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在SMT加工過(guò)程中，靜電放電會(huì )對電子元器件造成損傷或失效，隨著(zhù)IC集成度的提高和元器件的逐漸縮小，靜電的影響也變得愈加嚴重。 據統計，導致電子產(chǎn)品失效的因素中，靜電占比8%~33%，而每年因為靜電導致的電子產(chǎn)品損失，高達數十億美元。 因此在SMT生產(chǎn)中，實(shí)施靜電防護措施非常重要，本文將從靜電的產(chǎn)生到元件和場(chǎng)景的防護等方面，詳細介紹如何做好靜電防護措施。 靜電是如何產(chǎn)生的？靜電放電（Electro-Static Discharge）簡(jiǎn)稱(chēng)ESD，ESD是一種物理現象，是指具有不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉移。在電荷轉移過(guò)程中，存在著(zhù)電荷流動(dòng)，傳送足夠的電量以抵消電壓。 比如冬天在地墊上行走時(shí)，會(huì )感覺(jué)觸電感；在冬天接觸把手時(shí)也會(huì )感覺(jué)被電到；在穿衣服時(shí)聽(tīng)到的噼啪聲等等。 這些生活中微不足道的靜電現象，卻對電子元件和電子線(xiàn)路板有著(zhù)很大的影響，比如可能會(huì )產(chǎn)生靜電擊穿使元件損壞或失效從而影響電子產(chǎn)品。那么SMT生產(chǎn)中常見(jiàn)的靜電有哪些呢？ 常見(jiàn)靜電產(chǎn)生原理1.摩擦起電 當兩種不同的材料之間摩擦時(shí)，其中一種材料會(huì )帶上電荷，形成靜電。 2.感應起電 物體在靜電場(chǎng)的作用下，發(fā)生了電荷上再分布的現象。如當一個(gè)帶電的物體靠近一個(gè)不帶電的物體時(shí)，兩者之間會(huì )形成一個(gè)電勢差，這個(gè)電勢差會(huì )導致電荷在不帶電物體上移動(dòng)，從而在不帶電物體上產(chǎn)生靜電荷。 3.容性起電 由于已經(jīng)具有一定電荷的帶電體在與另一個(gè)物體靠近、分離時(shí)，系統的電容發(fā)生改變，帶電體上的靜電電位將發(fā)生變化，形成靜電。 ● 日常生活中的靜電： 地毯上走動(dòng)可產(chǎn)生1.5KV～35KV靜電； 在乙烯樹(shù)酯地板上走動(dòng)時(shí)可產(chǎn)生250V～12KV伏靜電； 室內屁股在椅子上一蹭就會(huì )產(chǎn)生1.8KV以上的靜電; 從沙發(fā)上起來(lái)時(shí)，人體靜電可高達10KV； 脫化纖衣服時(shí)的靜電電壓可高達數萬(wàn)伏。 電子元件注意防靜電對靜電敏感的電子元件一般有防靜電標志，生產(chǎn)過(guò)程中碰到貼有這些標志的元器件時(shí)要特別注意防靜電問(wèn)題。 對靜電敏感的電子元件【注】這些數值僅供參考，實(shí)際數值可能會(huì )因型號、生產(chǎn)過(guò)程等不同而有所差異。在使用這些元件時(shí)，請務(wù)必參考元件的規格書(shū)以了解其靜電放電敏感性，并在生產(chǎn)過(guò)程中采取防靜電措施以保護它們免受靜電損害。 電子元件的損壞形式1、完全失去功能 1）表現為器件電參數嚴重惡化， 失去原有功能； 2）約占受靜電破壞元件的百分之十。 2、間歇性失去功能 1）表現為器件或產(chǎn)品各類(lèi)電參數仍合格 ，但其使用壽命會(huì )大大縮短，可靠性變差，可能會(huì )在后續某次損害中徹底失效； 2）約占受靜電破壞元件的百分之九十。 常見(jiàn)靜電破壞的場(chǎng)景01放置元件 將元件放置在貼片板上時(shí)，由于靜電場(chǎng)的存在，元件可能會(huì )從放置位置滑落或變形，從而導致缺陷或故障。 02靜電電荷積累 由于SMT設備的金屬外殼和接地裝置等，會(huì )積累靜電電荷，如果靜電電荷沒(méi)有及時(shí)釋放，就會(huì )對元件造成損壞。 03污染損壞 靜電荷可以吸附灰塵、油污等雜質(zhì)，導致元件或電路板表面污染，從而影響其正常工作。 04吸附損壞 在搬運、存儲或組裝過(guò)程中，靜電荷可以吸附在元件或其他部件上，導致它們無(wú)法正常工作或損壞。 靜電防護的基本原則 靜電防護守則 1、在靜電安全區域使用或安裝靜電敏感元件。 2、用靜電屏蔽容器運送及存放靜電敏感元件或電路板。 3、定期檢測所安裝的靜電防護系統是否操作正常。 4、確保供應商明白及遵從以上三大原則。 靜電防護步驟1、避免靜電敏感元件及電路板跟塑膠制成品或工具放在一起。 2、確保工作區域地面和桌子墊有足夠的導電能力，最好使用導電橡膠桌面或用導電膠帶粘在桌子四邊。 3、經(jīng)常檢查接地系統是否良好，地線(xiàn)纜必須正確連接到匯流排。 4、使用電子工具或儀器時(shí)，要確保所使用的工具或儀器符合靜電防護要求。 5、限制使用塑料袋及泡沫盒等包裝材料，如果必須使用，也要確保包裝材料經(jīng)過(guò)導電處理或使用金屬材料制作的包裝箱。 6、穿防靜電服、鞋，使用防靜電工具和手套以及防靜電手環(huán)等。 7、聘請經(jīng)過(guò)靜電防護培訓的專(zhuān)業(yè)人員，確保防靜電措施得到正確實(shí)施。 8、定期進(jìn)行靜電防護檢查和測試，確保防靜電措施的有效性。 9、禁止沒(méi)有系上手環(huán)的員工及客人接近靜電防護工作站，一旦發(fā)現違規情況，應立刻制止并報告上級領(lǐng)導。 10、如果發(fā)現靜電防護系統存在問(wèn)題或缺陷，應立刻報告上級領(lǐng)導或靜電防護負責人，并及時(shí)采取措施進(jìn)行改進(jìn)和處理，確保靜電防護系統的有效性。 可制造性風(fēng)險檢查 華秋DFM軟件是一款可制造性檢查的工藝軟件，雖然對上文所講的SMT靜電防護沒(méi)有做對應的檢查項，但是可以檢查PCB設計的圖形，比如檢查PCB防靜電設計的位置是否存在可制造性風(fēng)險。 |
