電子發燒友App
在電子產品制造中，靜電放電往往會損傷器件，甚至使器件失效，造成嚴重損失，因此SMT生產中的靜電防護非常重要。接下來我們談談如何在SMT生產中做好靜電防護。
電子產品制造中，不產生靜電是不可能的。產生靜電不是危害所在，其危害所在于靜電積聚以及由此產生的靜電放電。
一、靜電防護原理
對可能產生靜電的地方要防止靜電積聚。采取措施在安全范圍內。
對已經存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放。
二、靜電防護方法
1.使用防靜電材料：
金屬是導體，因導體的漏放電流大，會損壞器件。另外由于絕 緣材料容易產生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻l×105Ω·cm以下的所謂靜電導體，以及表面電阻1×105-1×108Ω·cm的靜電亞導體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護材料是在橡膠中混入導電碳黑來實現的，將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。
2.泄漏與接地：
對可能產生或已經產生靜電的部位進行接地，提供靜電釋放通道。采用埋大地線的方法建立“獨立”地線。使地線與大地之間的電阻＜10Ω。(參見GBJl79或SJ／T10694—1996)?
靜電防護材料接地方法：
將靜電防護材料(如于作臺面墊、地墊、防靜電腕帶等)通過1MΩ的電阻接到通向獨立大地線的導體上(參見SJ／T10630-1995)。串接1MΩ電阻是為了確保對地泄放＜5mA的電流，稱為軟接地。設備外殼和靜電屏蔽罩通常是直接接地，稱為硬接地。IPC-A-610C標準中推薦的防靜電工作臺接地方法如下圖。
3.導體帶靜電的消除：
導體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體的電壓與釋放時間可用下式表示：
UT=U0L1/RC
式中 UT-T時刻的電壓(V) U0起始電壓(V)R-等效電阻(Ω) C-導體等效電容(pf)一般要求在1秒內將靜電泄漏。即1秒內將電壓降至100V以下的安全區。這樣可以防止泄漏速度過快、泄漏電流過大對SSD造成損壞。若U0=500V，C=200pf，想在1秒內使UT達到100V，則要求R=1.28×109Ω。因此靜電防護系統中通常用1MΩ的限流電阻，將泄放電流限制在5mA以下。這是為操作安全設計的。如果操作人員在靜電防護系統中，不小心觸及到220V工業電壓，也不會帶來危險。
4.非導體帶靜電的消除：
對于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動，因此不能用接地的方法消除靜電。可采用以下措施：
(a)使用離子風機—離子風機產生正、負離子，可以中和靜電源的靜電。可設置在空間和貼裝機貼片頭附近。
(b)使用靜電消除劑—靜電消除劑屬于表面活性劑。可用靜電消除劑檫洗儀器和物體表面，能迅速消除物體表面的靜電。
(c)控制環境濕度—增加濕度可提高非導體材料的表面電導率，使物體表面不易積聚靜電。例如北方干燥環境可采取加濕通風的措施。
(d)采用靜電屏蔽—對易產生靜電的設備可采用屏蔽罩(籠)，并將屏蔽罩（籠）有效接地。
5.工藝控制法：
為了在電子產品制造中盡量少的產生靜電,控制靜電荷積聚，對已經存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放，應從廠房設計、設備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。
三、靜電防護器材
人體防靜電系統包括防靜電腕帶、工作服、帽、手套、鞋、襪等
防靜電地面包括防靜電水磨石地面、防靜電橡膠地面、PVC防靜電塑料地板、防靜電地毯、防靜電活動地板等。
防靜電操作系列：包括防靜電工作臺墊、防靜電包裝袋、防靜電物流小車、防靜電烙鐵及工具等。
四、靜電測量儀器
靜電場測試儀：用于測量臺面、地面等表面電阻值。平面結構場合和非平面場合要選擇不同規格的測量儀。
腕帶測試儀：測量腕帶是否有效。
人體靜電測試儀：用于測量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻抗，測量人體之間的靜電差,腕帶、接地插頭、工作服等是否防護有效。還可以作為入門放電，把人體靜電隔在車間之外。
兆歐表：用于測量所有導電型、抗靜電型及靜電泄放型表面的阻抗或電阻。
五、電子產品制造中防靜電技術指標要求
防靜電地極接地電阻＜10Ω。
地面或地墊：表面電阻值105-1010Ω;摩擦電壓＜100V。
墻壁：電阻值5×104-109Ω。
工作臺面或墊：表面電阻值106-109Ω；摩擦電壓＜100V；對地系統電阻106-108Ω。
工作椅面對腳輪電阻106-108Ω。
工作服、帽、手套摩擦電壓＜300V；鞋底摩擦電壓＜100V。
腕帶連接電纜電阻1MΩ；佩帶腕帶時系統電阻1-10MΩ。腳跟帶(鞋束)系統電阻0.5×105-108Ω。
物流車臺面對車輪系統電阻106-109Ω。
料盒、周轉箱、PCB架等物流傳遞器具表面電阻值103-108Ω;摩擦電壓＜100V。
包裝袋、盒摩擦電壓＜100V。
人體綜合電阻106-108Ω。
六、電子產品制造中防靜電措施及靜電作業區(點)的一般要求
?
