SMT生产中的静电防护技术及措施Word格式文档下载.docx

1、而在电子产品制造中以及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超过MO器件的击穿电压，往往会使器件产生硬击穿或软击穿（器件局部损伤）现象,使其失效或严重影响产品的可靠性。为了控制和消除ESD,美国、西欧和日本等发达国家均制定了国家、军用和企业标准或规定。从静电敏感元器件的设计、制造、购买、入库、检验、仓储、装配、调试、半成品与成品的包装、运输等均有相应规定,对静电防护器材的制造使用和管理也有较严格的规章制度要求。我国也参照国际标准制定了军用和企业标准。例如有航天部、机电部、石油部等标准。2静电敏感器件（SSD）对静电反应敏感的器件称为静电敏感元器件（SSD）。静电敏感器件主要是指超大规模集成电路

2、，特别是金属化膜半导体（MOS电路）。表1为静电敏感器件的分级表。可根据SS分级表，针对不同的SSD器件,采取不同的静电防护措施。3电子产品制造中的静电源（）人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬（软）击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压约0.2V。另外空气湿度对静电电压影响很大,若在干燥环境中还要上升个数量级。表2为相对湿度对与人体活动带电的关系。人体带电后触摸到地线,会产生放电现象,人体就会产生不同程度的电击感反应，其反应的程度称为电击感度。表3为不同静电压放电过程中人体的电击感度。（2）化纤或棉制工作

3、服与工作台面、坐椅摩擦时,可在服装表面产生600V以上的静电电压,并使人体带电,此时与器件接触时,会导致放电，容易损坏器件。（3）橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达101,当与地面摩擦时产生静电,并使人体带电。（）树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时，器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压,对敏感器件放电。（）用P（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚内乙烯）、PVR（聚胺脂）、PVC和聚脂、树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生1-KV静电电压，对敏感藉件放电。（）普通工作台面,受到摩擦产生静电。（）混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电

4、阻高,人体上的静电荷不易泄漏。（）电子生产设备和工具方面:例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交/盲流电路都会在设备卜感应出静电。如果设备静电泄放措施不好,都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦、CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会可产生大量的静电荷。4.静电防护原理电子产品制造中,不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在，其危害所在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护的核心是“静心消除”。静电防护原理：（1）对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施在安全范围内。（2）对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放。.静电防护

5、方法（1）使用防静电材料：金属是导体,因导体的漏放电流大,会损坏器件。另外由于绝缘材料容易产生摩擦起电，因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料。而是采用表面电阻l15以下的所谓静电导体,以及表面电阻105-108c的静电亚导体作为防静电材料。例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的，将表面电阻控制在1106cm以下。（2）泄漏与接地：对可能产生或已经产生静电的部位进行接地，提供静电释放通道。采用埋大地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻1。（参见l79或SJ/T10641996）静电防护材料接地方法：将静电防护材料（如于作台面垫、地垫、防静电腕带等）通过1的电阻接到通向

6、独立大地线的导体上（参见SJT10630-1995）。串接1M电阻是为了确保对地泄放5mA的电流,称为软接地。设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地,称为硬接地。（3）导体带静电的消除：导体上的静电可以用接地的方法使静电泄漏到大地。放电体卜的电压与释放时间可用下式表示:UT=L1C式中 U-T时刻的电压（V） U0一起始电压（V）-等效电阻（） C-导体等效电容（f）一般要求在秒内将静电泄漏。即秒内将电压降至1OOV以下的安全区。这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对SS造成损坏。若U=50，C=200pf,想在1秒内使UT达到10V，则要求R=12819。因此静电防护系统中通常用1M的限流电阻

7、,将泄放电流限制在5mA以下。这是为操作安全设计的。如果操作人员在静电防护系统中，不小心触及到220V工业电压，也不会带来危险。（4）非导体带静电的消除:对于绝缘体上的静电,由于电荷不能在绝缘体上流动,因此不能用接地的方法消除静电。可采用以下措施:（a）使用离子风机离子风机产生正、负离子,可以中和静电源的静电。可设置在空间和贴装机贴片头附近。（b）使用静电消除剂静电消除剂属于表面活性剂。可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面，能迅速消除物体表面的静电。（）控制环境湿度增加湿度可提高非导体材料的表面电导率,使物体表面不易积聚静电。例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施。（）采用静电屏蔽对易产生静电的设备

