Resumen de protección de la electricidad estática en la fabricación electrónica.
En el proceso de fabricación electrónica, la descarga electrostática a menudo daña los componentes electrónicos e incluso hace que los componentes electrónicos pierdan su función, lo que ocasiona pérdidas causadas por errores. Por lo tanto, la protección electrostática en la industria de fabricación de productos electrónicos es muy importante, principalmente para comprender, analizar el principio de generación de electricidad estática y protección electrostática en la fabricación de productos electrónicos, y resumir algunos de los fundamentos de la tecnología de protección electrostática y las medidas correspondientes en la producción.
La electricidad estática es una energía eléctrica invisible e intangible. Permanece en la superficie del objeto. Es el resultado del desequilibrio de las cargas positivas y negativas en el rango local. Está formado por la conversión de electrones o iones. El fenómeno electrostático es el proceso de generación de carga y desaparición. Un término general para los fenómenos eléctricos producidos en el proceso. Por ejemplo: electrificación por fricción, andar por el cuerpo humano y otros fenómenos.
La tensión electrostática generada en la fabricación de productos electrónicos y en el proceso de transporte, almacenamiento, etc. supera con creces la tensión de ruptura de los dispositivos MOS, que a menudo causa una ruptura dura (daño parcial de los componentes), lo que hace que fallen o afecten gravemente el producto. Confiabilidad.
Para controlar y eliminar la EDS, algunos países desarrollados han establecido normas o reglamentos nacionales, militares y corporativos. Desde el diseño, la fabricación, la compra, el almacenamiento, la inspección, el almacenamiento, el montaje, la puesta en servicio, el embalaje y el transporte de productos semiacabados y productos terminados, existen normas correspondientes sobre la fabricación, uso y gestión de equipos de protección estática. Requisitos reglamentarios estrictos,
Los dispositivos que son sensibles a las reacciones electrostáticas se llaman componentes sensibles a la electrostática (SSD). Los componentes sensibles a la electrostática se refieren principalmente a circuitos integrados a gran escala, especialmente semiconductores de película metalizada (circuitos MOS). Se toman diferentes medidas de protección electrostática para diferentes dispositivos SSD.
Fuente de alimentación estática en la fabricación de productos electrónicos:
(1) La actividad del cuerpo humano, la electricidad estática generada por la fricción, el contacto y la separación entre personas y ropa, zapatos, calcetines, etc. es una de las principales fuentes de energía estática en la fabricación de productos electrónicos. La electricidad estática en el cuerpo humano es la causa principal de la falla (suave) del dispositivo. El voltaje electrostático generado por las actividades humanas es de aproximadamente 0.5-2KV. Además, la humedad del aire tiene una gran influencia en el voltaje electrostático y se incrementa en un orden de magnitud en un ambiente seco. La tabla 2 muestra la relación entre la humedad relativa y la actividad del cuerpo humano.
Cuando el cuerpo humano se carga y se toca el cable de tierra, se producirá un fenómeno de descarga y el cuerpo humano producirá diferentes grados de respuesta a la descarga eléctrica. El grado de reacción se llama la sensibilidad de choque eléctrico. La Tabla 3 muestra la sensibilidad al choque del cuerpo humano durante diferentes descargas de voltaje estático.
(2) Cuando la fibra química o el mono de algodón se frotan contra la superficie de trabajo y el asiento, se puede generar un voltaje electrostático de 6000 V o más en la superficie de la prenda y el cuerpo humano está cargado. Cuando entra en contacto con el dispositivo, provocará la descarga y dañará fácilmente el dispositivo.
(3) La resistencia de aislamiento de la suela de goma o plástico es tan alta como 1013. Cuando se frota contra el suelo, genera electricidad estática y carga el cuerpo humano.
(4) Cuando la resina, la película de pintura y el dispositivo empaquetado de película plástica se transportan en un paquete, la superficie del dispositivo y el material de empaque pueden generar una tensión electrostática de varios cientos de voltios para descargar el dispositivo sensible.
(5) Diversos embalajes, cartuchos y vueltas hechas de materiales polímeros como PP (polipropileno), PE (polietileno), PS (polivinilideno), PVR (poliuretano), PVC, poliéster y resina. Las cajas, racks de PCB, etc. pueden generar un voltaje electrostático de 1-3.5KV debido a la fricción y los golpes, y descargar partes sensibles.
(6) Superficie de trabajo ordinaria, generada por fricción para generar electricidad estática.
(7) La resistencia de aislamiento del concreto, el piso pulido encerado, la lámina de goma y otros pisos aislantes es alta, y la carga estática en el cuerpo humano no es fácil de filtrar.
(8) Equipos y herramientas de producción electrónica: los transformadores de alto voltaje y los circuitos de flujo de CA / persianas en equipos como los soldadores, las máquinas de soldadura por ola, los hornos de soldadura por reflujo, las máquinas de colocación, los dispositivos de puesta en marcha y de inspección producen electricidad estática en el equipo. Si el equipo no cuenta con ventilación adecuada, el dispositivo sensible fallará durante el proceso de fabricación. El aire caliente que circula en el horno y la fricción del gabinete, y el vapor de CO2 en la caja de enfriamiento del criostato de CO2 pueden generar una gran cantidad de carga estática.
Principio de protección electrostática:
En la fabricación de productos electrónicos, es imposible generar electricidad estática. La generación de electricidad estática no es un peligro, el peligro reside en la acumulación de electricidad estática y la descarga electrostática resultante. El núcleo de la protección electrostática es la "eliminación silenciosa".
