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您需要了解的有关抗静电和ESD的所有信息
发布时间:2020-08-22 09:51浏览次数:

静电是一种自然现象,可以通过不同的方式产生,例如接触,摩擦,剥离等。电子,半导体,石油,军械,纺织,橡胶,航空和军事领域采用的静电防护技术可减少静电造成的损失。

预防措施

接地线

屏蔽

中和

防护装备

日常生活常识

静电说明

防静电产品

静电系统

预防措施

防静电措施主要有三种:防静电服,防静电鞋和防静电腕带。

防静电鞋和防静电腕带用于传导静电,以避免在人体上积聚。

防静电服

当穿着者四处走动时,普通衣服会产生很大的静态电压(> 1000V)。防静电衣服不会发生这种情况,这是穿防静电衣服的主要原因。

长条形材料的防静电服无法屏蔽衣服产生的静电(穿着后仍> 1000V)。当他使用网格材料制成的抗静电服可以完成其工作(<200V)。

静电通过导电地板和地线引入工厂的外部接地线。

预防措施包括防止静电产生并防止其损坏。

静电防护是一项长期的系统工程,任何故障或疏忽大意都会导致静电防护失效。

生产过程中的静电防护措施主要是静电泄漏,耗散,中和,加湿,屏蔽和接地。

人体静电防护系统通常由防静电腕带,脚链,工作服,鞋子和袜子,帽子,手套或指脚等组成,具有静电泄漏,中和和屏蔽功能。

地面防静电处理方法有:防静电陶瓷钢基复合活动地板,防静电钢活动地板,防静电陶瓷地板砖等。

接地线

接地对于减少导体上的静电荷非常重要,人体是导体,也是产生静电的主要来源。因此,我们必须减少由于与敏感的静电组件接触而产生的静电荷。最好通过接地来防止对人体的静电。

一些接地设备:

在工业中,腕带是最常用的接地设备。腕带将安全有效地排出体内的静电荷。腕带的合理使用要求与皮肤的合理接触。肮脏或松动的腕带可能会保留静电荷,这会使防静电控制失败。导电鞋或脚接地可用于克服腕带的缺点。

工作站接地装置

导电或静电耗散的工作表面是静电安全工作站不可或缺的一部分,尤其是在进行手动组装的地方。使用腕带时,必须将清洁的工作表面正确接地。但是,导电或静电消散材料会产生静电荷。,如果将它们正确接地,则可以有效地排出静电荷。

屏蔽

下一个概念是在存储或运输期间隔离零件和组件。它与带电物体或带电静电场隔离。绝缘子是防止在储存或运输过程中产生静电的最佳方法。由于接地不能消除静电荷或绝缘体,因此有必要将其与敏感部件隔离。在固定工作,运输和装卸区减少常规塑料和其他类型的绝缘子是将产品与绝缘子隔离的最佳方法。隔离也可以通过限制对整个工作区或工作站的访问来完成。最后,我们利用了以下事实:静电荷无法进入由导电材料或导电层制成的容器。该效应称为法拉第杯效应。

中和

利用静电消除设备,其主要成分是离子发生器。

中和非常重要,因为接地和隔离不会从绝缘体(例如合成纤维或常规塑料)释放电荷。中和或去除绝缘子中产生的电荷称为电离。离子只是空气中存在的带电物质。离子是由天然能源产生的。包括阳光,照明,露天火焰和辐射。我们可以通过离子发生器获得数万亿个离子,这些离子发生器使用高压来产生带电离子的平衡混合物,并使用风扇帮助离子漂移到物体或区域中和。电离可以在八秒钟内中和绝缘体上的静电荷,从而减少其潜在的损坏。电离不能替代接地或隔离。它仅减少静电放电事故的可能性或风险。

防护装备

个人静电消除器主要是指接触式静电消除器和自动传感器静电消除器。

接触式静电消除器

接触式手持式个人静电消除器是一种通过使用手持式设备接触金属物体来消除人体或金属物体上的静电的装置。但这只是暂时的。在日常生活中,始终会产生静电。使用接触式静电消除器一段时间后,当人体再次接触静电物体/金属导体时,会感到触电。因此,在使用产品时,我们需要尽快完成工作。

自动传感器静电消除器

自动个人除静电器是一种自动检测周围环境中的静电然后自动消除静电的设备。我们不需要任何操作。该自动钥匙链的最突出特点是其精湛的工艺,高达40,000伏的抗静电负载以及连续消除静电的能力。

