一、靜電的產(chǎn)生及危害
ESD是英文electronstaticdischarge的縮寫,原意是靜電放電,通常也指對(duì)靜電放電的防護(hù)(也就是我們平時(shí)所說的靜電防護(hù)或防靜電)。在日常操作、貯存、傳遞、測(cè)試等過程中容易因ESD而引起損傷的器件稱為靜電敏感器件,簡(jiǎn)稱SSD。
靜電和靜電放電在我們的日常生活中無處不見,但對(duì)電子器件來說,一次我們無法察覺的輕微靜電放電就可能對(duì)其造成嚴(yán)重的損傷。電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,已經(jīng)讓電子產(chǎn)品的功能越來越強(qiáng)大,體積卻越來越小,但這都是以電子元器件的靜電敏感度越來越高為代價(jià)的。這是因?yàn)?,高的集成度意味著單元線路會(huì)越來越窄,耐受靜電放電的能力越來越差,此外大量新發(fā)展起來的特種器件所使用的材料也都是靜電敏感材料,從而讓電子元器件,特別是半導(dǎo)體材料器件對(duì)于SMT加工貼片生產(chǎn)、組裝和維修等過程環(huán)境的靜電控制要求越來越高。但另外一方面,在電子產(chǎn)品SMT加工生產(chǎn)、使用和維修等環(huán)境中,又會(huì)大量使用容易產(chǎn)生靜電的各種高分子材料,這無疑給電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)帶來了更多的難題和挑戰(zhàn)。
靜電放電對(duì)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(yán)重?fù)p壞,功能喪失。這種損傷通常能夠在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測(cè)中能夠發(fā)現(xiàn),因此給工廠帶來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)過程的檢測(cè)中不能發(fā)現(xiàn),但在使用當(dāng)中會(huì)使產(chǎn)品變得不穩(wěn)定,時(shí)好時(shí)壞,因而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量構(gòu)成更大的危害。這兩種損傷中,潛在性失效占據(jù)了90%,突發(fā)性失效只占10%。也就是說90%的靜電損傷是沒辦法檢測(cè)到,只有到了用戶手里使用時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn),也因?yàn)檫@一點(diǎn),靜電放電被認(rèn)為是電子產(chǎn)品質(zhì)量最大的潛在殺手,靜電防護(hù)也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
二、防靜電的一般規(guī)程要求
1、防靜電的常規(guī)工藝規(guī)程要求:
① 操作者必須戴有線防靜電手腕帶。
② 涉及到操作靜電敏感器件的桌臺(tái)面須采用 防靜電臺(tái)墊 。
③ ESD敏感型器件必須用 靜電屏蔽與防靜電器具轉(zhuǎn)運(yùn)。
④ 準(zhǔn)備開封、測(cè)試靜電敏感器件時(shí)必須在防靜電工作臺(tái)上進(jìn)行,有條件的可配用離子空氣發(fā)生器以清除空氣中的電荷。
⑤ 組裝所用的焊接設(shè)備及成形工裝設(shè)備都必須接地,焊接工具使用內(nèi)熱式烙鐵,接地要良好,接地電阻要小。
⑥ 電源供電系統(tǒng)要改裝用變壓器進(jìn)行隔離,地線要可靠,防止懸浮地線,接地電阻小于10歐姆。
⑦ 產(chǎn)品測(cè)試時(shí),在電源接通的情況下,不能隨意插拔器件,必須在關(guān)掉電源的情況下插拔。
⑧ 凡ESD敏感型器件不應(yīng)過早地拿出原封裝,要正確按操作,盡量不能摸ESD敏感型器件管腿。
⑨ 用波峰焊接時(shí),焊料和傳遞系統(tǒng)必須接地。
2、在防靜電要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,需要下列防靜電工藝要求。
① 凡ESD敏感型整機(jī)進(jìn)行高低溫試驗(yàn)或老化試驗(yàn)時(shí),必須先對(duì)工作場(chǎng)地及高低溫箱進(jìn)行靜電位測(cè)試,其電位不能超過安全值,否則,要進(jìn)行靜電消除處理。
② 焊接好的印制電路板要作三防處理時(shí),也要采用防靜電措施。不要用一般的刷光,超聲波清洗或噴洗。
③ 調(diào)試、測(cè)量、檢驗(yàn)時(shí)所用的低阻儀器、設(shè)備(如訊號(hào)、電橋等)應(yīng)在ESD敏感型器件接上電源后,方可接到ESD敏感型器件的輸入端。
④ 在ESD敏感型 測(cè)試儀器生產(chǎn)線上,應(yīng)嚴(yán)格使用靜電電位測(cè)試監(jiān)視靜電電位的變化情況,以便及時(shí)采取靜電消除措施。
三、電子元器件防靜電設(shè)施
1、靜電安全工作臺(tái)
a、靜電安全工作臺(tái)是防靜電工作區(qū)的基本組成部分,它由工作臺(tái)、防靜防靜電桌墊、腕帶接頭和接大地線等組成。
b、防靜電桌墊上應(yīng)不少于兩個(gè)腕帶接頭,一個(gè)供操作人員使用,另一個(gè)供技術(shù)人員,檢驗(yàn)人員或其它人員使用。
c、必要時(shí),靜電安全工作臺(tái)上應(yīng)配備離子風(fēng)靜電清除器。
d 靜電安全工作臺(tái)上不允許堆放塑料盒(片)、橡皮、紙板、玻璃等易產(chǎn)生靜電的雜物,圖紙資料等應(yīng)裝入防靜電文件袋內(nèi)
2、防靜電腕帶
直接接觸靜電敏感器件的人員均應(yīng)戴防靜電腕帶,腕帶應(yīng)與人體皮膚有良好接觸,腕帶必須對(duì)人體無刺激 、無過敏影響,腕帶系統(tǒng)對(duì)地電阻值應(yīng)在106~109Ω范圍內(nèi)。
3、防靜電工作服
a、進(jìn)入防靜電工作區(qū)或接 觸的人員應(yīng)穿防靜電工作服,防靜電工作服面料應(yīng)符合GB12014規(guī)定。
b、在相對(duì)濕度大于50%的環(huán)境中,防靜電工作服允許選用純棉制品。
4、防靜電工作鞋及地墊
防靜電地墊,防靜電復(fù)合膠板,并用防靜電接地線接好地進(jìn)入防靜電工作區(qū)或接觸的人員應(yīng)穿防靜電工作鞋,防靜電工作鞋應(yīng)符合GB4385的有關(guān)規(guī)定。一般情況下允許穿普通鞋,但應(yīng)同時(shí)使用導(dǎo)電鞋束或腳跟帶。要保持人體與大地相連,這就要求地面也是防靜電的才可以將人體的靜電導(dǎo)入大地,所以地面可以用
5、防靜電周轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)箱
轉(zhuǎn)運(yùn)整、部件時(shí),應(yīng)采用有防靜電性能的運(yùn)輸車。
6、防靜電元器件盒(袋)等包裝材料及警示標(biāo)志
7、加濕器
北方地區(qū)在秋冬季節(jié)要使用加濕器,保持室內(nèi)空氣有一定濕度,防止靜電在設(shè)備、家具和身體上大量積累。