Tóm tắt bảo vệ tĩnh điện trong sản xuất điện tử
Trong quá trình sản xuất điện tử, phóng tĩnh điện thường làm hỏng các linh kiện điện tử, và thậm chí khiến các linh kiện điện tử bị mất chức năng, dẫn đến tổn thất do sai lầm. Do đó, bảo vệ tĩnh điện trong ngành sản xuất điện tử là rất quan trọng, chủ yếu để hiểu, Phân tích nguyên lý phát điện tĩnh và bảo vệ tĩnh điện trong sản xuất sản phẩm điện tử, và tóm tắt một số nền tảng công nghệ bảo vệ tĩnh điện và các biện pháp tương ứng trong sản xuất.
Tĩnh điện là một năng lượng điện vô hình và vô hình. Nó vẫn còn trên bề mặt của đối tượng. Nó là kết quả của sự mất cân bằng của các điện tích dương và âm trong phạm vi địa phương. Nó được hình thành bởi sự chuyển đổi của các điện tử hoặc ion. Hiện tượng tĩnh điện là quá trình tạo ra điện tích và biến mất. Một thuật ngữ chung cho các hiện tượng điện được tạo ra trong quá trình. Ví dụ: điện khí hóa ma sát, cơ thể con người đi lại và các hiện tượng khác.
Điện áp tĩnh được tạo ra trong quá trình sản xuất các sản phẩm điện tử và trong quá trình vận chuyển, lưu trữ, ... vượt xa điện áp sự cố của các thiết bị MOS, thường gây ra sự cố cứng (hư hỏng một phần linh kiện), khiến chúng bị hỏng hoặc ảnh hưởng nghiêm trọng sản phẩm. Độ tin cậy.
Để kiểm soát và loại bỏ ESD, một số quốc gia phát triển đã thiết lập các tiêu chuẩn hoặc quy định quốc gia, quân sự và doanh nghiệp. Từ thiết kế, sản xuất, mua, lưu kho, kiểm tra, lưu kho, lắp ráp, vận hành, đóng gói và vận chuyển bán thành phẩm và thành phẩm, có các quy định tương ứng về sản xuất, sử dụng và quản lý thiết bị bảo vệ tĩnh. Yêu cầu nghiêm ngặt về quy định,
Các thiết bị nhạy cảm với các phản ứng tĩnh điện được gọi là các thành phần nhạy cảm tĩnh điện (SSD). Các thành phần nhạy cảm tĩnh điện chủ yếu đề cập đến các mạch tích hợp quy mô rất lớn, đặc biệt là các chất bán dẫn màng kim loại (mạch MOS). Các biện pháp bảo vệ tĩnh điện khác nhau được thực hiện cho các thiết bị SSD khác nhau.
Cung cấp năng lượng tĩnh trong sản xuất các sản phẩm điện tử:
(1) Hoạt động của cơ thể con người, tĩnh điện được tạo ra do ma sát, tiếp xúc và tách biệt giữa người và quần áo, giày dép, vớ, v.v. là một trong những nguồn năng lượng tĩnh chính trong sản xuất các sản phẩm điện tử. Tĩnh điện trong cơ thể con người là nguyên nhân chính gây ra sự cố cứng (mềm) của thiết bị. Điện áp tĩnh được tạo ra bởi các hoạt động của con người là khoảng 0,5-2KV. Ngoài ra, độ ẩm của không khí có ảnh hưởng rất lớn đến điện áp tĩnh điện, và nó được tăng thêm một bậc độ lớn trong môi trường khô ráo. Bảng 2 cho thấy mối quan hệ giữa độ ẩm tương đối và hoạt động của cơ thể con người.
Khi cơ thể con người được tích điện và chạm vào dây tiếp đất, một hiện tượng phóng điện sẽ xảy ra và cơ thể con người sẽ tạo ra các mức độ phản ứng sốc điện khác nhau. Mức độ phản ứng được gọi là độ nhạy sốc điện. Bảng 3 cho thấy độ nhạy sốc của cơ thể con người trong các lần phóng điện áp tĩnh khác nhau.
(2) Khi quần áo bằng sợi hóa học hoặc bông được cọ sát vào bề mặt làm việc và chỗ ngồi, điện áp tĩnh từ 6000V trở lên có thể được tạo ra trên bề mặt của quần áo và cơ thể con người được sạc. Khi tiếp xúc với thiết bị, nó sẽ gây ra phóng điện và dễ làm hỏng thiết bị.
