Rezumat al electricității statice de protecție în producția electronică
În procesul de fabricare electronică, descărcarea electrostatică de multe ori dăunează componentelor electronice și chiar cauzează pierderea funcției componentelor electronice, ceea ce duce la pierderi cauzate de greșeli. Prin urmare, protecția electrostatică în industria prelucrării electronice este foarte importantă, în principal pentru a înțelege, analiza principiului generării de energie electrică statică și protecția electrostatică în producția de produse electronice și rezumă unele dintre fundațiile tehnologiei de protecție electrostatică și măsurile corespunzătoare în producție.
Energia electrică statică este o energie electrică invizibilă și intangibilă. Ramane pe suprafata obiectului. Este rezultatul dezechilibrului dintre taxele pozitive și negative din gama locală. Se formează prin transformarea electronilor sau a ionilor. Fenomenul electrostatic este procesul de generare și dispariție a încărcăturii. Un termen general pentru fenomenele electrice produse în proces. De exemplu: electrificarea prin frecare, mersul pe corpul uman și alte fenomene.
Tensiunea electrostatică generată în fabricarea de produse electronice și în procesul de transport, stocare etc. depășește cu mult tensiunea de defectare a dispozitivelor MOS, care cauzează adesea defecțiuni grave (deteriorarea parțială a componentelor), ceea ce le face să eșueze sau să afecteze grav produsul. Fiabilitate.
Pentru a controla și elimina ESD, unele țări dezvoltate au stabilit standarde sau reglementări naționale, militare și corporative. De la proiectarea, fabricarea, achiziționarea, depozitarea, inspecția, depozitarea, asamblarea, punerea în funcțiune, ambalarea și transportul produselor semifabricate și a produselor finite există reglementări corespunzătoare privind fabricarea, utilizarea și gestionarea echipamentelor de protecție statică. Regulile stricte de reglementare,
Dispozitivele care sunt sensibile la reacțiile electrostatice se numesc componente sensibile la electrostatică (SSD). Componentele sensibile la componentele electrostatice se referă în principal la circuite integrate la scară largă, în special la semiconductori de film metalizat (circuite MOS). Se iau diferite măsuri de protecție electrostatică pentru diferite dispozitive SSD.
Furnizarea de energie electrică statică în fabricarea produselor electronice:
(1) Activitatea corpului uman, electricitatea statică generată de frecare, contactul și separarea oamenilor de haine, încălțăminte, șosete etc. este una dintre principalele surse de putere statică în fabricarea produselor electronice. Energia electrică statică în corpul uman este cauza principală a defecțiunii (moale) a dispozitivului. Tensiunea electrostatică generată de activitățile umane este de aproximativ 0,5-2 KV. În plus, umiditatea aerului are o mare influență asupra tensiunii electrostatice și este mărită cu un ordin de mărime într-un mediu uscat. Tabelul 2 prezintă relația dintre umiditatea relativă și activitatea organismului uman.
Când corpul uman este încărcat și atins de firul de pământ, va apărea un fenomen de descărcare de gestiune, iar corpul uman va produce diferite grade de răspuns la șoc electric. Gradul de reacție se numește sensibilitatea la șoc electric. Tabelul 3 prezintă sensibilitatea la șoc a corpului uman în timpul diferitelor descărcări de tensiune statică.
(2) Atunci când fibrele chimice sau bumbacul se freacă de suprafața de lucru și scaunul, se poate genera o tensiune electrostatică de 6000 V sau mai mare pe suprafața îmbrăcămintei, iar corpul uman se încarcă. La contactul cu dispozitivul, acesta va provoca descărcarea și ar putea deteriora dispozitivul.
(3) Rezistența de izolație a tălpii din cauciuc sau plastic este de până la 1013 Ω. Când se freacă de pământ, generează electricitate statică și încarcă corpul uman.
(4) Când rășina, filmul de vopsea și dispozitivul ambalat din folie de plastic sunt transportate într-un ambalaj, suprafața dispozitivului și materialul de ambalare pot genera o tensiune electrostatică de câteva sute de volți pentru descărcarea dispozitivului sensibil.
(5) diverse ambalaje, cartușe și rotițe din materiale polimerice, cum ar fi PP (polipropilenă), PE (polietilenă), PS (poliviniliden), PVR (poliuretan), PVC, poliester și rășină. Cutii, rafturi PCB etc. pot genera tensiune electrostatică de 1-3,5 KV datorită frecării și șocurilor și pot deteriora părțile sensibile.
(6) Suprafața obișnuită de lucru, generată de frecare pentru a genera energie electrică statică.
(7) Rezistența la izolație a betonului, a pardoselii lustruite, a foii de cauciuc și a altor podele izolante este ridicată, iar încărcarea statică asupra corpului uman nu este ușor de scurgere.
(8) Echipamente și unelte de producție electronice: Transformatoarele de înaltă tensiune și circuitele de curent alternativ / flux orb în echipamente, cum ar fi mașinile de lipit, mașinile de lipit cu val, cuptoarele de lipit reflow, mașinile de plasare, dispozitivele de punere în funcțiune și inspecție induc electricitatea statică în echipament. Dacă echipamentul nu este ventilat corespunzător, acesta va determina eșecul dispozitivului sensibil în timpul procesului de fabricație. Aerul fierbinte care circulă în cuptor și fricțiunea carcasei, iar vaporii de CO2 din cutia de răcire a cristalelor de CO2 pot genera o cantitate mare de încărcare statică.
Principiul protecției electrostatice:
În fabricarea produselor electronice, este imposibil să se genereze electricitate statică. Generarea de electricitate statică nu reprezintă un pericol, pericolul constă în acumularea de electricitate statică și descărcarea electrostatică rezultată. Miezul protecției electrostatice este "eliminarea liniștită".
