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电子加工常用静电防护材料、器材及静电防护方法

作者: 板朗科技 来源:www.pcbacn.com
摘要:常用静电防护材料、器材及静电防护方法 静电防护材料的种类 对于静电防护材料,原则上不使用金属导体,因导体电阻很小,释放电流大,会造成器件的损坏。一般采用表面电阻在1...

常用静电防护材料、器材及静电防护方法

静电防护材料的种类

对于静电防护材料,原则上不使用金属导体,因导体电阻很小,释放电流大,会造成器件的损坏。一般采用表面电阻在1×105Ω以下的所谓静电导体,以及表面电阻为1×105~1×108Ω的静电亚导体。例如在橡胶中混入导电炭黑后,其表面电阻可控制在1×106Ω以下,即为常用的静电防护材料。静电防护材料通常有3种,即静电屏蔽材料、抗静电材料和静电消散材料。

静电防护材料

静电屏蔽材料

静电屏蔽材料可防止静电释放穿透包装进入组件引起的损害,大规模集成电路、静电敏感组件等通常采用静电屏蔽材料包装。

抗静电材料

抗静电材料是在使用过程中不产生静电荷的材料,但如果发生了静电释放,它能穿透包装进入组件,导致SSD元件的损坏。抗静电材料可作为电子器件廉价的中转包装或暂存使用。

静电消散材料

这类材料具有足够的传导性,使电荷能通过其表面消散。如防静电工作台的台面。离开ESD防护工作区域的电子部件必须使用静电屏蔽材料或抗静电材料包装,否则电子元器件很容易受到静电放电的损害。

静电防护的方法

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,其危害在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护的核心是“静电消除”。有两种途径:

对可能产生静电的地方要防止静电积聚;

将已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放。

在电子产品生产中,也主要从这两个方面进行静电防护,即防止静电的积聚和对已积聚的静电进行释放。

电子加工静电

常用的静电防护方法有:

接地法

将静电防护材料(如工作台面垫、地垫、防静电腕带等)通过1MΩ的电阻接到通向独立大地线的导体上。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。

泄漏法

采取增湿措施,就是增加空气的湿度。增加湿度可提高非导体材料的表面电导率,使物体表面不易积聚静电。

静电中和法

设法将静电荷中和掉。主要使用离子风机产生正、负离子,可以中和静电源的静电。可设置在空间和贴装机贴片头附近。

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,对已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放,应从厂房设计、设备安装、操作、管理制度等方面采取有效措施。

消除人体带的静电

人体防静电系统包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等。

常用静电防护器材

防静电工作台(EPA)

静电防护材料

防静电工作台能防止在操作时尖峰脉冲和静电释放对敏感元件的损害。防静电工作台应具有对EOS损害的防护功能,并能避免在维修、制造或测试设备中产生尖峰脉冲。烙铁、吸锡器和测试器都能产生足以完全破坏敏感元件或使其降级的电能。

防静电服

静电防护材料

防静电服采用不锈钢纤维、亚导电纤维、防静电合成纤维与涤棉混纺或混织布制成,能自动电晕放电或泄漏放电,可消除衣服及人体带电且性能稳定,不随服装的洗涤次数而变化。

防静电鞋、脚腕带

 

防静电鞋

人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说,人体是导体。因此,要消除人体静电最简单的办法是对人体采取接地措施。穿防静电鞋并使用防静电地面(防静电地垫、地毯等)和防静电袜、防静电鞋垫等,能使静电从人体导向大地,从而消除人体静电。因此,要形成人体与大地导通静电的通路,鞋、地面、袜、鞋垫等必须全是防静电的,才能使消除静电的措施有效。

 

防静电腕带

防静电腕带

腕带用以泄放人体的静电。它由防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线、保护电阻及插头或夹头组成。松紧带的内层用防静电纱线编织,外层用普通纱线编织,主要指标是:弹簧软线最大长度250cm;泄漏电阻106~107Ω(保护电阻106Ω);静电电位衰减到100V以下的时间小于0.1s。

防静电地垫

防静电地垫

由防静电复合胶皮与接地线构成,在不防静电车间、工厂内如果只是局部地区和程序要防静电(如几个工作台或几个程序),又不想花大量的金钱把现有的地面改造成防静电地面,此时用防静电地垫是经济简单有效的防静电措施。

防静电手套、指套

防静电手套

它用防静电布或防静电针织物制成,用于需用手套操作的防静电环境。

防静电上下料架、周转箱

防静电周转箱

防静电插板、转运箱、元件盒均由防静电塑料制成,它们能对装入的电路板或器件及印刷电路起静电保护作用。

防静电包装袋

防静电包装袋

静电屏蔽材料(袋):该种材料由基材、金属镀膜层和热封层多层复合而成。具有自身“不起”静电和能屏蔽外界静电,防水蒸气渗透的多功能包装材料。防静电屏蔽材料(袋)性能优于或符合GJB2605—96,MIL唱B唱S1705C和电子行业标准要求等有关标准规定的各项性能指标要求,它具有防静电、防射频、防水蒸气渗透的特性,其厚度为100~150μm的可热封软包装材料。

防静电海绵

防静电海绵

它是在塑料中加入适量的导电物质加工制成的。硬型用于插集成电路块,软型用于防静电包装。主要指标:摩擦起电电压小于100V;表面电阻小于107Ω。

离子风机

离子风机

离子风静电消除器是将电离了的空气输送到较远的地方,从而消除静电的一种静电消电器。其主要由电晕放电器、高压电源和送风系统组成。它是根据尖端放电和正负电“中和”原理设计制造的,它可消除绝缘材料及物品上的静电。按仪器释放出的离子极性分为双极性和单极性离子消电器,双极性离子消电器对正负电荷均有消电作用,离子风静电消除器的作用距离大。

接地工具

接地工具

防静电接地就是通常所说的静电泄漏,就是将静电防护材料或导体上积聚的静电荷用某些导静电方式将其泄漏到大地或者一个表面积足够大的悬浮接地导体上。由于静电电量和泄漏电流都比较小,所以可以认为静电防护材料和导体与大地之间的电阻不超过1MΩ(亦称安全电阻)都可以认为是静电接地。对于静电接地电阻,国标GB12158规定:静电导体与大地的总泄漏电阻通常不应大于1MΩ。

电子工业防静电接地有软接地和硬接地之分。软接地是指地线串接阻值较高的电阻器(电阻值一般取1MΩ)后再与大地相连。软接地的目的在于将对地电流限制在人身安全电流5mA之下。硬接地是指将地线直接接地或通过一低电阻接地。一般情况下,硬接地用于静电屏蔽或仪器、设备、金属体的接地,而防静电接地较少应用。

符合ESD要求的焊接设备

静电防护焊接

焊接设备主要包括电烙铁、吸锡枪等。对于电烙铁,要求其热头与地之间的电阻应<2Ω,电烙铁的热头与地之间的电位差<2mV(有效值)。局部区域可采用电离器,中和静电的能力应>250V/s。设施的接地系统要符合要求。

时间:2016-10-25 09:44 www.pcbacn.com

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