Elektronik imalatta statik elektrik korumanın özeti
Elektronik üretim sürecinde, elektrostatik deşarj genellikle elektronik bileşenlere zarar verir ve hatta elektronik bileşenlerin işlevlerini kaybetmesine neden olarak hatalardan kaynaklanan kayıplara neden olur. Bu nedenle, elektronik imalat endüstrisinde elektrostatik koruma, özellikle anlaşılması çok önemlidir. Elektronik ürün üretiminde statik elektrik üretimi ve elektrostatik koruma prensibini analiz eder ve elektrostatik koruma teknolojisi temellerinin bir kısmını ve üretimde ilgili önlemleri özetler.
Statik elektrik görünmez ve maddi olmayan bir elektrik enerjisidir. Nesnenin yüzeyinde kalır. Yerel aralıktaki pozitif ve negatif yüklerin dengesizliğinin sonucudur. Elektron veya iyonların dönüşümü ile oluşur. Elektrostatik olay, şarj üretimi ve kaybolması sürecidir. Süreçte üretilen elektrik olayları için genel bir terim. Örneğin: sürtünme elektrifikasyonu, insan vücudu yürüyüşü ve diğer fenomenler.
Elektronik ürünlerin imalatında ve nakliye, depolama, vb. İşlemlerinde üretilen elektrostatik voltaj, MOS cihazlarının arıza gerilimini çok aşar, bu da genellikle arızalanmaya (parçaların kısmen hasar görmesine) neden olur ve bu da bunların başarısız olmasına veya ciddi şekilde etkilenmesine neden olur. ürün. Güvenilirlik.
ESD'yi kontrol etmek ve ortadan kaldırmak için bazı gelişmiş ülkeler ulusal, askeri ve kurumsal standartları veya düzenlemeleri oluşturmuşlardır. Yarı mamul ürünlerin ve bitmiş ürünlerin tasarımı, üretimi, satın alınması, depolanması, teftiş edilmesi, depolanması, montajı, devreye alınması, ambalajlanması ve nakliyesinden, statik koruyucu ekipmanın üretimi, kullanımı ve yönetimi ile ilgili düzenlemeler bulunmaktadır. Sıkı yasal gereklilikler
Elektrostatik reaksiyonlara duyarlı olan cihazlara elektrostatik açıdan duyarlı bileşenler (SSD'ler) denir. Elektrostatik duyarlı bileşenler, özellikle çok büyük ölçekli entegre devrelere, özellikle metalize film yarı iletkenlerine (MOS devreleri) atıfta bulunur. Farklı SSD cihazları için farklı elektrostatik koruma önlemleri alınmıştır.
Elektronik ürünlerin imalatında statik güç kaynağı:
(1) İnsan vücudunun aktivitesi, sürtünme sonucu oluşan statik elektrik, insanlar ve giysiler, ayakkabılar, çoraplar, vb. Arasındaki temas ve ayrılık, elektronik ürünlerin üretiminde ana statik güç kaynaklarından biridir. İnsan vücudundaki statik elektrik, cihazın sert (yumuşak) bozulmasının ana sebebidir. İnsan aktiviteleri tarafından üretilen elektrostatik voltaj yaklaşık 0.5-2KV'dir. Ayrıca, havanın nemi, elektrostatik voltaj üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve kuru bir ortamda bir derece büyüklüğüyle artmaktadır. Tablo 2, bağıl nem ve insan vücudu aktivitesi arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
İnsan vücudu şarj edildiğinde ve toprak teline dokunduğunda, bir deşarj olayı meydana gelir ve insan vücudu farklı derecelerde elektrik çarpması tepkisi üretecektir. Reaksiyonun derecesi elektrik çarpması duyarlılığı olarak adlandırılır. Tablo 3, farklı statik voltaj deşarjları sırasında insan vücudunun şok duyarlılığını göstermektedir.
(2) Çalışma yüzeyine ve koltuğa kimyasal elyaf veya pamuklu tulumlar sürüldüğünde, giysinin yüzeyinde 6000V veya daha fazla elektrostatik voltaj üretilebilir ve insan vücudu yüklenir. Cihazla temas ettiğinde, akünün boşalmasına ve cihazın zarar görmesine neden olur.