8、可采用屏蔽罩（笼），并将屏蔽罩（笼）有效接地。（5）工艺控制法：为了在电子产品制造中尽量少的产生静电,控制静电荷积聚，对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放，应从厂房设计、设备安装、操作、管理制度等方面采取有效措施。6.静电防护器材（1）人体防静电系统包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等（2）防静电地面包括防静电水磨石地面、防静电橡胶地面、PC防静电塑料地板、防静电地毯、防静电活动地板等。（3）防静电操作系列:包括防静电：I：作台垫、防静电包装袋、防静电物流小车、防静电烙铁及工具等。7.静电测量仪器.（）静电场测试仪：用于测量台面、地面等表面电阻值。平面结构场合和非平面场合要选择不同规

9、格的测量仪。（2）腕带测试仪：测量腕带是否有效。（3）人体静电测试仪：用于测量人体携带的静电量，人体双脚之间的阻抗,测量人体之间的静电差，腕带、接地插头、工作服等是否阻护有效。还可以作为入门放电,把人体静电隔在车间之外。（4）兆欧表：用于测量所有导电型、抗静电型及静电泄放型表面的阻抗或电阻。.电子产品制造中防静电技术指标要求（1）防静电地极接地电阻。（2）地面或地垫：表面电阻值105-010;摩擦电压10V。（3）墙壁:电阻值5104-19。（4）工作台面或垫:表面电阻值109;100V；对地系统电阻008。（5）工作椅面对脚轮电阻106-1。（）工作服、帽、手套摩擦电压V；鞋底摩擦电压（7）

10、腕带连接电缆电阻1;佩带腕带时系统电阻1-OM。脚跟带（鞋束）系统电阻0105-18。（8）物流车台面对车轮系统电阻106-109。（9）料盒、周转箱、PC架等物流传递器具一表面电阻值03-108；摩擦电压00V。（10）包装代、盒一摩擦电压（11）人体综合电阻06-18。9 电子产品制造中防静电措施及静电作业区（点）的一般要求M生产设备必须接地良好,贴装机应采用三相无线制接地法并独立接地。生产场所的地面、工作台面垫、坐椅等均应符合防静电要求。车间内保持恒温、恒湿的环境。应配备防静电料盒、周转箱、PCB架、物流小车、防静电包装带、防静电腕带、防静电烙铁及工具等设施。（1）根据防静电要求设置防静

11、电区域,并有明显的防静电警示标志。按作业区所使用器件的静电敏感程度分成1、2、3级,根据不同级别制订不同的防护措施。1级静电敏感程度范围:0-1992级静电敏感程度范围：00-3993级静电敏感程度范围：015999V600V以上是非静电敏感程产品。（2）静电安全区（点）的室温为233，相对湿度为45-R。禁止在低于30%的环境内操作S（静电敏感元器件）。（3）定期测量地面、桌面、周转箱等表面电阻值。（4）静电安全区（点）的工作台上禁止放置非生产物品,如餐具、茶具、提包、毛织物、报纸、橡胶手套等。（5）工作人员进入防静电区域，需放电。操作人员进行操作时,必须穿工作服和防静电鞋、袜。每次上岗操作

12、前必须作静电防护安全性检查,合格后才能生产。（6）操作时要戴防静电腕带,每天测量腕带是否有效。（）测试S时应从包装盒、管、盘中取一块，测一块,放一块，不要堆在桌子上。经测试不合格器件应退库。（8）加电测试时必须遵循加电和去电顺序：低电压高电压信号电压的顺序进行。去电顺序与此相反。同时注意电源极性不可颠倒，电源电压不得超过额定值。（9）检验人员应熟悉SSD的型号、品种、测试知识,了解静电保护的基本知识。10静电敏感元器件（SS）运输、存储、使用要求（1）SD运输过程中不得掉落在地,不得任意脱离包装。（2）存放SSD的库房相对湿度：30-4。（3）SSD存放过程中保持原包装,若须更换包装时，要使用

13、具有防静电性能的容器。（4）库房里，在放置SS器件的位置上应贴有防静电专用标签。（5）发放SSD器件时应用目测的方法,在SSD器件的原包装内清点数量。（6）对ERO进行写、擦及信息保护操作时,应将写入器擦除器充分接地，要带防静电手镯。（）装配、焊接、修板、调试等操作人员都必须严格按照静电防护要求进行操作。（8）测试、检验合格的印制电路板在封装前应用离子喷枪喷射一次,以消除可能积聚的静电荷。1防静电工作区的管理与维护（1）制订防静电管理制度,并有专人负责。（2）备用防静电工作服、鞋、手镯等个人用品以备外来人员使用。（3）定期维护、检查防静电设施的有效性。（）腕带每周（或天）检查一次。（5）桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每月检查一次。（6）防静电元器件架、印制板架、周转箱；运输车、桌垫、地垫的防静电性能每六个月检查次。