電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)

......word.zl...word.zl.一、概述在人們的日常生活和工作中,常常會遇到靜電現(xiàn)象。那么,靜電到底是什么,它的產(chǎn)生氣理以及它有哪些危害,如何預(yù)防和消退?是人們必需考慮和解決的問題。什么是靜電？生與消逝過程中所表稱，如摩擦起電就是一種靜電現(xiàn)象。為什么要防靜電？緣膜越來越薄，致使耐這就可能造成器件的事日程上來，以確生的機(jī)理和一些防止靜電放電的相關(guān)學(xué)問是格外必要和重要的。二、電子行業(yè)中靜電隕害的形成擊穿；1．靜電吸附在半導(dǎo)體元器件的生產(chǎn)制造過程中,由于大量使用了石英及高分子物質(zhì)制成的器具和材料，其絕緣度很及其使用環(huán)境中局部物品外表的靜電電位。從表1埃吸附于芯片外表具及環(huán)境必需實(shí)行一系列的防2．介質(zhì)擊穿的分類斷積存，當(dāng)?shù)竭_(dá)肯定程度穿、化學(xué)擊穿和電擊電隨之增加，直至介熱擊穿的核心問題是散熱問題。所以熱設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。質(zhì)電輝，生成化學(xué)碳，使絕緣性能降低，致使介質(zhì)損壞。急劇增加，從而破壞介能?？梢婋姄舸┑谋举|(zhì)是電荷積聚所致,因而防止電荷積聚就可防止電擊穿。一般把擊穿的臨界電壓稱為擊穿電壓,臨界場強(qiáng)如:空氣=3,S管構(gòu)造的柵氧化摸=0m。3．靜電的擊穿與放電先，在靜電放電的情暫發(fā)生的局部擊穿能量能量較小,但其放電波形很簡單，掌握起來也比較麻煩。半導(dǎo)體器件的軟擊穿就與它有關(guān)。的危害。開路或短路。軟擊不易被覺察，給整機(jī)很大麻煩。軟擊穿時(shí)設(shè)備仍能帶“病“工作，性能未發(fā)生根本變化，很可能通過出廠檢驗(yàn)，但隨時(shí)可能造成再次失效。屢次軟擊4．人體靜電體靜電放電既可能造成人體遭是人體在日常工作中與大地就形成一個(gè)電來，其充電電壓一般V可達(dá)數(shù)千千伏，放瓦。〔1〕人體靜電的起電方式①I1，而另一只腳也由于鞋底時(shí)有一個(gè)泄露電流I2。這種電流一般小于10-8A，其大小和步行方式與地板材料有關(guān)。②摩擦帶電及其它帶電人體在日常工作中,會與所穿的衣服、鞋帽、手套產(chǎn)生摩擦，并且衣服與四周物體之間、鞋子與*近帶電物體時(shí)，也會感應(yīng)出大小相等、符號相反的電荷以及帶電顆粒的吸附，全部這電荷的誘因，進(jìn)而通過傳導(dǎo)和靜電感應(yīng),最終使人體呈帶電狀態(tài)。〔2〕影響人體帶電的因素①起電電流操作者的起電電流一般為I0=10-8～10-6，IMAX=10-4。當(dāng)人體對地電阻肯定時(shí)，起電電流I越大，人體帶電量高。I0肯定時(shí)，人體對地電阻R越大，電壓就越高，人體帶電荷q就越多。即：U↑=I↑Rq↑=U↑C②人體對地電阻人體電阻分兩種：外表電阻和體積電阻。由公式UIR和qUC可見，對地電阻R越大，其帶電量q也越高小與皮膚的枯燥程度和空氣的濕度有關(guān)?？菰飼r(shí)一般為100～600kΩ，潮濕狀態(tài)為11kΩ，人體手到腳的體積電阻一般為500Ω③人體電容一般指人體對地的電容和人體對四周物體的電容。由公式qUC可見：電量肯定時(shí)，電壓U隨電容C的減小而增大W=q2/2C可見：人體所儲存的靜電可隨人體電容的減小而增大?！?〕人體放電電擊感度人體帶電放電時(shí)，人體會有不同程度的反映，這種反映稱為電擊感度。當(dāng)人體受到靜電電擊時(shí)理障礙，但可能影響人的工作效率，或造成精神緊X和二次破壞等。人體靜電電位和靜電感度的關(guān)系見表2。