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成都smt焊接加工如何在SMT贴片加工生产中的静电防护

来源:http://www.dlydzkj.com/news391655.html     发布时间:2020-06-08 15:04:00    
成都smt焊接加工如何在SMT贴片加工生产中的静电防护
在电子产品制造中,静电放电常常会损伤器件,以至使器件失效,形成严重损失,因而SMT消费中的静电防护十分重要。
1、静电和静电的危害
静电是一种电能,它存留于物体外表,是正负电荷在部分范围内失去均衡的结果,是经过电子或离子的转换而构成的。静电现象是电荷在产生和消逝过程中产生的电现象的总称。如摩擦起电、人体起电等现象。
随着科技开展,静电现象已在静电喷涂、静电纺织、静电分选、静电成像等范畴得到普遍的有效应用。但在另一方面,静电的产生在许多范畴会带来严重危害和损失。例如在第1个阿波罗载人宇宙飞船中,由于静电放电招致爆炸,使三名宇航员丧生;在huo药制造过程中由于静电放电(ESD),形成爆炸伤亡的事故时有发作。在电子工业中,随着集成度越来越高,集成电路的内绝缘层越来越薄,互连导线宽度与间距越来越小,例如CMOS器件绝缘层的典型厚度约为0.1μm,其相应耐击穿电压在80-100V;VMOS器件的绝缘层更薄,击穿电压在30V。而在电子产品制造中以及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超越MOS器件的击穿电压,常常会使器件产僵硬击穿或软击穿(器件部分损伤)现象,使其失效或严重影响产品的牢靠性。
为了控制和消弭ESD,美国、西欧和日本等兴旺国度均制定了国度、军用和企业规范或规则。从静电敏感元器件的设计、制造、购置、入库、检验、仓储、装配、调试、半废品与废品的包装、运输等均有相应规则,对静电防护器材的制造运用和管理也有较严厉的规章制度请求。我国也参照国际规范制定了军用和企业规范。例如有航天部、机电部、石油部等规范。
2、静电敏感器件(SSD)
对静电反响敏感的器件称为静电敏感元器件(SSD)。静电敏感器件主要是指超大范围集成电路,特别是金属化膜半导体(MOS电路)。表1为静电敏感器件的分级表。可依据SSD分级表,针对不同的SSD器件,采取不同的静电防护措施。
3、电子产品制造中的静电源
(1)人体的活动,人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和别离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是招致器件产僵硬(软)击穿的主要缘由。人体活动产生的静电电压约0.5-2KV。另外空气湿度对静电电压影响很大,若在枯燥环境中还要上升1个数量级。表2为相对湿度对与人体活动带电的关系。
人体带电后触摸到地线,会产生放电现象,人体就会产生不同水平的电击感反响,其反响的水平称为电击感度。表3为不同静电压放电过程中人体的电击感度。
(2)化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时,可在服装外表产生6000V以上的静电电压,并使人体带电,此时与器件接触时,会招致放电,容易损坏器件。
(3)橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013Ω,当与空中摩擦时产生静电,并使人体带电。
(4)树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时,器件外表与包装资料摩擦能产生几百伏的静电电压,对敏感器件放电。
(5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚内乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、树脂等高分子资料制造的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生1-3.5KV静电电压,对敏感藉件放电。
(6)普通工作台面,遭到摩擦产生静电。
(7)混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘空中的绝缘电阻高,人体上的静电荷不易走漏。
