Riepilogo della protezione dell'elettricità statica nella produzione elettronica
Nel processo di produzione elettronica, le scariche elettrostatiche spesso danneggiano i componenti elettronici, e persino i componenti elettronici perdono la loro funzione, causando perdite causate da errori. Pertanto, la protezione elettrostatica nell'industria elettronica di produzione è molto importante, principalmente per capire, Analizzare il principio della generazione di elettricità statica e protezione elettrostatica nella produzione di prodotti elettronici e riassumere alcune delle fondazioni della tecnologia di protezione elettrostatica e le misure corrispondenti nella produzione.
L'elettricità statica è un'energia elettrica invisibile e intangibile. Rimane sulla superficie dell'oggetto. È il risultato dello squilibrio delle cariche positive e negative nella gamma locale. È formato dalla conversione di elettroni o ioni. Il fenomeno elettrostatico è il processo di generazione e scomparsa della carica. Un termine generale per i fenomeni elettrici prodotti nel processo. Ad esempio: elettrificazione a frizione, camminata del corpo umano e altri fenomeni.
La tensione elettrostatica generata nella fabbricazione di prodotti elettronici e nel processo di trasporto, immagazzinaggio ecc. Eccede di gran lunga la tensione di rottura dei dispositivi MOS, che spesso causa una rottura intensa (danno parziale dei componenti), che causa loro un guasto o un grave pregiudizio il prodotto. Affidabilità.
Al fine di controllare ed eliminare l'ESS, alcuni paesi sviluppati hanno stabilito norme o regolamenti nazionali, militari e aziendali. Dalla progettazione, produzione, acquisto, magazzinaggio, ispezione, magazzinaggio, assemblaggio, messa in servizio, imballaggio e trasporto di prodotti semilavorati e prodotti finiti, esistono regolamenti corrispondenti sulla produzione, l'uso e la gestione delle attrezzature di protezione statica. Requisiti normativi rigorosi,
I dispositivi sensibili alle reazioni elettrostatiche sono chiamati componenti sensibili alle scariche elettrostatiche (SSD). I componenti sensibili alle scariche elettrostatiche si riferiscono principalmente a circuiti integrati su larga scala, in particolare i semiconduttori a film metallizzato (circuiti MOS). Diverse misure di protezione elettrostatiche vengono prese per diversi dispositivi SSD.
Alimentazione statica nella fabbricazione di prodotti elettronici:
(1) L'attività del corpo umano, l'elettricità statica generata dall'attrito, il contatto e la separazione tra persone e vestiti, scarpe, calze, ecc. È una delle principali fonti di energia statica nella produzione di prodotti elettronici. L'elettricità statica nel corpo umano è la causa principale del guasto (morbido) del dispositivo. La tensione elettrostatica generata dalle attività umane è di circa 0,5-2KV. Inoltre, l'umidità dell'aria ha una grande influenza sulla tensione elettrostatica, ed è aumentata di un ordine di grandezza in un ambiente secco. La tabella 2 mostra la relazione tra umidità relativa e attività del corpo umano.
Quando il corpo umano viene caricato e toccato il filo di terra, si verificherà un fenomeno di scarica e il corpo umano produrrà diversi gradi di risposta agli shock elettrici. Il grado di reazione è chiamato sensibilità allo shock elettrico. La Tabella 3 mostra la sensibilità agli urti del corpo umano durante le diverse scariche di tensione statica.
(2) Quando la salvietta in fibra chimica o in cotone viene sfregata contro la superficie di lavoro e il sedile, sulla superficie del capo può essere generata una tensione elettrostatica di 6000 V o più e il corpo umano viene caricato. In caso di contatto con il dispositivo, causerà lo scarico e danneggerà facilmente il dispositivo.
(3) La resistenza di isolamento della suola in gomma o plastica è pari a 1013 Ω. Quando si strofina contro il terreno, genera elettricità statica e carica il corpo umano.
(4) Quando la resina, il film di vernice e il dispositivo imballato con pellicola di plastica vengono trasportati in un pacchetto, la superficie del dispositivo e il materiale di imballaggio possono generare una tensione elettrostatica di diverse centinaia di volt per scaricare il dispositivo sensibile.
(5) Vari imballaggi, cartucce e fatturati realizzati con materiali polimerici come PP (polipropilene), PE (polietilene), PS (polivinilidene), PVR (poliuretano), PVC, poliestere e resina. Scatole, rack per PCB, ecc. Possono generare una tensione elettrostatica di 1-3,5 KV a causa di attriti e urti e scaricare parti sensibili.
(6) Superficie di lavoro ordinaria, generata dall'attrito per generare elettricità statica.
(7) La resistenza di isolamento del calcestruzzo, del pavimento lucido cerato, del foglio di gomma e di altri pavimenti isolanti è elevata e la carica statica sul corpo umano non è facile da perdere.
(8) Apparecchiature e strumenti di produzione elettronici: Trasformatori ad alta tensione e circuiti di flusso a corrente alternata / cieca in apparecchiature quali saldatori, saldatrici ad onda, forni di saldatura a riflusso, macchine di collocamento, dispositivi di messa in servizio e ispezione generano elettricità statica nell'attrezzatura. Se l'apparecchiatura non viene adeguatamente ventilata, causerà il guasto del dispositivo sensibile durante il processo di produzione. L'aria calda che circola nel forno e l'attrito dell'armadio e il vapore di CO2 nella scatola di raffreddamento del criostato di CO2 possono generare una grande quantità di carica statica.
Principio di protezione elettrostatica:
Nella produzione di prodotti elettronici, è impossibile generare elettricità statica. La generazione di elettricità statica non è un pericolo, il pericolo sta nell'accumulo di elettricità statica e nelle conseguenti scariche elettrostatiche. Il nucleo della protezione elettrostatica è "eliminazione silenziosa".