人體電位〔kV〕電擊感度1.0無感覺2.0手指外側(cè)有感覺發(fā)出微弱的放電聲2.5有針刺的感覺，但不疼4.0有針深刺的感覺，手指微疼見到放電微光6.0手指感到劇疼，手腕感到沉重10.0手腕感到劇疼，手感到麻木12.0手指劇麻,整個(gè)手感覺被強(qiáng)電擊三、靜電防護(hù)目的和途徑電的力學(xué)效應(yīng)和放電的產(chǎn)生主要是掌握工超過平安閾值，以達(dá)消退靜電的途徑安工作原理，以及的防護(hù)方法?！?〕靜電的消退特性要消退靜電首先要明確對靜電防護(hù)的根本思想：①邊產(chǎn)生邊泄露的荷聚攏的目的。②對已存在的電荷積聚，應(yīng)快速地消退掉。當(dāng)絕緣物體帶電時(shí)，電荷不能流淌，無法進(jìn)展泄漏，可利用靜電消退器產(chǎn)整的靜電平安工作區(qū)，電臺墊、專用地線和防靜電腕帶等。危害掌握在允許①理等過程應(yīng)靜電的產(chǎn)生和電荷的聚攏，抑制靜電電位和放電能量，使危害降到最小程度。②電導(dǎo)的方法使③靜電屏蔽法承受接地的屏蔽罩把帶電體與其它物體隔離開，這樣帶電體的電場將不影響四周其它物體，這種屏蔽方法叫④電體的電荷2．靜電平安工作區(qū)根本條件的選擇脫離險(xiǎn)境的極。由公式I=V/R〔V=200～380V，I=5mA〕得出：R=4.4×104～7.6×104Ω那么：R取值應(yīng)大于1.0×105Ω的防靜電系統(tǒng)。電腕帶作業(yè)。對于臨時(shí)壞的危害，并且這種損間內(nèi)發(fā)生，大約為1秒鐘。就靜電泄露系統(tǒng)而言，應(yīng)計(jì)算最大通地電阻值，使放電電壓在1秒鐘內(nèi)降到100V之內(nèi)。物體放電時(shí)，除需考慮通過的接地慮放電物體電容的大小，由于它可能影響放電時(shí)間，一般取值為200PF。通常，國際上取放電電壓初始值為5000V，因此所計(jì)靜電放電在1秒鐘內(nèi)把5000V的靜電電壓降到100V以下，其計(jì)算公式為：UU0e-t/RC〔1〕其中：U=100V(靜電系統(tǒng)平安電壓)；U0=5000V(放電初始電壓〕；T=1s(放電電壓釋放到100V以下所需時(shí)間〕；CF(人體對地或物體間電容的統(tǒng)計(jì)平均值〕。將數(shù)據(jù)代入公式〔1〕計(jì)算得：100=5000×e-1/200×10-12Rln50=1/200×10-12RR=1/3.9×200×10-12=1.28×109(Ω)可見，只要系統(tǒng)電阻值小于1.28×109，就可保證在1秒鐘內(nèi)使放電電壓降到平安值，防止靜電危害。(3)腕帶接地電阻的選擇腕帶的使用要保證操作者在任何狀況下人體靜電電壓都必需限定在100V以下，腕帶的接地電阻必可見要保證靜電系統(tǒng)平安，腕帶對地電阻應(yīng)小于100MΩ。四、靜電接地技術(shù)靜電接地技術(shù)是靜電泄露工藝中的主要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)接地的質(zhì)量將直接影響電荷的釋放力量。1有關(guān)概念個(gè)優(yōu)良的導(dǎo)體，把地線稱為地線母線線專供靜電工程中的器具和人體泄露靜電荷之用。電流I的最大值U=100V，故接地電阻R≤U/I106Ω。積越大越好，接觸靜電工作區(qū)靜電地的鋪設(shè)料可為3mm厚、截面面積大于4mm2～6mm2的銅芯軟線,，以便靜電順暢泄露?！?〕靜電地在靜電平安區(qū)的通用規(guī)那么①在作業(yè)區(qū)內(nèi)的任何引入和鋪設(shè)方法都必需保證系統(tǒng)的接地電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi),并能保證該部位靜電的產(chǎn)生和泄露速度相等的大小要以電荷不滯留為目的。