(8)电子消费设备和工具方面:例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交/盲流电路都会在设备卜感应出静电。假如设备静电泄放措施不好,都会惹起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环活动与箱体摩擦、CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会可产生大量的静电荷。
4、静电防护原理
电子产品制造中,不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在,其危害所在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护的中心是“静心消弭”。
静电防护原理:
(1)对可能产生静电的中央要避免静电积聚。采取措施在平安范围内。
(2)对曾经存在的静电积聚疾速消弭掉,即时释放。
5、静电防护办法
(1)运用防静电资料:金属是导体,因导体的漏放电流大,会损坏器件。另外由于绝缘资料容易产生摩擦起电,因而不能采用金属和绝缘资料作防静电资料。而是采用外表电阻l×105Ω·cm以下的所谓静电导体,以及外表电阻1×105-1×108Ω·cm的静电亚导体作为防静电资料。例如常用的静电防护资料是在橡胶中混入导电碳黑来完成的,将外表电阻控制在1×106Ω·cm以下。
(2)走漏与接地:对可能产生或曾经产生静电的部位停止接地,提供静电释放通道。采用埋大地线的办法树立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻<10Ω。(参见GBJl79或SJ/T10694—1996)
静电防护资料接中央法:将静电防护资料(如于作台面垫、地垫、防静电腕带等)经过1MΩ的电阻接到通向独立大地线的导体上(参见SJ/T10630-1995)。串接1MΩ电阻是为了确保对地泄放<5mA的电流,称为软接地。设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地,称为硬接地。
IPC-A-610C规范中引荐的防静电工作台接中央法如图1。
(3)导体带静电的消弭:导体上的静电能够用接地的办法使静电走漏到大地。放电体卜的电压与释放时间可用下式表示:
UT=U0L1/RC
式中 UT-T时辰的电压(V) U0一同始电压(V) R-等效电阻(Ω) C-导体等效电容(pf)
普通请求在1秒内将静电走漏。即1秒内将电压降至1OOV以下的平安区。这样能够避免走漏速渡过快、走漏电流过大对SSD形成损坏。若U0=500V,C=200pf,想在1秒内使UT到达100V,则请求R=1.28×109Ω。因而静电防护系统中通常用1MΩ的限流电阻,将泄放电流限制在5mA以下。这是为操作平安设计的。假如操作人员在静电防护系统中,不当心触及到220V工业电压,也不会带来风险。
(4)非导体带静电的消弭:关于绝缘体上的静电,由于电荷不能在绝缘体上活动,因而不能用接地的办法消弭静电。可采用以下措施:
(a)运用离子风机—离子风机产生正、负离子,能够中和静电源的静电。可设置在空间和贴装机贴片头左近。
(b)运用静电消弭剂—静电消弭剂属于外表活性剂。可用静电消弭剂檫洗仪器和物体外表,能疾速消弭物体外表的静电。
(c)控制环境湿度—增加湿度可进步非导体资料的外表电导率,使物体外表不易积聚静电。例如北方枯燥环境可采取加湿通风的措施。
(d)采用静电屏蔽—对易产生静电的设备可采用屏蔽罩(笼),并将屏蔽罩(笼)有效接地。
(5)工艺控制法:为了在电子产品制造中尽量少的产生静电,控制静电荷积聚,对曾经存在的静电积聚疾速消弭掉,即时释放,应从厂房设计、设备装置、操作、管理制度等方面采取有效措施。
6、静电防护器件
(1)人体防静电体系包含防静电腕带、厂服、帽、手套、鞋、袜等
(2)防静电地上包含防静电水磨石地上、防静电橡胶地上、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:包含防静电:I: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。