Principio de protección electrostática:
(1) Evite que la electricidad estática se acumule en lugares donde se pueda generar electricidad estática. Tomar medidas dentro del rango de seguridad.
(2) Elimine rápidamente la acumulación de electricidad estática existente y libérela inmediatamente.
Método de protección electrostática:
(1) Use material antiestático: el metal es un conductor, que dañará el dispositivo debido a la gran corriente de fuga del conductor. Además, dado que el material aislante es propenso a la carga triboeléctrica, los materiales metálicos y aislantes no se pueden usar como material antiestático. En su lugar, se utilizaron un llamado conductor electrostático que tiene una resistencia superficial de 1 × 10 5 Ω · cm o menos y un subconductor electrostático que tiene una resistencia superficial de 1 × 10 5 -1 × 10 8 Ω · cm como antiestático. material. Por ejemplo, un material de protección electrostática comúnmente usado se realiza mezclando negro de carbón conductor en caucho, y la resistencia de la superficie se controla para que sea de 1 × 10 6 Ω · cm o menos.
(2) Fugas y conexión a tierra: conecte a tierra la parte donde pueda haber ocurrido electricidad estática y proporcione un canal de descarga electrostática. El método para enterrar el cable de tierra establece una línea de tierra "independiente". Haz la resistencia entre tierra y tierra <> (Ver GBJl79 o SJ / T10694-1996)
Método de conexión a tierra del material de protección electrostático: conecte el material de protección estático (como la estera de la encimera, la alfombra del piso, la muñequera antiestática, etc.) al conductor que conduce al cable a tierra independiente a través de una resistencia de 1 MΩ (consulte SJ / T10630-1995) . La resistencia de 1MΩ se conecta en serie para garantizar que la corriente sea <5ma a="" tierra,="" llamada="" tierra=""> La carcasa del dispositivo y el escudo electrostático generalmente están conectados a tierra directamente, lo que se denomina tierra dura.
(3) Eliminación de electricidad estática en el conductor: la electricidad estática en el conductor puede conectarse a tierra para que la electricidad estática se filtre a tierra. El voltaje y el tiempo de liberación del cuerpo de descarga se pueden expresar mediante la siguiente ecuación: UT = U0L1 / RC. En la fórmula, la tensión en el tiempo UT-T (V) U0 es la tensión de inicio (V) R: la resistencia equivalente (Ω) capacitancia equivalente del conductor C (pf).
En general, se requiere filtrar electricidad estática en 1 segundo. Es decir, el voltaje se reduce a un área segura por debajo de 1OOV en 1 segundo. Esto evitará que la velocidad de fuga sea demasiado rápida y que la corriente de fuga sea demasiado grande para dañar el SSD. Si U0 = 500V, C = 200pf, si desea que la UT alcance los 100V en 1 segundo, necesita R = 1.28 × 109Ω. Por lo tanto, el sistema de protección contra ESD generalmente utiliza una resistencia limitadora de corriente de 1MΩ para limitar la corriente de purga a menos de 5mA. Esto está diseñado para la seguridad operativa. Si el operador está en el sistema de protección ESD, tocar accidentalmente la tensión industrial de 220 V no supondrá ningún peligro.
(4) Eliminación de electricidad estática con no conductores: para la electricidad estática en los aisladores, ya que las cargas eléctricas no pueden fluir en el aislante, la electricidad estática no puede eliminarse mediante la conexión a tierra. Se pueden tomar las siguientes medidas:
(a) Usar un ventilador de iones de iones para generar iones positivos y negativos, que pueden neutralizar la electricidad estática de la fuente de energía estática. Puede colocarse cerca del espacio y del cabezal de colocación de la máquina de colocación.
(b) Uso de un eliminador de estática: un eliminador de estática es un surfactante. El agente de eliminación de estática se puede usar para lavar la superficie del instrumento y el objeto, y la electricidad estática en la superficie del objeto se puede eliminar rápidamente.
(c) Control de la humedad del medio ambiente: el aumento de la humedad puede aumentar la conductividad de la superficie del material no conductor, lo que dificulta que la superficie del objeto acumule electricidad estática. Por ejemplo, en un ambiente seco en el norte, se pueden tomar medidas de humidificación y ventilación.
(d) Blindaje electrostático: use un blindaje (jaula) para los equipos que son propensos a la electricidad estática y conecte a tierra el blindaje (jaula) de manera efectiva.
(5) Método de control del proceso: para generar la electricidad estática lo menos posible en la fabricación de productos electrónicos, controlar la acumulación de carga estática, eliminar rápidamente la acumulación de electricidad estática existente y liberar inmediatamente, desde el diseño de la planta, la instalación del equipo. , operación, sistema de gestión, etc. tomar medidas efectivas.
Equipos de protección electrostática:
(1) El sistema antiestático del cuerpo humano incluye muñequeras antiestáticas, monos, gorras, guantes, zapatos, calcetines, etc.
(2) El piso antiestático incluye piso de terrazo antiestático, piso de goma antiestático, piso de plástico antiestático de PVC, alfombra antiestática, piso antiestático.
(3) Serie de operación antiestática: incluye antiestático: I: para tapetes, bolsas antiestáticas, carros logísticos antiestáticos, soldadores antiestáticos y herramientas.
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