(3) Kauçuk veya plastik tabanın yalıtım direnci 1013 Ω kadar yüksektir. Toprağa sürtünerek statik elektrik üretir ve insan vücuduna yükler.
(4) Reçine, boya filmi ve plastik film ambalajlı cihaz bir pakette nakledildiğinde, cihazın yüzeyi ve ambalaj malzemesi, hassas cihazı boşaltmak için birkaç yüz voltluk bir elektrostatik voltaj oluşturabilir.
(5) PP (polipropilen), PE (polietilen), PS (poliviniliden), PVR (poliüretan), PVC, polyester ve reçine gibi polimer malzemelerden yapılmış çeşitli ambalajlar, kartuşlar ve cirolar. Kutular, PCB rafları, vb. Sürtünme ve şok nedeniyle 1-3,5KV elektrostatik voltaj oluşturabilir ve hassas parçaları tahliye edebilir.
(6) Statik elektrik üretmek için sürtünme ile oluşturulan sıradan çalışma yüzeyi.
(7) Beton, cilalı zemin, kauçuk levha ve diğer yalıtım zeminlerinin yalıtım direnci yüksektir ve insan vücudundaki statik yükün sızması kolay değildir.
(8) Elektronik üretim ekipmanı ve araçları: Lehimleme demirleri, dalga lehimleme makineleri, reflow lehimleme fırınları, yerleştirme makineleri, devreye alma ve kontrol cihazları gibi ekipmanlardaki yüksek voltaj transformatörleri ve AC / kör akış devreleri, ekipmandaki statik elektriği indükler. Ekipmanın uygun şekilde havalandırılmadığı durumlarda, hassas cihazın imalat işlemi sırasında arıza yapmasına neden olur. Fırında dolaşan sıcak hava ve kabin sürtünmesi ve CO2 kriyostat soğutma kutusundaki CO2 buharı büyük miktarda statik yük oluşturabilir.
Elektrostatik koruma prensibi:
Elektronik ürünlerin üretiminde, statik elektrik üretmek imkansızdır. Statik elektrik üretimi bir tehlike değildir, tehlike statik elektriğin birikmesinde ve ortaya çıkan elektrostatik deşarjda yatar. Elektrostatik korumanın çekirdeği “sessiz eleme” dir.
Elektrostatik koruma prensibi:
(1) Statik elektriğin üretilebileceği yerlerde statik elektriğin birikmesini önleyin. Güvenli aralık içinde önlem alın.
(2) Mevcut statik elektrik birikimini hızla ortadan kaldırın ve derhal serbest bırakın.
Elektrostatik koruma yöntemi:
(1) Antistatik malzeme kullanın: Metal, iletkenin büyük kaçak akımından dolayı cihaza zarar verebilecek bir iletkendir. Ek olarak, yalıtım malzemesi triboelektrik yüklenmeye eğilimli olduğundan, metal ve yalıtım malzemeleri antistatik malzeme olarak kullanılamaz. Bunun yerine 1 × 10 5 Ω · cm veya daha düşük bir yüzey direnci olan ve 1 × 10 5 -1 × 10 8 Ω · cm yüzey direncine sahip bir elektrostatik alt iletken olan bir elektrostatik iletken, antistatik olarak kullanılmıştır. malzeme. Örneğin, yaygın olarak kullanılan bir elektrostatik koruma malzemesi, iletken karbon siyahının kauçuk içinde karıştırılmasıyla gerçekleştirilir ve yüzey direnci, 1 x 106 ± 1 cm veya daha az olacak şekilde kontrol edilir.
(2) Sızıntı ve topraklama: Statik elektriğin meydana gelebileceği veya meydana gelebileceği kısmı topraklayın ve elektrostatik boşaltma kanalı sağlayın. Topraklama telini gömme yöntemi "bağımsız" bir toprak hattı oluşturur. Toprak ile toprak arasındaki direnci <10ω> (Bkz. GBJl79 veya SJ / T10694-1996)
Elektrostatik koruyucu malzeme topraklama yöntemi: Statik koruyucu malzemeyi (tezgah matı, paspas, anti statik bilek kayışı, vb. Gibi) 1MΩ rezistörden bağımsız topraklama teline giden iletkene bağlayın (bkz. SJ / T10630-1995). . 1MΩ direnci, akımın yumuşak zemin olarak adlandırılan toprağa <5ma olduğundan="" emin="" olmak="" için="" seri=""> Cihaz muhafazası ve elektrostatik kalkan genellikle sert zemin olarak adlandırılan doğrudan topraklanır.
