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        1. 昆山緯亞電子科技有限公司

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          SMT表面貼裝工藝中的靜電防護

          本文關鍵字:

           一、靜電防護原理

          電子產品制造中,不產生靜電是不可能的。產生靜電不是危害所在,其危害所在于靜電積聚以及由此產生的靜電放電。靜電防護的核心是“靜心消除”。

          靜電防護原理:

          (1)對可能產生靜電的地方要防止靜電積聚。采取措施在安全范圍內。

          (2)對已經存在的靜電積聚迅速消除掉,即時釋放。

          二.靜電防護方法

          (1)使用防靜電材料:金屬是導體,因導體的漏放電流大,會損壞器件。另外由于絕緣材料容易產生摩擦起電,因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻l×105Ω?cm以下的所謂靜電導體,以及表面電阻1×105-1×108Ω?cm的靜電亞導體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護材料是在橡膠中混入導電碳黑來實現的,將表面電阻控制在1×106Ω?cm以下。

          (2)泄漏與接地:對可能產生或已經產生靜電的部位進行接地,提供靜電釋放通道。采用埋大地線的方法建立“獨立”地線。使地線與大地之間的電阻<10Ω。(參見GBJl79或SJ/T10*-1996)

          靜電防護材料接地方法:將靜電防護材料(如于作臺面墊、地墊、防靜電腕帶等)通過1MΩ的電阻接到通向獨立大地線的導體上(參見SJ/T10630-1995)。串接1MΩ電阻是為了確保對地泄放<5mA的電流,稱為軟接地。設備外殼和靜電屏蔽罩通常是直接接地,稱為硬接地。

          IPC-A-610C標準中推薦的防靜電工作臺接地方法如圖1。

          SMT生產中的靜電防護技術4

          (3)導體帶靜電的消除:導體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體卜的電壓與釋放時間可用下式表示:

          UT=U0L1/RC

          式中 UT-T時刻的電壓(V) U0一起始電壓(V) R-等效電阻(Ω) C-導體等效電容(pf)

          一般要求在1秒內將靜電泄漏。即1秒內將電壓降至1OOV以下的安全區。這樣可以防止泄漏速度過快、泄漏電流過大對SSD造成損壞。若U0=500V,C=200pf,想在1秒內使UT達到100V,則要求R=1.28×109Ω。因此靜電防護系統中通常用1MΩ的限流電阻,將泄放電流限制在5mA以下。這是為操作安全設計的。如果操作人員在靜電防護系統中,不小心觸及到220V工業電壓,也不會帶來危險。

          (4)非導體帶靜電的消除:對于絕緣體上的靜電,由于電荷不能在絕緣體上流動,因此不能用接地的方法消除靜電??刹捎靡韵麓胧?br />
          (a)使用離子風機-離子風機產生正、負離子,可以中和靜電源的靜電??稍O置在空間和貼裝機貼片頭附近。

          (b)使用靜電消除劑-靜電消除劑屬于表面活性劑??捎渺o電消除劑檫洗儀器和物體表面,能迅速消除物體表面的靜電。

          (c)控制環境濕度-增加濕度可提高非導體材料的表面電導率,使物體表面不易積聚靜電。例如北方干燥環境可采取加濕通風的措施。

          (d)采用靜電屏蔽-對易產生靜電的設備可采用屏蔽罩(籠),并將屏蔽罩(籠)有效接地。

          (5)工藝控制法:為了在電子產品制造中盡量少的產生靜電,控制靜電荷積聚,對已經存在的靜電積聚迅速消除掉,即時釋放,應從廠房設計、設備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。

          三.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

          (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、防靜電活動地板等。

          (3)防靜電操作系列:包括防靜電:I:作臺墊、防靜電包裝袋、防靜電物流小車、防靜電烙鐵及工具等。

          四.靜電測量儀器.

