Zhrnutie ochrannej statickej elektriny v elektronickej výrobe
V procese výroby elektroniky elektrostatický výboj často poškodzuje elektronické komponenty a dokonca spôsobuje stratu funkcií elektronických súčiastok, čo vedie k stratám spôsobeným chybami. Preto je veľmi dôležitá elektrostatická ochrana v elektrotechnickom priemysle, hlavne pochopiť, analyzovať princíp výroby statickej elektrickej a elektrostatickej ochrany pri výrobe elektronických výrobkov a zhrnúť niektoré základy technológie elektrostatickej ochrany a zodpovedajúce opatrenia vo výrobe.
Statická elektrina je neviditeľná a nehmotná elektrická energia. Zostáva na povrchu objektu. Je to výsledok nerovnováhy pozitívnych a negatívnych nábojov v lokálnom rozsahu. Je tvorená konverziou elektrónov alebo iónov. Elektrostatický jav je proces generovania a zmiznutia náboja. Všeobecný pojem pre elektrické javy produkované v tomto procese. Napríklad: trecie elektrifikácia, chôdza ľudského tela a iné fenomény.
Elektrostatické napätie generované pri výrobe elektronických výrobkov a v procese prepravy, skladovania atď. Ďaleko presahuje napätie pri poruche zariadení MOS, ktoré často spôsobujú ťažké poruchy (čiastočné poškodenie komponentov), čo spôsobuje zlyhanie alebo vážne poškodenie produkt. Spoľahlivosť.
V záujme kontroly a eliminácie ESD niektoré rozvinuté krajiny zaviedli národné, vojenské a podnikové normy alebo predpisy. Od návrhu, výroby, nákupu, skladovania, kontroly, skladovania, montáže, uvedenia do prevádzky, balenia a prepravy polotovarov a hotových výrobkov existujú zodpovedajúce predpisy o výrobe, použití a riadení statických ochranných zariadení. Prísne regulačné požiadavky,
Zariadenia, ktoré sú citlivé na elektrostatické reakcie, sa nazývajú elektrostaticky citlivé komponenty (SSD). Komponenty citlivé na elektrostatické výboje sa týkajú najmä veľmi veľkých integrovaných obvodov, najmä polovodičov z metalizovaných fólií (okruhy MOS). Rôzne opatrenia elektrostatickej ochrany sa používajú pre rôzne zariadenia SSD.
Statické napájanie elektrickej energie pri výrobe elektronických výrobkov:
(1) Činnosť ľudského tela, statická elektrina vytvorená trením, kontakt a oddelenie medzi ľuďmi a odevmi, obuvmi, ponožkami atď. Je jedným z hlavných statických zdrojov energie pri výrobe elektronických výrobkov. Statická elektrina v ľudskom tele je hlavnou príčinou tvrdého (mäkkého) rozpadu zariadenia. Elektrostatické napätie generované ľudskou činnosťou je približne 0,5-2 KV. Navyše vlhkosť vzduchu má veľký vplyv na elektrostatické napätie a zvyšuje sa o jeden stupeň v suchom prostredí. Tabuľka 2 znázorňuje vzťah medzi relatívnou vlhkosťou a aktivitou ľudského tela.
Keď sa ľudské telo nabije a dotkne zemného vodiča, dôjde k výbojovému javu a ľudské telo spôsobí rôzne stupne odozvy elektrického šoku. Stupeň reakcie sa nazýva citlivosť elektrického šoku. Tabuľka 3 znázorňuje citlivosť ľudského tela na šok pri rôznych výbojoch statického napätia.
(2) Keď sú chemické vlákna alebo bavlnené tričká narezané proti pracovnému povrchu a sedadlu, na povrchu odevu sa môže vytvoriť elektrostatické napätie 6000 V alebo viac a ľudské telo sa nabije. Pri kontakte so zariadením spôsobí vybitie a ľahko poškodí zariadenie.