(3) Điện trở cách điện của đế cao su hoặc nhựa cao tới 1013. Khi nó cọ sát mặt đất, nó tạo ra tĩnh điện và tích điện cho cơ thể con người.
(4) Khi nhựa, màng sơn và thiết bị đóng gói màng nhựa được vận chuyển trong một gói, bề mặt của thiết bị và vật liệu đóng gói có thể tạo ra điện áp tĩnh điện vài trăm volt để xả thiết bị nhạy cảm.
(5) Bao bì, hộp mực và doanh thu khác nhau được làm bằng vật liệu polymer như PP (polypropylen), PE (polyethylen), PS (polyvinylidene), PVR (polyurethane), PVC, polyester và nhựa. Hộp, giá đỡ PCB, vv có thể tạo ra điện áp tĩnh điện 1-3,5KV do ma sát và sốc, và xả các bộ phận nhạy cảm.
(6) Bề mặt làm việc thông thường, được tạo ra bởi ma sát để tạo ra tĩnh điện.
(7) Điện trở cách điện của bê tông, sàn được đánh bóng bằng sáp, tấm cao su và các loại sàn cách nhiệt khác cao, và điện tích tĩnh trên cơ thể con người không dễ bị rò rỉ.
(8) Thiết bị và dụng cụ sản xuất điện tử: Máy biến áp cao áp và mạch dòng AC / mù trong các thiết bị như bàn là hàn, máy hàn sóng, lò hàn phản xạ, máy định vị, thiết bị vận hành và kiểm tra đều tạo ra tĩnh điện trong thiết bị. Nếu thiết bị không được thông hơi đúng cách, nó sẽ khiến thiết bị nhạy cảm bị hỏng trong quá trình sản xuất. Không khí nóng lưu thông trong lò và ma sát trong tủ, và hơi CO2 trong hộp làm lạnh CO2 có thể tạo ra một lượng lớn điện tích tĩnh.
Nguyên tắc bảo vệ tĩnh điện:
Trong sản xuất các sản phẩm điện tử, không thể tạo ra tĩnh điện. Việc tạo ra tĩnh điện không phải là một mối nguy hiểm, mối nguy hiểm nằm ở sự tích tụ của tĩnh điện và kết quả là sự phóng tĩnh điện. Cốt lõi của bảo vệ tĩnh điện là loại bỏ yên tĩnh.
Nguyên tắc bảo vệ tĩnh điện:
(1) Ngăn chặn tĩnh điện tích lũy ở những nơi có thể tạo ra tĩnh điện. Thực hiện các biện pháp trong phạm vi an toàn.
(2) Nhanh chóng loại bỏ sự tích lũy tĩnh điện hiện có và giải phóng nó ngay lập tức.
Phương pháp bảo vệ tĩnh điện:
(1) Sử dụng vật liệu chống tĩnh điện: Kim loại là chất dẫn điện, sẽ làm hỏng thiết bị do dòng rò lớn của dây dẫn. Ngoài ra, do vật liệu cách điện dễ bị sạc điện, nên kim loại và vật liệu cách điện không thể được sử dụng làm vật liệu chống tĩnh điện. Thay vào đó, một dây dẫn tĩnh điện được gọi là điện trở bề mặt 1 × 10 5 · cm trở xuống và một dây dẫn tĩnh điện có điện trở bề mặt 1 × 10 5 -1 × 10 8 Ω · cm được sử dụng làm chất chống tĩnh điện vật chất. Ví dụ, một vật liệu bảo vệ tĩnh điện thường được sử dụng được thực hiện bằng cách trộn màu đen carbon dẫn điện trong cao su và điện trở bề mặt được kiểm soát là 1 × 10 6 · cm hoặc ít hơn.
(2) Rò rỉ và nối đất: Nối đất phần mà tĩnh điện có thể xảy ra hoặc có thể xảy ra và cung cấp kênh phóng tĩnh điện. Phương pháp chôn dây trên mặt đất thiết lập đường dây "độc lập". Làm cho điện trở giữa mặt đất và trái đất <> (Xem GBJl79 hoặc SJ / T10694-1996)
Phương pháp nối đất vật liệu bảo vệ tĩnh điện: Kết nối vật liệu bảo vệ tĩnh (như mặt bàn, thảm sàn, dây đeo cổ tay chống tĩnh điện, v.v.) với dây dẫn dẫn đến dây nối đất độc lập thông qua điện trở 1MΩ (xem SJ / T10630-1995) . Điện trở 1MΩ được kết nối nối tiếp để đảm bảo dòng điện <5ma chạm="" đất,="" được="" gọi="" là="" mặt="" đất=""> Vỏ thiết bị và tấm chắn tĩnh điện thường được nối đất trực tiếp, gọi là mặt đất cứng.