②作業(yè)區(qū)內(nèi)接地端子應(yīng)保證接地可*，簡潔連接。③大型設(shè)備的地線應(yīng)承受大截面的多芯導(dǎo)線連接，一般截面不小于14mm2。④烙鐵、吸錫器等手開工具，測試儀表等非電力線外殼應(yīng)實(shí)現(xiàn)硬接地。⑤平安工作區(qū)工作臺應(yīng)單獨(dú)接地，腕帶及地墊等分別接地?！濉⒎漓o電制品的分類與應(yīng)用要了解防靜電制品，首先要了解防靜電材料。防靜電材料按其導(dǎo)電性能可分為以下三種：〔1〕靜電導(dǎo)電材料外表電阻RS≤1×105Ω、體積電阻RV≤1×104Ω的材料?！?〕靜電耗散材料外表電阻1×105Ω＜RS≤1×1012Ω、體積電阻1×104Ω＜RV≤1×1011Ω的材料?！?〕絕緣材料外表電阻RS＞1×1012Ω、體積電阻RV＞1×1011Ω的材料。了解了靜電材料的特性，對防靜電系統(tǒng)的制品選擇就有了依據(jù)。1．人體防靜電系統(tǒng)防靜電工作服、鞋襪等組成。必要時(shí)還需要輔以防靜電工作帽、手套、體的防靜電系統(tǒng)兼?zhèn)潇o電泄露、中和和屏蔽的作用。使用時(shí)必需與皮上的瞬時(shí)靜電電壓小于100V。〔2〕防靜電工作服①的摩擦可造成積聚，因此當(dāng)衣服為絕緣物質(zhì)時(shí)，靜電電荷將無法泄露而存在于人體上，隨時(shí)可能造成放電危害。②防靜電工作服的消電機(jī)理防靜電工作服是用靜電導(dǎo)電織物為面料而縫制的。其消電機(jī)理為：電荷通道向大地泄放靜電荷；b.由纖維的電暈放電中和靜電荷。很關(guān)鍵，即要把人體的泄露掉。防靜電鞋的體積電阻應(yīng)滿足要求，一般取值為Rv=0.5×105～1.0×109Ω?！?105～1.0×109Ω表為使用面，下層為阻一般應(yīng)在105～1.0×108Ω的范圍內(nèi)。2.防靜電操作系統(tǒng)作臺面、生產(chǎn)線帶/盒、轉(zhuǎn)運(yùn)車、清洗液和宣傳品等。一般狀況下這些物品大多承受高絕緣物質(zhì)的橡膠、塑料、木材、玻璃等制成，極易在生靜電物品代替，這一系列的防構(gòu)成一個(gè)完整的靜電操作系統(tǒng)。以下介紹其主要組成局部的特性。〔1〕防靜電臺墊在進(jìn)展靜電敏感器件的操作時(shí)，工作臺上應(yīng)鋪設(shè)具有靜電導(dǎo)電和靜電耗散功能的材料制成的臺墊的外表電阻一般體積電阻一般為106～108Ω。臺墊的制作材料是靜電導(dǎo)電和靜電耗散材料構(gòu)成的橡膠、塑料、織物、金屬絲編織物及其添加物等和單層之分。防靜電臺墊是在橡膠材料中添加適量的碳黑、金屬粉或?qū)щ娎w維，使其產(chǎn)生由碳黑粒子等形成的導(dǎo)電導(dǎo)電纖維，而底層是在橡黑。其目的都是讓靜電荷能快速被中和或泄露。的塑料包裝袋。使用防靜電材料制作的包裝袋的性能指標(biāo)為：材料的外表電阻率為ρS＜108Ω·cm，體積電阻率為ρV＜109Ω·cm。常用的防靜電包裝袋有如下兩種：①靜電形成一的體積電阻率可降至105Ω·cm。②作用。〔3〕防靜電包裝盒、條、管一般為器件生產(chǎn)廠家對其產(chǎn)品出廠前進(jìn)展的包裝。由于廠家不同,所以其外形各不一樣滿足ρS≤106～108Ω·cm要求?！?〕生產(chǎn)線用防靜電周轉(zhuǎn)小推車轉(zhuǎn)運(yùn)車車體用金屬、塑料、橡膠等防靜電材料制作，其外表電阻率ρS≤106～108Ω·膠，對地電阻R＜106Ω。〔5的靜電危害,六、防靜電工藝及其要求〔1〕靜電掌握方法靜電的掌握應(yīng)依據(jù)不同狀況和不同的崗位來實(shí)行不同的措施。①生產(chǎn)作業(yè)線組區(qū)。一個(gè)平安作業(yè)區(qū)包含：a.接地母線；b.防靜電地墊；c.防靜電桌墊；d.防靜電腕帶；e.防靜電工具〔如電烙鐵等地良好方為有效。