日常生活常识

在日常生活中,人们经常由于衣服,气候,摩擦和其他原因而积聚静电。当它们撞到金属上时,人们会遭受电击的痛苦。在某些情况下可能会引起心理压力。如果您避免一会儿碰铁,可能会在您的身体上积聚更多的电荷,迟早会遭受更强烈的电击。

1.在室内,地毯和鞋底的摩擦可能会产生静电,而在室外,风也可能使您通电。进入或退出金属门时要小心,手可能会受到冲击。如果这种情况反复发生,可以采取以下措施来避免触电:

1.不要用手直接触摸铁门。取而代之的是在此之前握住钥匙(通常可以避免电击),用钥匙的尖端触摸金属,您身上的电会释放出来,并且不会被电击。

原理:手放电引起的疼痛是由于高压放电引起的,因为您的手与金属门突然接触会留下很小的放电区域,从而导致瞬间高压。如果您将钥匙从口袋里拿出来并放在很大的地方(一堆钥匙本身不能转移大量电荷,因此此时不会电击),请使用接触大导体的钥匙。此时,放电的接触点不是手的皮肤上的点,而是键的尖端,因此手不会感觉到。(也许是钥匙!如果感到疼痛。)

2.下出租车时经常发生触电。主要原因是下车时身体与座椅摩擦时会积聚静电,而当车门关闭时,突然碰到铁门会使手受到电击。

如果这种情况经常发生,那么下车时最好注意一下,也就是说,当您的身体碰到座椅时,您可以提前握住金属门框。当摩擦产生静电时,您可以随时从身体上清除静电,而下车时突然触摸铁门则不会放电。

静电说明

为了有效抵抗和防止ESD(静电放电),必须以正确的方式使用正确的设备。由于一系列强大的闭环ESD预防,监视和电离器,ESD可以被视为过程控制问题。

静电放电(ESD)是电路板和电子装配中组件损坏的常见且被低估的来源。它影响每个制造商,无论其大小。尽管许多人认为他们在ESD安全的环境中生产产品,但实际上,与ESD相关的损害每年继续使世界电子制造业损失数十亿美元。

什么是ESD?

静电放电  (ESD)是两个带电物体之间由于接触,短路或介电击穿而突然产生的电流。摩擦充电或静电感应可能导致静电积聚。当带不同电荷的物体靠近在一起或它们之间的电介质击穿时,通常会产生可见的火花,从而产生ESD。电荷在两个条件下稳定。

1.当它“掉入”导电但电绝缘的物体中时,例如带有塑料手柄的金属螺丝刀。

2.当它停留在绝缘表面(例如塑料)上时,它不能导电。

但是,如果具有足够高电荷的电绝缘导体(螺丝起子)靠近具有相反电势的集成电路(IC),则电荷“交叉”会导致静电放电(ESD)。

ESD在非常高的强度下会很快发生,通常会产生足够的热量来熔化半导体芯片的内部电路,这似乎在电子显微镜下会炸掉小弹孔,从而造成立即且不可逆转的损坏。而且,十分之一的情况很糟糕,整个组件在最终测试中都失败了。在其他90%的情况下,ESD损坏只会导致部分退化-意味着损坏的组件可以通过最终测试而没有发现,并且过早的现场故障只有在交付给客户之后才会发生。这将使制造商不得不纠正任何制造缺陷。

但是,控制ESD的主要困难是它不可见,但会损坏电子组件。为了产生可以听到哔哔声的放电,需要累积大约2,000伏特的电荷,而使用3,000伏特时,您会感觉到轻微的震动,而使用5,000伏特时,您可能会看到火花。

例如,诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)或电可编程只读存储器(EPROM)之类的常见组件可以被仅250伏和100伏的ESD电位差所破坏,而越来越多的敏感现代组件就在那里。包括奔腾处理器在内,它只能被5伏电压摧毁。

每天造成损害的活动使问题更加复杂。例如,在乙烯基工厂地板中,地板表面和鞋子之间存在摩擦。结果,取决于局部空气的相对湿度,纯电荷累积在3至2,000伏之间。

甚至工人在平台上的自然运动所产生的摩擦也会产生400〜6000伏的电压。如果在拆卸PCB或将其装在泡沫盒或气泡袋中的过程中对工人进行了绝缘处理,则工人身上积累的净电荷可达到26000伏左右。