(3) Loại bỏ tĩnh điện trên dây dẫn: Tĩnh điện trên dây dẫn có thể được nối đất để gây ra tĩnh điện rò rỉ xuống trái đất. Điện áp và thời gian giải phóng của cơ thể phóng điện có thể được biểu thị bằng phương trình sau: UT = U0L1 / RC. Trong công thức, điện áp tại thời điểm UT-T (V) U0 là điện áp khởi động (V) R - điện trở tương đương (Ω) điện dung tương đương dây dẫn C (pf).
Nó thường được yêu cầu rò rỉ tĩnh điện trong vòng 1 giây. Đó là, điện áp được giảm xuống vùng an toàn dưới 1OOV trong 1 giây. Điều này sẽ ngăn tốc độ rò rỉ quá nhanh và dòng rò quá lớn để làm hỏng SSD. Nếu U0 = 500V, C = 200pf, nếu bạn muốn làm cho UT đạt 100V trong 1 giây, bạn cần R = 1.28 × 109Ω. Do đó, hệ thống bảo vệ ESD thường sử dụng điện trở giới hạn dòng 1MΩ để giới hạn dòng chảy ra dưới 5mA. Điều này được thiết kế để an toàn hoạt động. Nếu người vận hành đang ở trong hệ thống bảo vệ ESD, việc vô tình chạm vào điện áp công nghiệp 220 V sẽ không gây nguy hiểm.
(4) Loại bỏ tĩnh điện bằng các vật liệu không dẫn điện: Đối với tĩnh điện trên các chất cách điện, vì các điện tích không thể chảy trên chất cách điện, không thể loại bỏ tĩnh điện bằng cách nối đất. Các biện pháp sau đây có thể được thực hiện:
(a) Sử dụng quạt ion-quạt để tạo ra các ion dương và âm, có thể vô hiệu hóa tĩnh điện của nguồn năng lượng tĩnh. Có thể được đặt gần không gian và đầu vị trí của máy định vị.
(b) Sử dụng bộ khử tĩnh - Chất khử tĩnh là chất hoạt động bề mặt. Tác nhân khử tĩnh điện có thể được sử dụng để rửa bề mặt của thiết bị và vật thể, và tĩnh điện trên bề mặt của vật thể có thể được loại bỏ nhanh chóng.
(c) Kiểm soát độ ẩm của môi trường - Tăng độ ẩm có thể làm tăng độ dẫn bề mặt của vật liệu không dẫn điện, khiến bề mặt của vật thể khó tích lũy tĩnh điện. Ví dụ, trong một môi trường khô ráo ở phía bắc, các biện pháp làm ẩm và thông gió có thể được thực hiện.
(d) Che chắn tĩnh điện Sử dụng khiên (lồng) cho các thiết bị dễ bị tĩnh điện và tiếp đất hiệu quả cho khiên (lồng).
(5) Phương pháp điều khiển quá trình: Để tạo ra tĩnh điện ít nhất có thể trong sản xuất các sản phẩm điện tử, kiểm soát sự tích tụ của điện tích tĩnh, nhanh chóng loại bỏ sự tích tụ tĩnh điện hiện có và giải phóng ngay lập tức, từ thiết kế nhà máy, lắp đặt thiết bị , vận hành, hệ thống quản lý, vv có hành động hiệu quả.
Thiết bị bảo vệ tĩnh điện:
(1) Hệ thống chống tĩnh điện của cơ thể người bao gồm dây đeo cổ tay chống tĩnh điện, áo liền quần, mũ, găng tay, giày, vớ, v.v.
(2) Sàn chống tĩnh điện bao gồm sàn terrazzo chống tĩnh điện, sàn cao su chống tĩnh điện, sàn nhựa chống tĩnh điện PVC, thảm chống tĩnh điện, sàn chống tĩnh điện.
(3) Chuỗi hoạt động chống tĩnh điện: bao gồm chống tĩnh điện: I: cho thảm trải bàn, túi chống tĩnh điện, xe đẩy hậu cần chống tĩnh điện, bàn là và dụng cụ hàn chống tĩnh điện.
Ứng dụng 点击 图标