Principiul protecției electrostatice:
(1) Împiedicați acumularea de energie electrică statică în locuri în care electricitatea statică poate fi generată. Luați măsuri în zona de siguranță.
(2) Eliminați rapid acumularea de energie statică existentă și eliberați-o imediat.
Metoda de protecție electrostatică:
(1) Folosiți materiale antistatice: Metalul este un conductor, care va deteriora dispozitivul datorită curentului mare de scurgere al conductorului. În plus, deoarece materialul izolator este predispus la încărcarea triboelectrică, metalul și materialele izolante nu pot fi folosite ca material antistatic. În schimb, un așa-numit conductor electrostatic având o rezistență de suprafață de 1 × 10 5 Ω · cm sau mai puțin și un sub-conductor electrostatic cu o rezistență de suprafață de 1 × 10 5 -1 × 10 8 Ω · cm au fost utilizate ca antistatice material. De exemplu, un material de protecție electrostatic utilizat în mod obișnuit este realizat prin amestecarea negruului de fum conductiv în cauciuc, iar rezistența la suprafață este controlată să fie de 1 × 10 6 Ω · cm sau mai puțin.
(2) Scurgeri și împământare: Împământați partea unde electricitatea statică poate sau ar putea avea loc și asigurați un canal de descărcare electrostatică. Metoda de îngropare a firului de împământare stabilește o linie de bază "independentă". Realizați rezistența între pământ și pământ <> (Vezi GBJl79 sau SJ / T10694-1996)
Metoda de împământare a materialului protector electrostatic: Conectați materialul de protecție static (cum ar fi covorașul, covorașul, cureaua de mână antistatică etc.) la conductor care duce la firul de masă independent printr-o rezistență de 1MΩ (vezi SJ / T10630-1995) . Rezistența 1MΩ este conectată în serie pentru a se asigura că curentul este <5ma la="" sol,="" numit=""> Carcasa dispozitivului și ecranul electrostatic sunt, de obicei, împământați direct, numită tare.
(3) Eliminarea electricității statice pe conductor: Electricitatea statică pe conductor poate fi împământată pentru a provoca scurgerea electricității statice pe pământ. Timpul de tensiune și de eliberare al corpului de descărcare poate fi exprimat prin următoarea ecuație: UT = U0L1 / RC. În formula, tensiunea la UT-T (V) U0 este tensiunea de pornire (V) R - capacitatea echivalentă de rezistență echivalentă (Ω) a conductorului C (pf).
În general, este necesar să se scurgă electricitatea statică în decurs de o secundă. Adică, tensiunea este redusă la o zonă sigură sub 1OOV în 1 secundă. Acest lucru va împiedica viteza de scurgere să fie prea rapidă, iar curentul de scurgere să fie prea mare pentru a deteriora SSD-ul. Dacă U0 = 500V, C = 200pf, dacă doriți ca UT să atingă 100V în 1 secundă, aveți nevoie de R = 1,28 × 109Ω. Prin urmare, sistemul de protecție ESD utilizează de obicei un rezistor de limitare a curentului de 1MΩ pentru a limita curentul de aerisire la mai puțin de 5mA. Acesta este conceput pentru siguranța operațională. Dacă operatorul se află în sistemul de protecție ESD, atingerea accidentală a tensiunii industriale de 220V nu va reprezenta un pericol.
(4) Eliminarea electricității statice cu non-conductoare: Pentru electricitatea statică pe izolatoare, deoarece electricitatea electrică statică nu poate fi descărcată de către izolatori, electricitatea statică nu poate fi îndepărtată prin împământare. Se pot lua următoarele măsuri:
(a) Utilizarea unui ventilator ion-ionic pentru a genera ioni pozitivi și negativi, care pot neutraliza electricitatea statică a sursei de energie statică. Poate fi plasat în apropierea spațiului și a capului de plasare a mașinii de plasare.
(b) Utilizarea unui eliminator static - Un eliminator static este un surfactant. Agentul de eliminare statică poate fi utilizat pentru spălarea suprafeței instrumentului și a obiectului, iar electricitatea statică de pe suprafața obiectului poate fi rapid eliminată.
(c) Controlul umidității mediului - Creșterea umidității poate crește conductivitatea suprafeței materialului neconductor, ceea ce face dificilă acumularea de energie electrică statică a suprafeței obiectului. De exemplu, într-un mediu uscat din nord, pot fi luate măsuri de umidificare și ventilare.
(d) Ecranare electrostatică - Folosiți un scut (colivie) pentru echipamentul care este predispus la electricitatea statică și măcinați eficient ecranul (colivia).
(5) Metoda de control al procesului: Pentru a genera cât mai puțin posibil electricitatea statică în fabricarea produselor electronice, controla acumularea încărcării statice, elimină rapid acumularea de energie electrică statică și eliberează imediat, din proiectarea instalației, instalarea echipamentului , funcționarea, sistemul de management, etc., iau măsuri eficiente.
Echipamente de protecție electrostatică:
(1) Sistemul anti-static al corpului uman include curele de mână antistatice, salopete, capace, mănuși, încălțăminte, șosete etc.
(2) Podeaua antistatică include pardoseală antistatică terrazzo, pardoseală din cauciuc antistatic, pardoseală din plastic antistatic din PVC, covor anti-static, podea antistatică.
(3) Serii de operare antistatică: inclusiv antistatică: I: pentru covorașe de masă, pungi antistatice, cărucioare logistice antistatice, mașini de lipit și unelte antistatice de lipit.