因此,作为ESD危害的主要来源,进入静电保护区(EPA)的所有人员都必须接地以防止任何电荷积累,并且所有表面都应接触地面以保持所有物体的电位相同并防止ESD的发生。

防静电产品

用来防止ESD的主要产品是腕带,其灯芯绒卷曲且具有耗散的表面或衬垫-两者均必须正确接地。补充材料(例如耗散的鞋类或脚跟带和合适的衣服)旨在防止人们在静电防护区域(EPA)中移动时积累并保持净电荷。

PCB还应防止ESD在组装期间和组装后内部和外部传输。此区域可使用许多PCB包装产品,包括屏蔽袋,运输箱和移动手推车。尽管正确使用这些设备可以防止90%的ESD相关问题,但要达到最终的10%,还需要另一种保护措施:电离。

中和组装设备和产生静电的表面的最有效方法是使用电离器,该设备将电离的空气吹出工作区域,以中和绝缘材料上累积的任何电荷。

防静电手套

一个普遍的谬误是,因为碗带被固定在工作站上,所以该区域中的绝缘子(例如聚苯乙烯杯或纸板箱)的电荷将安全地消散。根据定义,绝缘子不导电,除电离外不可能将其放电。

如果带电绝缘体保留在EPA中,它将辐射静电场,对附近的任何物体产生净电荷,从而增加了ESD损坏产品的风险。尽管许多制造商试图防止其EPA使用绝缘材料,但这种方法难以实施。从操作员舒适的泡沫垫到塑料罩,绝缘材料已成为日常生活的重要组成部分。

由于使用了离子发生器,制造商可以接受某些绝缘材料出现在其EPA中的事实。由于离子发生系统不断中和绝缘子上可能发生的任何电荷积累,因此对于任何ESD程序来说,它们都是合理的投资。

标准电子组件中有两种形式的离子发生设备:

*台式机(单风扇)

*高架设备(在单个高架单元中带有一系列风扇)。

也有室内离子发生器,但它们主要用于洁净室。

使用哪个取决于保护区的大小。台式离子发生器将覆盖单个工作表面,而架空离子发生器将覆盖两个或三个。另一个优点是离子发生器还可以防止灰尘粘附到产品上,并且可以降低外观。

但是,如果没有对ESD器件的有效性进行适当的测试和监控,则没有完善的保护计划。一流的ESD控制和电离专家报告了制造商使用故障(因此无用)的ESD设备的实例,而他们并不知道其故障。

为防止这种情况,除了标准的ESD设备外,ESD供应商还提供了各种固定监视器,如果性能超出要求,它们会自动发出警报。该监视器可以用作独立单元,也可以在网络中链接在一起。它还具有自动数据采集网络软件,可实时显示操作员和工作站的性能。

该监测仪可以消除许多例行任务,从而简化ESD计划,例如,确保每天对碗带进行正确的测量,平衡和正确维护离子发生器,并且不损坏工作台接地点。

结论

防止ESD的第一步是正确评估如果忽略微小的细节会造成无法弥补的损害。有效的计划不仅要求使用有效的ESD保护设备,而且需要严格的操作程序以确保所有工厂人员都具有ESD安全性。

尽管许多制造商使用自动碗带测试仪,但由于碗带太松,通常会看到操作员通过测试或失败。许多操作员试图通过将测试仪的另一只手靠近手腕来通过测试。

尽管如此,好消息是可以避免ESD。通过增加相应的合格率,可以节省在适当设备和改进安全程序上投入的时间和金钱。

静电系统

作为有效的静电防护系统,它主要由两部分组成:硬件和软件。

硬件部分包括:

*人体静电防护产品

*防静电物流转移产品

*防静电地板

*防静电操作系统

*防静电接地

必须在防静电工作区中安装防静电接地。

*环境控制系统

防静电工作区应安装温湿度控制设备,对静电有特殊要求的装置中应安装环境清洁度控制系统,以使生产环境达到相应的清洁度水平。

*特殊的生产装配设备

应采用贴片机,粘接,插拔,焊接等生产设备。

*特殊抗静电产品。

*静电测量(监控)系统

软件部分包括:

*培训

*抗静电技术和设计文件。

*抗静电专业标准

*操作程序及规章制度

*完整的质量保证体系

*防静电标志

*储运要求

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