(3) Izolačný odpor gumovej alebo plastovej podrážky je vysoký ako 1013 Ω. Keď sa trhá na zem, generuje statickú elektrinu a nabíja ľudské telo.
(4) Keď sa živica, farbiaca fólia a plastové fólie zabalené zariadenie prepravujú v obale, povrch zariadenia a obalového materiálu môže vyvolať elektrostatické napätie niekoľko stoviek voltov na vypustenie citlivého zariadenia.
(5) Rôzne obaly, náboje a obruby z polymérových materiálov, ako sú PP (polypropylén), PE (polyetylén), PS (polyvinylidén), PVR (polyuretán), PVC, polyester a živica. Krabice, stojany na dosky s plošnými spojmi atď. Môžu vytvárať elektrostatické napätie 1-3,5 KV v dôsledku trenia a nárazu a vylučujú citlivé časti.
(6) Bežná pracovná plocha vytvorená trením na vytvorenie statickej elektriny.
(7) Izolačný odpor betónu, voskovaná leštená podlaha, gumová fólia a iné izolačné podlahy je vysoká a statický náboj na ľudskom tele nie je ľahko unikateľný.
(8) Elektronické výrobné zariadenia a nástroje: vysokonapäťové transformátory a obvody AC / slepé prietoky v zariadeniach, ako sú spájkovače, vlnovky, spájkovacie pece, zariadenia na umiestnenie, zariadenia na uvedenie do prevádzky a kontroly, vyvolávajú statickú elektrinu v zariadení. Ak zariadenie nie je správne odvzdušnené, spôsobí zlyhanie citlivého zariadenia počas výrobného procesu. Horúci vzduch, ktorý cirkuluje v rúre a trenie skrine, a pary CO2 v chladiacej skrinke s CO2 kryostatom môžu vytvárať veľké množstvo statického náboja.
Princíp elektrostatickej ochrany:
Pri výrobe elektronických výrobkov nie je možné vyrábať statickú elektrinu. Generovanie statickej elektriny nie je nebezpečenstvo, nebezpečenstvo spočíva v akumulácii statickej elektriny a výsledného elektrostatického výboja. Jadrom elektrostatickej ochrany je "tiché odstránenie".
Princíp elektrostatickej ochrany:
(1) Zabráňte hromadeniu statickej elektriny na miestach, kde môže vzniknúť statická elektrina. Urobte opatrenia v bezpečnom rozsahu.
(2) Rýchlo odstráňte existujúcu akumuláciu statickej elektriny a ihneď ju uvoľnite.
Metóda elektrostatickej ochrany:
(1) Používajte antistatický materiál: Kov je vodič, ktorý poškodí zariadenie kvôli veľkému unikajúcemu prúdu vodiča. Okrem toho, pretože izolačný materiál je náchylný na triboelektrické nabíjanie, nemožno ako antistatický materiál použiť kovové a izolačné materiály. Namiesto toho bol ako antistatický použitý takzvaný elektrostatický vodič s povrchovým odporom 1 × 10 5 Ω · cm a menej a elektrostatickým vodičom s povrchovým odporom 1 x 105-5 x 10 8 Ω · cm materiál. Napríklad bežne používaný elektrostatický ochranný materiál sa realizuje zmiešaním vodivých sadzí v kaučuku a povrchový odpor je regulovaný tak, aby bol 1 x 106 6 · cm alebo menej.
(2) Únik a uzemnenie: Uzemnite časť, kde sa môže alebo mohla vyskytnúť statická elektrina a zabezpečte elektrostatický výbojový kanál. Metóda zakopnutia uzemňovacieho drôtu vytvára "nezávislé" pozemné vedenie. Vytvorte odpor medzi zemou a zemou <> (Pozri GBJl79 alebo SJ / T10694-1996)
Metóda uzemnenia elektrostatického ochranného materiálu: Pripojte statický ochranný materiál (ako sú rohože, podlahové rohože, antistatický remienok na zápästie atď.) K vodiču vedúcemu k nezávislému uzemňovaciemu vodiču cez 1MΩ odpor (pozri SJ / T10630-1995) , Rezistor 1MΩ je zapojený do série, aby sa zabezpečilo, že prúd je <5ma na="" zem,="" nazývaný="" mäkký=""> Kryt zariadenia a elektrostatická ochrana sú obyčajne uzemnené priamo, nazývané tvrdé pôdy.