②露法與復(fù)合中和法以工藝掌握法輔以完整的工藝方案〔如領(lǐng)料時(shí)物品的防靜電包裝和轉(zhuǎn)運(yùn)車等等〕。③對固定單個(gè)設(shè)備(如波峰焊機(jī)、剪腿機(jī)、測試設(shè)備、整機(jī)聯(lián)調(diào)設(shè)備等)的工藝要求：設(shè)備應(yīng)良好接地；c．操作者穿戴防靜電衣、帽、腕帶等。治理的過程，應(yīng)節(jié)，并依據(jù)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝要求，提出不同的對策，以到達(dá)對靜電敏感器件的有效掌握。①生產(chǎn)中的主要環(huán)節(jié)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)節(jié)主要有：器件的選購→入廠檢驗(yàn)→老練篩選→轉(zhuǎn)運(yùn)保管→驗(yàn)收配料→收、→裝機(jī)→整機(jī)運(yùn)行→檢驗(yàn)→入庫→包裝→運(yùn)輸→到用戶。應(yīng)依據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)放置靜電平安點(diǎn)。②靜電平安區(qū)的一般要求所積聚的靜電荷平安區(qū)室溫應(yīng)掌握在150C～200C之間，相對濕度應(yīng)在50%～70%。嚴(yán)格制止在濕度小于30%的環(huán)境中操作靜電敏感器件靜電平安作業(yè)區(qū)應(yīng)防止高壓作業(yè)。平安區(qū)的防靜電設(shè)施不得隨便移動或撤除，平安區(qū)作業(yè)面必需導(dǎo)電良好。作業(yè)區(qū)工作臺面制止放置非生產(chǎn)性物品〔如報(bào)紙、書籍、食品、手包等〕。穿戴防靜電電鞋。非工作區(qū)人員未經(jīng)允許不得擅自入內(nèi),允許進(jìn)入者必需在入口處釋放靜電荷,并穿戴好防靜電衣、鞋或鞋套等防靜得隨便觸摸器件、組件和產(chǎn)品的各接線端子等。③靜電敏感器件進(jìn)廠檢驗(yàn)中的靜電防護(hù)要求上,或用鍍銀來,使各管腳處于等電位,否那么拒收。c．進(jìn)廠時(shí)靜電敏感器件所帶的原包裝不得損壞。器件檢驗(yàn)后應(yīng)恢復(fù)原包裝，隨之周轉(zhuǎn)到其他崗位。件。e.檢驗(yàn)及其相關(guān)人員肯定要了解靜電防護(hù)的根本學(xué)問。④靜電敏感器件在運(yùn)輸、存儲保管中的防護(hù)要求a.靜電敏感器件在運(yùn)輸中要留神輕放,不得野蠻裝卸,以免造成器件損壞或包裝剝落等。b.靜電敏感器件在運(yùn)輸中應(yīng)使全部管腳處于同電位。c.存放靜電敏感器件的庫房，其室內(nèi)相對濕度不得低于３０％～４０％。在貯存靜電敏感器件過程中原包裝應(yīng)保存，假設(shè)需要更必需留意使用防靜電容器，不得使用非防靜電器具來包裝或盛放靜電敏感器件。d.防靜電器皿肯定要有明顯的防靜電標(biāo)識，庫房存放靜電敏感器件的地方應(yīng)在明顯位置粘貼防靜電標(biāo)志以示警告。⑤靜電敏感器件在收、發(fā)、配、領(lǐng)、退料中的靜電防護(hù)要求有權(quán)力告知領(lǐng)料人器件引起留意。靜電敏感器件端子制止操作人員在非靜電環(huán)境下操作靜電敏感器件。量不破壞原包裝全部收、發(fā)、配、領(lǐng)、退料的全過程都應(yīng)在防靜電容器中進(jìn)展。⑥印制板插裝、焊接過程的靜電防護(hù)要求在設(shè)備四周鋪設(shè)操作人員必需穿戴防靜電服、鞋、手套以及防靜電工作帽等。e.f.在靜電敏感器件的插裝過程中,操作人員應(yīng)手持器件外殼,不得觸及其輸入端子,絕不允許器件插反。器件插裝過程中放在導(dǎo)電盒內(nèi),嚴(yán)格制止