SMT生产现场静电防护基本知识

2020-05-19 12:01:49 210

1.静电基础知识

静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短。人体自身的动作或与其他物体的接触、分离、摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。生产过程中静电防护的主要措施为静电泄漏、耗散、中和、增湿、屏蔽与接地。人体静电防护系统主要由防静电手腕带、脚腕带、工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成,具有静电泄漏中和与屏蔽等功能。

2.静电的危害

静电对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。

所谓突发性损伤,指的是器件被严重损坏,功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现,因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。

而潜在性损伤指的是器件部分被损,功能尚未丧失,且在生产过程的检测中不能发现,但在使用当中会使产品变得不稳定,时好时坏,因而对产品质量构成更大的危害。

这两种损伤中,潜在性损伤占据了90%,突发性损伤只占10%。也就是说90%的静电损伤是没办法检测到,只有到了用户手里使用时才会发现。手机出现的经常死机、自动关机、话音质量差、杂音大、信号时好时差、按键出错等问题有绝大多数与静电相关。也因为这一点,静电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手,静电防护也成为电子产品质量控制的一项重要内容。而国内外品牌手机使用时稳定性的差异也基本上反映了他们在静电防护及产品的防静电设计上的差异。实际上电子行业对静电的关注由来已久,从电子产品特别是晶体管一出现,这一问题已经开始为各企业及各国所认识和重视。

3.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(如图1-2-10 所示)。

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:包括防静电工作台垫、防静电包装袋、防静电、物流小车、防静电烙铁及工具等。

生产现场(如图1-2-11 所示)防静电操作规程如下。

静电防护是在线生产人员上岗训练必修课程和上岗检定必需项,是为了保证生产中可能接触到的电子元器件或产品的静电防护措施符合规范要求。

从静电防护容器中取出ESD 类(IC、电晶体、二极体、晶振等)部件时,应该在静电安全工作台上进行。作为操作人员应遵守以下两点。

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① 必须穿好防静电工作服,禁止在防静电工作服上附加或佩戴任何金属制品。

② 戴上防静电腕带,腕带与皮肤有良好的接触并可靠地接地,静电防护工站必须远离电荷及产生源。操作现场所必须使用的不具防静电功能的工具、夹具应放在防静电桌垫上。

另外,操作人员手拿敏感器件时,应避免接触其引线和接线片;清洗某些元器件时,应使用防静电刷;工作中男性头发不超过15cm,女性须戴防静电帽,以防头发不经意与ESD 敏感零件接触;在手工焊接时,要采用防静电低压恒温烙铁,禁止重复使用器件包装管包装元件。

4.电子产品组装中静电的防护

电子产品生产组装过程中,静电的产生虽然是不能避免的,但其对电子产品的危害可以通过静电的防护措施来降低。静电防护的核心是“静电消除”。

通常,要消除静电必须明确对静电敏感器件的静电防护原理。对可能产生静电的地方要防止静电积聚,采取一定的防护措施使静电产生的同时将其泄漏以消除静电的积聚,并控制在电子元器件可以承受的范围之内;对已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放。当绝缘物体带电时,电荷不能流动,无法进行泄漏,可利用静电消除器产生异性离子来中和静电荷。当带电的物体是导体时,则采用简单的接地泄漏办法,使其所带电荷完全消除。要构成一个完整的静电安全工作区,至少应包括有效的静电台垫、专用地线和防静电腕带等。


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