SMT生產設備必須接地良好，貼裝機應采用三相無線制接地法并獨立接地。生產場所的地面、工作臺面墊、座椅等均應符合防靜電要求。車間內保持恒溫、恒濕的環境。應配備防靜電料盒、周轉箱、PCB架、物流小車、防靜電包裝帶、防靜電腕帶、防靜電烙鐵及工具等設施。
根據防靜電要求設置防靜電區域，并有明顯的防靜電警示標志。按作業區所使用器件的靜電敏感程度分成1、2、3級，根據不同級別制訂不同的防護措施。
1級靜電敏感程度范圍：0-1999V
2級靜電敏感程度范圍：2000-3999V
3級靜電敏感程度范圍：4000-15999V
16000V以上是非靜電敏感產品。
靜電安全區(點)的室溫為23±3℃，相對濕度為45-70%RH。禁止在低于30%的環境內操作SSD(靜電敏感元器件)。
定期測量地面、桌面、周轉箱等表面電阻值。
靜電安全區(點)的工作臺上禁止放置非生產物品，如餐具、茶具、提包、毛織物、報紙、橡膠手套等。
工作人員進入防靜電區域，需放電。操作人員進行操作時，必須穿工作服和防靜電鞋、襪。每次上崗操作前必須作靜電防護安全性檢查,合格后才能生產。
操作時要戴防靜電腕帶，每天測量腕帶是否有效。
測試SSD時應從包裝盒、管、盤中取一塊，測一塊,放一塊，不要堆在桌子上。經測試不合格器件應退庫。
加電測試時必須遵循加電和去電順序：低電壓→高電壓→信號電壓的順序進行。去電順序與此相反。同時注意電源極性不可顛倒，電源電壓不得超過額定值。
檢驗人員應熟悉SSD的型號、品種、測試知識，了解靜電保護的基本知識。
七、靜電敏感元器件(SSD)運輸、存儲、使用要求
SSD運輸過程中不得掉落在地，不得任意脫離包裝。
存放SSD的庫房相對濕度：30-40%RH。
SSD存放過程中保持原包裝，若須更換包裝時，要使用具有防靜電性能的容器。
庫房里，在放置SSD器件的位置上應貼有防靜電專用標簽。
發放SSD器件時應用目測的方法，在SSD器件的原包裝內清點數量。
對EPROM進行寫、擦及信息保護操作時，應將寫入器／擦除器充分接地，要帶防靜電手鐲。
裝配、焊接、修板、調試等操作人員都必須嚴格按照靜電防護要求進行操作。
測試、檢驗合格的印制電路板在封裝前再用離子噴槍噴射一次，以消除可能積聚的靜電荷。
八、防靜電工作區的管理與維護
制訂防靜電管理制度，并有專人負責。
備用防靜電工作服、鞋、手環等個人用品以備外來人員使用。
定期維護、檢查防靜電設施的有效性。
腕帶每周(或每天)檢查一次。
桌墊、地墊的接地性、靜電消除器的性能每月檢查一次。
防靜電元器件架、印制板架、周轉箱；運輸車、桌墊、地墊的防靜電性能每六個月檢查一次。
?
?
?
?
編輯：黃飛
?
工商網監
評論