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如今,隨著電子產(chǎn)品在人們的生產(chǎn)生活中得到了廣泛應用,源于ESD(靜電放電)的損害和破壞的機會也大幅度提升。一方面,電子產(chǎn)品優(yōu)化了人們的生活,給我們帶來充分的便利,但同時,電子產(chǎn)品始終處于ESD損害的危險之中。ESD的產(chǎn)生是一個自然過程,所以,靜電在電子領(lǐng)域的產(chǎn)生是不斷、反復的,如果在組裝過程中忽略靜電防護,或者采取不當?shù)撵o電防護措施,那么勢必會大幅度降低電子產(chǎn)品可靠性。
什么是靜電?
靜電是發(fā)生在材料內(nèi)部或表面的一種現(xiàn)象,是兩種材料中電荷不平衡造成的。一旦同一區(qū)域內(nèi)發(fā)生電子不平衡,就會產(chǎn)生電場,電場會影響到其它物體,這就是靜電放電產(chǎn)生的基礎(chǔ)。當物體彼此靠近時,電子跳躍的幾率會變得很高,因為吸引電子的能力因原子而不同。如果一種物質(zhì)的原子具有吸引其他物質(zhì)的電子的更大的能量,電荷就會發(fā)生遷移。
靜電是一種常見的物理現(xiàn)象,一般而言,在沒有與電路接觸時,不具有傷害性,但是隨著IC(集成電路)、高分子材料普遍使用,靜電一旦有機會接觸電路,就會產(chǎn)生電流,就會帶來一定的危害性。
靜電的危害有哪些?
靜電最常見的表現(xiàn)方式有靜電吸附和靜電放電。靜電吸附指的是電子產(chǎn)品在靜電的作用下吸附一些微小物品在電子產(chǎn)品表面,除了對產(chǎn)品阻抗造成騷擾外,還會削弱電子元件的功能,降低產(chǎn)品的使用壽命。靜電放電在電子應用領(lǐng)域中可能造成嚴重的影響,尤其是一些靜電敏感元器件無法經(jīng)受靜電放電,最終降低電子產(chǎn)品的使用壽命,甚至會給電子產(chǎn)品造成無法挽回的結(jié)果。
而在微電子元件的制作過程中,本來線路就比較細,一旦靜電產(chǎn)生,電磁干擾的影響會變大,對半成品電路必定會造成一定損壞。
靜電是如何產(chǎn)生的?
既然靜電能夠造成這么大的傷害,那么它是如何產(chǎn)生的呢?其實,靜電主要有三個產(chǎn)生來源:摩擦,感應和人體自帶。接下來,我們就逐一分析這三個來源。只有清楚掌握了靜電的來源,我們才能夠總結(jié)出最有效的靜電防護措施。
? 摩擦生靜電
對于靜電的這一來源,我們應該不難理解,畢竟,日常生活中太多這樣的例子了,梳頭時梳子和頭發(fā)之間的摩擦容易產(chǎn)生靜電;氣球在小孩子頭發(fā)上來回摩擦也會產(chǎn)生靜電,等等。正如我們在上文闡述的,靜電作為一種電能,屬于物理現(xiàn)象,是物體表面正負電荷在一定范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果。當兩個物體相互摩擦時,一個物體上的電荷會隨著摩擦轉(zhuǎn)移到對象物體上,這樣一來,失去電子的物體帶上了正電荷,得到電子的物體卻帶上負電荷,靜電便產(chǎn)生了。對于電子元器件來說,運輸過程中的摩擦就是一種潛在的威脅,摩擦一旦產(chǎn)生,電子元器件就會受到靜電的干擾,甚至會損壞,被靜電破壞的電子元器件再貼裝到電路板上,電路相應的功能便不能實現(xiàn),電子產(chǎn)品的可靠性便會大幅度下降。
? 感應生靜電
感應生電的現(xiàn)象在靜電場中很常見。當物體本身帶有靜電,周圍又有導體,此時在靜電場的作用下,導體就會產(chǎn)生兩極化。這樣,感應電荷便會產(chǎn)生,而且大小相同,電荷值相等,但極性相反,兩極化的電解質(zhì)還有可能成為新的電場源產(chǎn)生的靜電。
