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防靜電知識
 

靜電防護的具體措施

1 建立靜電安全工作區
在具體的制造過程中,建立靜電安全工作區,采用各種控制方法,將區域內可能產生的靜電電壓保持在對**敏感的元器件都是安全的閾值下。
一般來說,構成一個完整的靜電安全工作區,至少應包括有效的導電桌墊、專用接地線、防靜電腕帶、地墊以對導體(如金屬件、導電的帶子、導電容器和人體等)上的靜電進行泄放。同上,配以靜電消除器,用于中和無法絕緣體上積累的電荷,這些電荷在絕緣體上不能流動,無法用泄漏接地的方法釋放掉。圖2.10是一典型的安全工作區示意圖。
圖2.10 典型的安全工作區示意圖

在靜電安全工作區中有一個十分重要的參數是靜電安全瀉放電阻。雖然單從區域內靜電瀉放的速度方面考慮,瀉放電阻越小越好,但受到兩個方面的限制。**主要的是要給工作去內的操作人員提供防電擊條件,根據人體電擊時有能力脫離險境的極限電流(10-16mA)的要求,取安全電壓為5mA進行計算,
由 R=U/A
設U=220-380V,得R=4.4×104-7.6×104W。則R值應取大于1.0×105W。
而另一方面的限制是如果電阻很小,瀉放速度很快,對已帶有靜電的器件來說,則會發生瀉放電流過大導致器件損傷,反而不安全。
那么安全電阻的上限是怎么確定的呢?是由一秒鐘內將5000V靜電電壓衰減到100V安全電壓的****容許接地電阻值決定的。根據式:
U=U0e-t/RC,
取U0=5000V, U=100V,t=1S,C=200pf,可得R=1.28×109W。
因此,安全區內的安全瀉放電阻一般要****小于109W,即無論是桌墊、地墊還是接地腕帶,只要其系統電阻值小于109W,即可****在1S內放電至安全電壓值,這**大大減少了敏感器件在靜電作用下損壞的機會。
根據實際情況的不同,可建立表2.2所列的不同等級的靜電安全區。表2.3是靜電安全區的典型數據。
靜電安工作區的建立主要包括:
(1)設置防靜電接地系統;
接地電阻<10W(GJB12058-90:<=100W);多設置接地端;一般要與電器地分置等。
(2)鋪設防靜電地板和臺墊;
地板的結構、材料、施工與驗收、日常維護、定期監測。結構:
1、架空活動式:適于非移動負載(設備),人流少,通信線纜多的場合,不適于頻繁物流場合;
2、地毯式:僅在人流通道上鋪設(占廠房面積的15%~35%),不適于物流荷重傳送;
3、地板塊鋪設(****型):一次性全面鋪設,方便工藝調整,可適于物流荷重傳送。
臺墊:雙層復合橡膠制品,上層105~108W,下層102~103W.與地的接地電阻要在安全范圍;****不用金屬臺墊,一是人身安全,二是避免充電器件放電現象。
(3)安裝靜電消除器;
如入口處、操作區、傳送帶等。
(4)工作人員尤其是操作人員的靜電防護:著防靜電帶防靜電腕帶、服裝等
(5)正確的操作方法
拿器件時拿外殼而不觸摸管腳引線、電路板安裝時**后插入敏感器件、不帶電插拔器件和電路板、經常觸摸靜電接地柱、不做摩擦類動作等;并且防止人和人之間直接傳遞。
(6)使用防靜電器具:如防靜電容器、工具等;
(7) 控制防靜電工作區的濕度和凈度。

2 包裝、運送和存儲工程的防靜電措施

主要目的是防止靜電的產生:如采用防靜電包裝、器件引腳等電位、避免摩擦、即時接地消電等。
由于沒有安全工作區或接地系統,必須特別謹慎!
防靜電包裝的作用:
1、防止靜電的產生和積累;(如抗靜電塑料裝運管)
2、使器件的所有管腳短路,等電位;(如金屬標準,導電泡沫,對I類靜電敏感器件)
3、對外電場屏蔽。
運送過程避免摩擦、接觸、振動和沖擊等;優化傳輸線的速度、采取消電措施等。

3 靜電檢測

(1) 常用的靜電檢測儀表
靜電電位計、兆歐表(高阻表)、腕帶檢測儀、連接監測儀等。
靜電電位計:適于導體的接觸式(會改變待測物體的導電狀況)和適于絕緣體的非接觸式(利用靜電感應原理)。
非接觸式靜電計:直感式、旋轉葉片式、振動電容式和集電式。
(2) 靜電檢測分類
按時間分:經常性、定期性和臨時性;
按測試精度分:定量和定性
按場所分:現場測試和試驗室測試,
表2.4是某大公司關于靜電監測的日常規范要求;表2.5是靜電的定性測試法;表2.6是現場測試和實驗室測試的項目。

4 靜電防護的管理工作

(1) 建立完整、嚴格的防靜電控制程序,貫徹到設計、采購、生產工藝、質量****、包裝、存儲和運輸等各環節和部門, 表2.7列出了一些靜電方面的常用標準。
(2) 張貼醒目的靜電敏感器件標志,圖2.11是各種防靜電標志。其中(a)是防靜電工作區的標志,(b)和(c)是防靜電容器、元件架、運輸車等器材上的標記;(d)是經防靜電也處理的物品和場所的標記。
(3) 靜電防護的培訓。
4.5 小結
(1) 將所有元器件當作是靜電敏感器件;
(2) 在沒有良好接地的情況下,永遠不要接觸敏感器件或組件;
(3) 如果IC不在工藝線或防靜電工作臺上時,將它們保存在接地屏蔽的容器中;
(4) 帶有IC的電路板必須在防靜電工作臺處理;
(5) 腕帶、鞋套應每天檢測,****滿足參數要求;
(6) 所有儀器和設備都要接地;
(7) 流過IC的氣體和液體要保持低速;
(8) 在沒有其它防靜電措施的情況下,不要拿裝在防靜電管中的IC;
(9) 在可能產生靜電的工序使用定點離子消電器;
(10) 腕帶要保持人體和地等電位;
(11) ESD保護工作臺要保持器件和地等電位;
(12) 不能在安全區內隨意放置靜電絕緣材料。
當存在靜電電位差時、靜電強度大到足夠擊穿物體或表面之間的隔離或直接接觸到這些物體時,**可能發生靜電放電。
因此,防止任何可能的靜電放電事件發生的****解決方法是保持所有物體處于等電位。

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