(3) İletkendeki statik elektriğin ortadan kaldırılması: İletkendeki statik elektrik, statik elektriğin toprağa sızmasına neden olacak şekilde topraklanabilir. Boşaltma gövdesinin voltajı ve serbest bırakma zamanı aşağıdaki denklemle ifade edilebilir: UT = U0L1 / RC. Formülde, UT-T zamanındaki (V) U0 voltajı, başlangıç gerilimi (V) R-eşdeğer direnç (Ω) C-iletken eşdeğer kapasitansıdır (pf).
Genellikle 1 saniye içinde statik elektriği sızdırmak gerekir. Yani, voltaj 1 saniyede 1OOV'nin altındaki güvenli bir alana indirgenir. Bu, sızıntı hızının çok hızlı olmasını ve kaçak akımın SSD'ye zarar veremeyecek kadar büyük olmasını önleyecektir. U0 = 500V, C = 200pf ise, UT'nin 1 saniyede 100 V'a ulaşmasını istiyorsanız, R = 1,28 × 109Ω gerekir. Bu nedenle, ESD koruma sistemi genellikle kanama akımını 5mA'den daha azına sınırlamak için 1MΩ akım sınırlayıcı bir direnç kullanır. Bu operasyon güvenliği için tasarlanmıştır. Operatör ESD koruma sisteminde ise, 220 V endüstriyel gerilime yanlışlıkla dokunmak tehlikeye yol açmayacaktır.
(4) Statik elektriğin iletken olmayanlarla giderilmesi: İzolatörlerde statik elektrik için, elektrik yükleri izolatöre akılamayacağından, statik elektrik topraklama ile giderilemez. Aşağıdaki önlemler alınabilir:
(a) Statik güç kaynağının statik elektriğini nötralize edebilen pozitif ve negatif iyonlar üretmek için bir iyon fan-iyon fanın kullanılması. Yerleşim makinesinin boşluğuna ve yerleştirme kafasına yakın yerleştirilebilir.
(b) Statik eleyici kullanımı - Statik eleyici bir yüzey aktif maddedir. Statik eleme maddesi, aletin ve nesnenin yüzeyini yıkamak için kullanılabilir ve nesnenin yüzeyindeki statik elektrik hızla ortadan kaldırılabilir.
(c) Ortamın neminin kontrol edilmesi - Nemin arttırılması, iletken olmayan malzemenin yüzey iletkenliğini artırarak, nesnenin yüzeyinin statik elektrik biriktirmesini zorlaştırabilir. Örneğin, kuzeydeki kuru bir ortamda, nemlendirme ve havalandırma önlemleri alınabilir.
(d) Elektrostatik koruyucu - Statik elektriğe eğilimli ekipmanı korumak ve blendajı etkin bir şekilde topraklamak için bir kafes (kafes) kullanın (kafes).
(5) Proses kontrol yöntemi: Elektronik ürünlerin imalatında mümkün olduğunca az statik elektrik üretmek için, statik yük birikimini kontrol edin, mevcut statik elektrik birikimini hızla ortadan kaldırın ve tesis tasarımından ekipman kurulumuna derhal serbest bırakın. Operasyon, yönetim sistemi vb.
Elektrostatik koruyucu ekipman:
(1) insan vücudu anti-statik sistem anti-statik bilek kayışları, tulumlar, kapaklar, eldiven, ayakkabı, çorap, vb içerir.
(2) Anti-statik zemin anti-statik terrazzo zemin, anti-statik kauçuk zemin, PVC anti-statik plastik zemin, anti-statik halı, anti-statik zemin içerir.
(3) Anti-statik çalışma serisi: anti-statik dahil: I: masa paspasları, anti-statik torbalar, anti-statik lojistik arabaları, anti-statik lehimleme ütüler ve aletler için.