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防静电知识
 

静电防护的具体措施

1 建立静电安全工作区
在具体的制造过程中,建立静电安全工作区,采用各种控制方法,将区域内可能产生的静电电压保持在对**敏感的元器件都是安全的阈值下。
一般来说,构成一个完整的静电安全工作区,至少应包括有效的导电桌垫、专用接地线、防静电腕带、地垫以对导体(如金属件、导电的带子、导电容器和人体等)上的静电进行泄放。同上,配以静电消除器,用于中和无法绝缘体上积累的电荷,这些电荷在绝缘体上不能流动,无法用泄漏接地的方法释放掉。图2.10是一典型的安全工作区示意图。
图2.10 典型的安全工作区示意图

在静电安全工作区中有一个十分重要的参数是静电安全泻放电阻。虽然单从区域内静电泻放的速度方面考虑,泻放电阻越小越好,但受到两个方面的限制。**主要的是要给工作去内的操作人员提供防电击条件,根据人体电击时有能力脱离险境的极限电流(10-16mA)的要求,取安全电压为5mA进行计算,
由 R=U/A
设U=220-380V,得R=4.4×104-7.6×104W。则R值应取大于1.0×105W。
而另一方面的限制是如果电阻很小,泻放速度很快,对已带有静电的器件来说,则会发生泻放电流过大导致器件损伤,反而不安全。
那么安全电阻的上限是怎么确定的呢?是由一秒钟内将5000V静电电压衰减到100V安全电压的****容许接地电阻值决定的。根据式:
U=U0e-t/RC,
取U0=5000V, U=100V,t=1S,C=200pf,可得R=1.28×109W。
因此,安全区内的安全泻放电阻一般要保证小于109W,即无论是桌垫、地垫还是接地腕带,只要其系统电阻值小于109W,即可保证在1S内放电至安全电压值,这就大大减少了敏感器件在静电作用下损坏的机会。
根据实际情况的不同,可建立表2.2所列的不同等级的静电安全区。表2.3是静电安全区的典型数据。
静电安工作区的建立主要包括:
(1)设置防静电接地系统;
接地电阻<10W(GJB12058-90:<=100W);多设置接地端;一般要与电器地分置等。
(2)铺设防静电地板和台垫;
地板的结构、材料、施工与验收、日常维护、定期监测。结构:
1、架空活动式:适于非移动负载(设备),人流少,通信线缆多的场合,不适于频繁物流场合;
2、地毯式:仅在人流通道上铺设(占厂房面积的15%~35%),不适于物流荷重传送;
3、地板块铺设(****型):一次性全面铺设,方便工艺调整,可适于物流荷重传送。
台垫:双层复合橡胶制品,上层105~108W,下层102~103W.与地的接地电阻要在安全范围;****不用金属台垫,一是人身安全,二是避免充电器件放电现象。
(3)安装静电消除器;
如入口处、操作区、传送带等。
(4)工作人员尤其是操作人员的静电防护:着防静电带防静电腕带、服装等
(5)正确的操作方法
拿器件时拿外壳而不触摸管脚引线、电路板安装时**后插入敏感器件、不带电插拔器件和电路板、经常触摸静电接地柱、不做摩擦类动作等;并且防止人和人之间直接传递。
(6)使用防静电器具:如防静电容器、工具等;
(7) 控制防静电工作区的湿度和净度。

2 包装、运送和存储工程的防静电措施

主要目的是防止静电的产生:如采用防静电包装、器件引脚等电位、避免摩擦、即时接地消电等。
由于没有安全工作区或接地系统,必须特别谨慎!
防静电包装的作用:
1、防止静电的产生和积累;(如抗静电塑料装运管)
2、使器件的所有管脚短路,等电位;(如金属标准,导电泡沫,对I类静电敏感器件)
3、对外电场屏蔽。
运送过程避免摩擦、接触、振动和冲击等;优化传输线的速度、采取消电措施等。

3 静电检测

(1) 常用的静电检测仪表
静电电位计、兆欧表(高阻表)、腕带检测仪、连接监测仪等。
静电电位计:适于导体的接触式(会改变待测物体的导电状况)和适于绝缘体的非接触式(利用静电感应原理)。
非接触式静电计:直感式、旋转叶片式、振动电容式和集电式。
(2) 静电检测分类
按时间分:经常性、定期性和临时性;
按测试精度分:定量和定性
按场所分:现场测试和试验室测试,
表2.4是某大公司关于静电监测的日常规范要求;表2.5是静电的定性测试法;表2.6是现场测试和实验室测试的项目。

4 静电防护的管理工作

(1) 建立完整、严格的防静电控制程序,贯彻到设计、采购、生产工艺、质量保证、包装、存储和运输等各环节和部门, 表2.7列出了一些静电方面的常用标准。
(2) 张贴醒目的静电敏感器件标志,图2.11是各种防静电标志。其中(a)是防静电工作区的标志,(b)和(c)是防静电容器、元件架、运输车等器材上的标记;(d)是经防静电也处理的物品和场所的标记。
(3) 静电防护的培训。
4.5 小结
(1) 将所有元器件当作是静电敏感器件;
(2) 在没有良好接地的情况下,永远不要接触敏感器件或组件;
(3) 如果IC不在工艺线或防静电工作台上时,将它们保存在接地屏蔽的容器中;
(4) 带有IC的电路板必须在防静电工作台处理;
(5) 腕带、鞋套应每天检测,保证满足参数要求;
(6) 所有仪器和设备都要接地;
(7) 流过IC的气体和液体要保持低速;
(8) 在没有其它防静电措施的情况下,不要拿装在防静电管中的IC;
(9) 在可能产生静电的工序使用定点离子消电器;
(10) 腕带要保持人体和地等电位;
(11) ESD保护工作台要保持器件和地等电位;
(12) 不能在安全区内随意放置静电绝缘材料。
当存在静电电位差时、静电强度大到足够击穿物体或表面之间的隔离或直接接触到这些物体时,就可能发生静电放电。
因此,防止任何可能的静电放电事件发生的****解决方法是保持所有物体处于等电位。

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