(3) Odstránenie statickej elektriny na vodiči: Statická elektrina na vodiči môže byť uzemnená, aby spôsobila únik statickej elektriny do zeme. Doba napätia a uvoľňovania výbojového telesa sa môže vyjadriť nasledujúcou rovnicou: UT = U0L1 / RC. Vo vzorci je napätie pri UT-T čase (V) U0 počiatočné napätie (V) R - ekvivalentná kapacita odporu (Ω) C-vodiča (pf).
Vo všeobecnosti sa vyžaduje, aby do 1 sekundy vytekla statická elektrina. To znamená, že napätie sa zníži na bezpečnú oblasť pod 1OOV za 1 sekundu. Tým sa zabráni tomu, aby rýchlosť úniku bola príliš rýchla a aby uniknutý prúd bol príliš veľký na poškodenie SSD. Ak U0 = 500V, C = 200pf, ak chcete UT dosiahnuť 100V za 1 sekundu, potrebujete R = 1,28 × 109Ω. Preto ochranný systém ESD zvyčajne používa 1MΩ obmedzovač prúdu na obmedzenie prúdu odvzdušňovača na menej ako 5 mA. Je určený pre prevádzkovú bezpečnosť. Ak sa operátor nachádza v ochrannom systéme ESD, náhodným dotykom priemyselného napätia 220V nebude nebezpečenstvo.
(4) Odstránenie statickej elektriny s nevodičmi: Pre statickú elektrickú energiu na izolátoroch, pretože elektrické izolácie nemôžu prúdiť na izolátor, statickú elektrinu nemožno odstrániť uzemnením. Môžu sa prijať tieto opatrenia:
(a) Použitie ventilátora s iónovými ventilátormi na generovanie pozitívnych a negatívnych iónov, ktoré môžu neutralizovať statickú elektrinu statického zdroja energie. Môžu byť umiestnené v blízkosti priestoru a umiestňovacej hlavy umiestňovacieho stroja.
b) Použitie statického odstraňovača - Statický odstraňovač je povrchovo aktívna látka. Statické odstraňovacie činidlo sa môže použiť na umývanie povrchu prístroja a predmetu a statická elektrina na povrchu objektu sa môže rýchlo odstrániť.
(c) Kontrola vlhkosti prostredia - Zvyšovanie vlhkosti môže zvýšiť povrchovú vodivosť nevodivého materiálu, čo sťažuje akumuláciu statickej elektriny na povrchu predmetu. Napríklad v suchom prostredí na severe je možné vykonať opatrenia na zvlhčovanie a vetranie.
(d) Elektrostatické tienenie - Používajte štít (klec) pre zariadenia, ktoré sú náchylné na statickú elektrinu a účinne uzemnite štít (klietku).
(5) Metóda riadenia procesu: S cieľom generovať statickú elektrinu čo najmenej pri výrobe elektronických výrobkov riadiť nahromadenie statického náboja, rýchlo odstrániť existujúcu statickú elektrickú akumuláciu a ihneď prepustiť z konštrukcie zariadenia, inštalácie zariadenia , prevádzka, systém riadenia atď.
Elektrostatické ochranné prostriedky:
(1) Antistatický systém ľudského tela obsahuje antistatické popruhy na zápästie, kombinézy, čiapky, rukavice, topánky, ponožky atď.
(2) Antistatické podlahy obsahujú antistatické terasové podlahy, antistatická gumová podlaha, PVC antistatické plastové podlahy, antistatický koberec, antistatická podlaha.
(3) Séria antistatickej prevádzky: vrátane antistatických: I: pre stolové rohože, antistatické vrecká, antistatické logistické vozíky, antistatické spájkovačky a náradie.