7、静电丈量仪器
(1)静电场测试仪:用于丈量台面、地上等表面电阻值。平面结构场所和非平面场所要选择不一样规范的丈量仪。
(2)腕带测试仪:丈量腕带是不是有用。
(3)人体静电测试仪:用于丈量人体带着的静电量,人体双脚之间的阻抗,丈量人体之间的静电差,腕带、接地插头、厂服等是不是阻护有用。还能够作为入门放电,把人体静电隔在车间以外。
(4)兆欧表:用于丈量一切导电型、抗静电型及静电泄放型表面的阻抗或电阻。
8、电子商品制造中防静电技艺指标需求
(1)防静电地极接地电阻<10Ω。
(2)地上或地垫:表面电阻值105-1010Ω;抵触电压<100V。
(3)墙壁:电阻值5×104-109Ω。
(4)作业台面或垫:表面电阻值106-109Ω;抵触电压<100V;对地体系电阻106-108Ω。
(5)作业椅面临脚轮电阻106-108Ω。
(6)厂服、帽、手套抵触电压<300V;鞋底抵触电压<100V。
(7)腕带衔接电缆电阻1MΩ;佩戴腕带时体系电阻1-1OMΩ。脚跟带(鞋束)体系电阻0.5×105-108Ω。
(8)物流车台面临车轮体系电阻106-109Ω。
(9)料盒、周转箱、PCB架等物传播递用具一表面电阻值103-108Ω;抵触电压<100V。
(10)包装代、盒一抵触电压<100V。
(11)人体综合电阻106-108Ω。
9、电子商品制造中防静电方法及静电作业区(点)的普通需求
SMT出产设备有必要接地出色,贴装机应选用三相无线制接地法并独立接地。出产场所的地上、作业台面垫、坐椅等均应契合防静电需求。车间内坚持恒温、恒湿的环境。应配备防静电料盒、周转箱、PCB架、物流小车、防静电包装带、防静电腕带、防静电烙铁及工具等设备。
(1)根据防静电需求设置防静电区域,并有显着的防静电警示意味。按作业区所运用器件的静电灵活水平分红1、2、3级,根据不一样等级制定不一样的防护方法。
1级静电灵活水平范围:0-1999V
2级静电灵活水平范围:2000-3999V
3级静电灵活水平范围:4000-15999V
16000V以上对错静电灵活程商品。
(2)静电平安区(点)的室温为23±3℃,相对湿度为45-70%RH。遏止在低于30%的环境内操作SSD(静电灵活元器件)。
(3)守时丈量地上、桌面、周转箱等表面电阻值。
(4)静电平安区(点)的作业台上遏止放置非出产物品,如餐具、茶具、提包、毛织物、报纸、橡胶手套等。
(5)作业人员进入防静电区域,需放电。操作人员停止操作时,有必要穿厂服和防静电鞋、袜。每次上岗操作前有必要作静电防护平安性检查,合格后才干出产。
(6)操作时要戴防静电腕带,每天丈量腕带是不是有用。
(7)检验SSD时应从包装盒、管、盘中取一块,测一块,放一块,不要堆在桌子上。经检验不合格器件应退库。
(8)加电检验时有必要遵照加电和去电次第:低电压→高电压→信号电压的次第停止。去电次第与此相反。同时留心电源极性不可倒置,电源电压不得逾越额定值。
(9)查验人员应理解SSD的类型、品种、检验学问,理解静电维护的根本学问。
10、静电灵活元器件(SSD)运送、存储、运用需求
(1)SSD运送过程中不得掉落在地,不得恣意脱离包装。
(2)寄存SSD的仓库相对湿度:30-40%RH。
(3)SSD寄存过程中坚持原包装,若须改换包装时,要运用具有防静电功用的容器。
(4)仓库里,在放置SSD器件的位置上应贴有防静电专用标签。
(5)发放SSD器件时运用目测的方法,在SSD器件的原包装内清点数量。
(6)对EPROM停止写、擦及信息维护操作时,应将写入器/擦除器充沛接地,要带防静电手镯。
(7)安装、焊接、修板、调试等操作人员都有必要严厉按照静电防护需求停止操作。
(8)检验、查验合格的印制电路板在封装前运用离子喷qiang放射一次,以消弭或许堆集的静电荷。
11、防静电作业区的处置与维护
(1)制定防静电处置准绳,并有专人担任。
(2)备用防静电作业服、鞋、手镯等个人用品以备外来人员运用。
(3)守时维护、检查防静电设备的有用性。
(4)腕带每周(或天)检查一次。
(5)桌垫、地垫的接地性、静电消弭器的功用每月检查一次。
(6)防静电元器件架、印制板架、周转箱;运送车、桌垫、地垫的防静电功用每六个月检查次。
 
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