Principio di protezione elettrostatica:
(1) Evitare che l'elettricità statica si accumuli in luoghi in cui può essere generata elettricità statica. Prendere misure entro il raggio di sicurezza.
(2) Eliminare rapidamente l'accumulo di elettricità statica esistente e rilasciarlo immediatamente.
Metodo di protezione elettrostatica:
(1) Utilizzare materiale antistatico: il metallo è un conduttore, che danneggerà il dispositivo a causa della grande corrente di dispersione del conduttore. Inoltre, poiché il materiale isolante è soggetto a carica triboelettrica, il materiale antistatico non può essere utilizzato con materiali metallici e isolanti. Invece, un cosiddetto conduttore elettrostatico avente una resistenza superficiale di 1 × 10 5 Ω · cm o inferiore e un sottoconduttore elettrostatico avente una resistenza superficiale di 1 × 10 5 -1 × 10 8 Ω · cm sono stati usati come antistatico Materiale. Ad esempio, un materiale di protezione elettrostatica comunemente usato è realizzato mescolando il nero di carbonio conduttivo in gomma e la resistenza superficiale è controllata per essere 1 × 10 6 Ω · cm o meno.
(2) Perdita e messa a terra: collegare a massa la parte in cui potrebbe essersi verificata l'elettricità statica e fornire un canale di scarico elettrostatico. Il metodo di seppellire il filo di terra stabilisce una linea di terra "indipendente". Effettuare la resistenza tra terra e terra <> (Vedi GBJl79 o SJ / T10694-1996)
Metodo di messa a terra del materiale di protezione elettrostatica: collegare il materiale di protezione statico (come tappetino da banco, tappetino antistatico, cinturino da polso antistatico, ecc.) Al conduttore che conduce al filo di terra indipendente attraverso un resistore da 1MΩ (vedere SJ / T10630-1995) . Il resistore da 1MΩ è collegato in serie per assicurare che la corrente sia <5ma a="" terra,="" denominata="" terra=""> L'involucro del dispositivo e lo schermo elettrostatico sono solitamente messi a terra direttamente, chiamati hard ground.
(3) Eliminazione dell'elettricità statica sul conduttore: l'elettricità statica sul conduttore può essere messa a terra per causare perdite di elettricità statica verso terra. Il tempo di tensione e di rilascio del corpo di scarica può essere espresso dalla seguente equazione: UT = U0L1 / RC. Nella formula, la tensione al tempo UT-T (V) U0 è la tensione iniziale (V) R-la capacità equivalente (Ω) C-conduttore capacità equivalente (pf).
In genere è richiesto di perdere l'elettricità statica entro 1 secondo. Cioè, la tensione viene ridotta ad un'area sicura al di sotto di 1OOV in 1 secondo. Ciò impedirà che la velocità di dispersione sia troppo veloce e che la corrente di dispersione sia troppo grande per danneggiare l'SSD. Se U0 = 500V, C = 200pf, se si desidera che l'UT raggiunga 100 V in 1 secondo, è necessario R = 1.28 × 109Ω. Pertanto, il sistema di protezione ESD utilizza solitamente un resistore di limitazione della corrente di 1 MΩ per limitare la corrente di spurgo a meno di 5 mA. Questo è progettato per la sicurezza operativa. Se l'operatore si trova nel sistema di protezione ESD, il contatto accidentale della tensione industriale a 220 V non rappresenta un pericolo.
(4) Eliminazione dell'elettricità statica con non conduttori: per l'elettricità statica sugli isolatori, poiché le cariche elettriche non possono scorrere sull'isolante, l'elettricità statica non può essere rimossa mediante messa a terra. Le seguenti misure possono essere prese:
(a) Utilizzare una ventola a ioni di ionizzazione per generare ioni positivi e negativi, che possono neutralizzare l'elettricità statica della fonte di energia statica. Può essere posizionato vicino allo spazio e alla testa di posizionamento del posizionatore.
(b) Uso di un eliminatore statico - Un eliminatore statico è un tensioattivo. L'agente di eliminazione statica può essere utilizzato per lavare la superficie dello strumento e dell'oggetto e l'elettricità statica sulla superficie dell'oggetto può essere rapidamente eliminata.
(c) Controllare l'umidità dell'ambiente - Aumentare l'umidità può aumentare la conduttività superficiale del materiale non conduttore, rendendo difficile per la superficie dell'oggetto accumulare elettricità statica. Ad esempio, in un ambiente secco nel nord, è possibile adottare misure di umidificazione e ventilazione.
(d) Schermatura elettrostatica: utilizzare uno schermo (gabbia) per apparecchiature soggette a elettricità statica e mettere a terra in modo efficace lo schermo (gabbia).
(5) Metodo di controllo del processo: al fine di generare elettricità statica il meno possibile nella produzione di prodotti elettronici, controllare l'accumulo di cariche statiche, eliminare rapidamente l'accumulo di elettricità statica esistente e rilasciarlo immediatamente, dalla progettazione dell'impianto, all'installazione delle apparecchiature , funzionamento, sistema di gestione, ecc. agire in modo efficace.
Attrezzatura di protezione elettrostatica:
(1) Il sistema antistatico del corpo umano comprende cinturini da polso antistatici, tute, cappucci, guanti, scarpe, calze, ecc.
(2) Il pavimento antistatico comprende il pavimento antistatico in terrazzo, il pavimento in gomma antistatica, il pavimento in plastica antistatica in PVC, il tappeto antistatico, il pavimento antistatico.
(3) Serie di operazioni antistatiche: compresa l'antistatica: I: per tappetini da tavolo, borse antistatiche, carrelli di logistica antistatica, ferri di saldatura antistatici e utensili.
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