? 人體生靜電
人體可以看做是一種主要的靜電來源,這在電子組裝過程中尤其。在SMT貼片組裝過程中,人體靜電主要來源于人的行動造成的摩擦,比如衣服、鞋子等和周圍物體的摩擦。除此之外,物體因剝離、斷裂、高速運動和溫度等條件的影響也會生成靜電。
SMT貼片組裝過程中的靜電防護措施
電子組裝過程中,完全避免靜電是不可能的。組裝只是所有電子生產(chǎn)過程中的一個環(huán)節(jié),產(chǎn)品和元器件的運輸、存儲、包裝等過程中都有可能有靜電產(chǎn)生。靜電防護措施應該在SMT組裝過程中的各個環(huán)節(jié)施行。
? 導體與絕緣體的靜電防護措施
導體的靜電防護關(guān)鍵在于設(shè)置靜電泄放通道,如設(shè)備、儀表外殼等,這有利于電體上聚集的靜電荷順利泄出,導入大地。絕緣體的靜電防護措施與導體不同。由于絕緣體中的電荷不能夠隨意流動,所以導體中應用的接地泄放靜電的方法并不適用于絕緣體。絕緣體的靜電防護主要依靠電荷中和。靜電中和可以依靠離子電風扇,離子電風扇產(chǎn)生正、負離子,可以對靜電進行中和。
? 靜電防護器材的應用
目前,SMT組裝過程中使用的靜電器材包括人體靜電防護系統(tǒng)和防靜電操作系統(tǒng)等。靜電防護器材能夠有效減少靜電,泄漏對外電場的靜電。而且,靜電防護器材還具有一定的電阻性,有效限制靜電泄放速度,有效防止泄放電流過大。
? 加入防護性電路
增加防護性電路有利于靜電防護,但是,防護性電路會使電子產(chǎn)品體積增大,不適用于微小、高密度的電路,因此,增加防護性電路進行靜電防護的方法只適應于一般情況,對體積要求不大的電子產(chǎn)品。
? 操作人員靜電防護意識的培養(yǎng)
生產(chǎn)車間負責人需要對組裝人員進行靜電防護知識的普及教育,使其深刻了解靜電對電子生產(chǎn)的危害,提高他們靜電防護意識,有效避免靜電對電子組裝產(chǎn)品的破壞。并且,對操作人員的行為要進行嚴格規(guī)范,進入生產(chǎn)車間之前必須釋放靜電,凡是進入工作區(qū)域的工作人員必須正確穿上防靜電服和防靜電鞋,不允許在靜電敏感范圍內(nèi)隨意脫衣服。當接觸具有防靜電要求的電子組裝產(chǎn)品時,必須佩戴防靜電手環(huán)。靜電防護培訓要定期進行,不斷提高員工對于靜電防護的綜合素質(zhì)。
? 調(diào)節(jié)空氣濕度有效靜電防護
提高空氣濕度有利于增加導體材料導通率,空氣導電性能也會隨著增強,這樣,即使是絕緣體,表面上聚集的靜電荷可以更快地泄漏??偨Y(jié)下來就是,空氣濕度越大,越有利于進行靜電防護。
SMT組裝過程中的靜電防護是一項復雜的系統(tǒng)工程,一點點的疏漏可能都會破壞靜電防護效果,降低電子產(chǎn)品的可靠性。在SMT組裝生產(chǎn)過程中,應當根據(jù)實際情況施行靜電防護措施,最大程度提升靜電防護的有效性。
通過公司研發(fā)團隊的不懈努力,現(xiàn)已成功研發(fā)微小孔板、高頻板、氧化鋁陶瓷板、氮化鋁陶瓷板、氧化鈹陶瓷板、金屬基板、高TG厚銅板、高層背板、熱電分離銅基板、鋁基板、軟硬結(jié)合板、HDI盲埋孔板、埋容板等多種生產(chǎn)技術(shù),同時我們可以提供一站式服務,采購元器件、SMT貼片加工,成品測試等,以便滿足更多類別的客戶需求。
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