          (1)靜電場測試儀:用于測量臺面、地面等表面電阻值。平面結構場合和非平面場合要選擇不同規格的測量儀。

          (2)腕帶測試儀:測量腕帶是否有效。

          (3)人體靜電測試儀:用于測量人體攜帶的靜電量,人體雙腳之間的阻抗,測量人體之間的靜電差,腕帶、接地插頭、工作服等是否阻護有效。還可以作為入門放電,把人體靜電隔在車間之外。

          (4)兆歐表:用于測量所有導電型、抗靜電型及靜電泄放型表面的阻抗或電阻。

          五.電子產品制造中防靜電技術指標要求

          (1)防靜電地極接地電阻<10Ω。

          (2)地面或地墊:表面電阻值105-1010Ω;摩擦電壓<100V。

          (3)墻壁:電阻值5×104-109Ω。

          (4)工作臺面或墊:表面電阻值106-109Ω;摩擦電壓<100V;對地系統電阻106-108Ω。

          (5)工作椅面對腳輪電阻106-108Ω。

          (6)工作服、帽、手套摩擦電壓<300V;鞋底摩擦電壓<100V。

          (7)腕帶連接電纜電阻1MΩ;佩帶腕帶時系統電阻1-1OMΩ。腳跟帶(鞋束)系統電阻0.5×105-108Ω。

          (8)物流車臺面對車輪系統電阻106-109Ω。

          (9)料盒、周轉箱、PCB架等物流傳遞器具一表面電阻值103-108Ω;摩擦電壓<100V。

          (10)包裝代、盒一摩擦電壓<100V。

          (11)人體綜合電阻106-108Ω。

          六、 電子產品制造中防靜電措施及靜電作業區(點)的一般要求

          SMT生產中的靜電防護技術5

          SMT生產設備必須接地良好,貼裝機應采用三相無線制接地法并獨立接地。生產場所的地面、工作臺面墊、坐椅等均應符合防靜電要求。車間內保持恒溫、恒濕的環境。應配備防靜電料盒、周轉箱、PCB架、物流小車、防靜電包裝帶、防靜電腕帶、防靜電烙鐵及工具等設施。

          (1)根據防靜電要求設置防靜電區域,并有明顯的防靜電警示標志。按作業區所使用器件的靜電敏感程度分成1、2、3級,根據不同級別制訂不同的防護措施。

          1級靜電敏感程度范圍:0-1999V

          2級靜電敏感程度范圍:2000-3999V

          3級靜電敏感程度范圍:4000-15999V

          16000V以上是非靜電敏感程產品。

          (2)靜電安全區(點)的室溫為23±3℃,相對濕度為45-70%RH。禁止在低于30%的環境內操作SSD(靜電敏感元器件)。

          (3)定期測量地面、桌面、周轉箱等表面電阻值。

          (4)靜電安全區(點)的工作臺上禁止放置非生產物品,如餐具、茶具、提包、毛織物、報紙、橡膠手套等。

          (5)工作人員進入防靜電區域,需放電。操作人員進行操作時,必須穿工作服和防靜電鞋、襪。每次上崗操作前必須作靜電防護安全性檢查,合格后才能生產。

          (6)操作時要戴防靜電腕帶,每天測量腕帶是否有效。

          (7)測試SSD時應從包裝盒、管、盤中取一塊,測一塊,放一塊,不要堆在桌子上。經測試不合格器件應退庫。

          (8)加電測試時必須遵循加電和去電順序:低電壓→高電壓→信號電壓的順序進行。去電順序與此相反。同時注意電源極性不可顛倒,電源電壓不得超過額定值。

          (9)檢驗人員應熟悉SSD的型號、品種、測試知識,了解靜電保護的基本知識。

          七.靜電敏感元器件(SSD)運輸、存儲、使用要求

          (1)SSD運輸過程中不得掉落在地,不得任意脫離包裝。

          (2)存放SSD的庫房相對濕度:30-40%RH。

          (3)SSD存放過程中保持原包裝,若須更換包裝時,要使用具有防靜電性能的容器。

          (4)庫房里,在放置SSD器件的位置上應貼有防靜電專用標簽。

          (5)發放SSD器件時應用目測的方法,在SSD器件的原包裝內清點數量。

          (6)對EPROM進行寫、擦及信息保護操作時,應將寫入器/擦除器充分接地,要帶防靜電手鐲。

          (7)裝配、焊接、修板、調試等操作人員都必須嚴格按照靜電防護要求進行操作。

          (8)測試、檢驗合格的印制電路板在封裝前應用離子噴槍噴射一次,以消除可能積聚的靜電荷。

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