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短。人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸、分離、摩擦或感應等因素,可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬(wàn)伏的靜電。靜電在多個(gè)領(lǐng)域造成嚴重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害。生產(chǎn)過(guò)程中靜電防護的主要措施為靜電泄漏、耗散、中和、增濕、屏蔽與接地。人體靜電防護系統主要由防靜電手腕帶、腳腕帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成,具有靜電泄漏中和與屏蔽等功能。
2.靜電的危害
靜電對電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷有突發(fā)性損傷和潛在性損傷兩種。
所謂突發(fā)性損傷,指的是器件被嚴重損壞,功能喪失。這種損傷通常能夠在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量檢測中能夠發(fā)現,因此給工廠(chǎng)帶來(lái)的主要是返工維修的成本。
而潛在性損傷指的是器件部分被損,功能尚未喪失,且在生產(chǎn)過(guò)程的檢測中不能發(fā)現,但在使用當中會(huì )使產(chǎn)品變得不穩定,時(shí)好時(shí)壞,因而對產(chǎn)品質(zhì)量構成更大的危害。
這兩種損傷中,潛在性損傷占據了90%,突發(fā)性損傷只占10%。也就是說(shuō)90%的靜電損傷是沒(méi)辦法檢測到,只有到了用戶(hù)手里使用時(shí)才會(huì )發(fā)現。手機出現的經(jīng)常死機、自動(dòng)關(guān)機、話(huà)音質(zhì)量差、雜音大、信號時(shí)好時(shí)差、按鍵出錯等問(wèn)題有絕大多數與靜電相關(guān)。也因為這一點(diǎn),靜電被認為是電子產(chǎn)品質(zhì)量最大的潛在殺手,靜電防護也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項重要內容。而國內外品牌手機使用時(shí)穩定性的差異也基本上反映了他們在靜電防護及產(chǎn)品的防靜電設計上的差異。實(shí)際上電子行業(yè)對靜電的關(guān)注由來(lái)已久,從電子產(chǎn)品特別是晶體管一出現,這一問(wèn)題已經(jīng)開(kāi)始為各企業(yè)及各國所認識和重視。
3.靜電防護器材
①人 體防靜電系統:包括防靜電腕帶、工作服、帽、手套、鞋、襪等(如圖1-2-10 所示)。
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:包括防靜電工作臺墊、防靜電包裝袋、防靜電、物流小車(chē)、防靜電烙鐵及工具等。
生產(chǎn)現場(chǎng)(如圖1-2-11 所示)防靜電操作規程如下。
靜電防護是在線(xiàn)生產(chǎn)人員上崗訓練必修課程和上崗檢定必需項,是為了保證生產(chǎn)中可能接觸到的電子元器件或產(chǎn)品的靜電防護措施符合規范要求。
從靜電防護容器中取出ESD 類(lèi)(IC、電晶體、二極體、晶振等)部件時(shí),應該在靜電安全工作臺上進(jìn)行。作為操作人員應遵守以下兩點(diǎn)。
① 必須穿好防靜電工作服,禁止在防靜電工作服上附加或佩戴任何金屬制品。
② 戴上防靜電腕帶,腕帶與皮膚有良好的接觸并可靠地接地,靜電防護工站必須遠離電荷及產(chǎn)生源。操作現場(chǎng)所必須使用的不具防靜電功能的工具、夾具應放在防靜電桌墊上。
另外,操作人員手拿敏感器件時(shí),應避免接觸其引線(xiàn)和接線(xiàn)片;清洗某些元器件時(shí),應使用防靜電刷;工作中男性頭發(fā)不超過(guò)15cm,女性須戴防靜電帽,以防頭發(fā)不經(jīng)意與ESD 敏感零件接觸;在手工焊接時(shí),要采用防靜電低壓恒溫烙鐵,禁止重復使用器件包裝管包裝元件。
4.電子產(chǎn)品組裝中靜電的防護
在電子產(chǎn)品生產(chǎn)組裝過(guò)程中,靜電的產(chǎn)生雖然是不能避免的,但其對電子產(chǎn)品的危害可以通過(guò)靜電的防護措施來(lái)降低。靜電防護的核心是“靜電消除”。
通常,要消除靜電必須明確對靜電敏感器件的靜電防護原理。對可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積聚,采取一定的防護措施使靜電產(chǎn)生的同時(shí)將其泄漏以消除靜電的積聚,并控制在電子元器件可以承受的范圍之內;對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉,即時(shí)釋放。當絕緣物體帶電時(shí),電荷不能流動(dòng),無(wú)法進(jìn)行泄漏,可利用靜電消除器產(chǎn)生異性離子來(lái)中和靜電荷。當帶電的物體是導體時(shí),則采用簡(jiǎn)單的接地泄漏辦法,使其所帶電荷完全消除。要構成一個(gè)完整的靜電安全工作區,至少應包括有效的靜電臺墊、專(zhuān)用地線(xiàn)和防靜電腕帶等。