工厂防静电基本要求和方法

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工厂防静电基本要求和方法防静电工作区的设计原则：抑制静电荷的积累和静电压的产生；安全、迅速而有效地消除已产生的静电荷。方法一：静电接地静电接地就是将静电通过导线导入大地，静电接地方法对静电导体或金属上的自由静电荷具有良好的导流效果。常用的接地方法有：人员佩戴防静电手环、工作台面接静电地线等等。方法二：静电屏蔽静电敏感元件在储存或运输过程中会经常会暴露于有静电存在的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元器件的影响。最常见的方法是用静电屏蔽袋和静电屏蔽周转箱等作为保护。方法三：离子中和绝缘体往往是容易产生静电的，对绝缘体上静电的消除，用静电接地的方法是无效的。通常采用的方法是离子中和，即在工作环境中用离子风机或离子风枪等设备，利用空气电离以产生为中和带点体上的表面异性电荷所必须的正负离子，以提供一等电位的工作区域。ESD防护措施一、静电线应包括两条:Line:与厂内地桩相连.GroundLine:与电源地线相连且必须以夹具相接,禁止使用缠绕方式相接.二、静电接地检验主要包括以下四个方面1.地桩接地性能测试.ESD线测量.各种设备保护接地测试,其包括两部分:带电设备:包括锡炉,ICT,UV机,Laser机，电动起子，焊烙铁,流水线,PCB测试治具，计算机，RS232box等设备接地状况的测量，该种设备外壳须接ACgroundline.不带电设备:包括IC架，插Membrane治具等设备接地状况的测量，该种设备外壳须接ESDline.4.静电环的测量.三、 地桩接地性能测量测量仪器:地阻仪测量方法:将地阻仪一接线接地桩（线长为5m）,另两导线沿不同方向（两方向夹角一般为90度）选择两测量点（两导线长度分别为30m和20m）,测量值应小于2Q.四、 ESD线测量程序测量方法:用万用表测量ESDline与ACgroundline之间阻抗,测量值应大于Q.测量频率:每4小时测量一次并作记录.不良处理对策:测量值如超过规定范围,需停线检查原因,待阻值至规格内方可开线生产.五、设备保护接地测量程序1.测量方法:用万用表测量各设备外壳与ACgroundline之间阻抗,测量值应小于10Q.测量频率:IPQC每日抽检.不良处理对策:测量值如超过规定范围,需停线检查原因,待阻值降至规格之内方可开线生产.输送带接地线每两个月由IPQC会同工程师检查大地接地状况并作记录.六、 设备漏电压测量程序测量方法:用万用表测量各设备外壳与ACgroundline之间电位差，标准为测量值小于2V.测量频率:IPQC每日抽检.不良处理对策:测量值如超过规定范围,需停线检查原因,待电位差降至规格之内方可开线生产.七、 静电环的配戴和测量正确的作业方式如下:将静电手环套在手腕上，手环内圈的金属部分必须直接接触手腕皮肤.将静电手环伸缩带拉紧使之与手腕皮肤紧密接触.不可因作业环境较冷而系于衣服袖口上.将鳄鱼夹夹在静电线露铜部分，铜线必须位于鳄鱼夹锯齿部分(如果铜线直径较大则可夹于任何位置).注意事项:须按照以上步骤作业.静电环之手环与导线连接接头不可有任何异物以影响静电环使用寿命及使用效果.作业员在离开工作岗位时，可将连接导线与手环之间的结头拔开，作业员在重新插该接头时,必须检查是否有异物等附在接头导电部分.3.静电环的测量:测量设备:静电环测试仪.测量方法:将测量仪鳄鱼夹夹在静电线上，被测试作业员一手按住测试仪上之测试盘，依测量仪上显示之指示灯判定被测作业员配戴静电环的好与坏.标准如下:绿灯亮为Ok,红灯或黄灯亮均为Fail.八、 静电消除器(ESDEliminatororIonizer，离子扇)的保养及效果检验：保养:(a.)若脏污变黑，请用棉花棒沾酒精擦拭.(b.)再不行则得换针头.建议每周清洁一次.离子扇效果确认及检验方法:可使用离子平衡仪做验证;约3个月至半年校验一次.离子扇效果确认:取ESD测量仪在通过Ionizer前后做测量;若所得值未降至标准值(±40V以内)时，即表示失效.检验方法:可使用离子平衡仪做验证乃按ESD协会标准(EOS/ESDAssociationStandard)符合：ESD/EOS标准，透过平行板之泄电时间值及残留平衡电位两项来检验:3-1.静电压值变化时间:由±1000V降至±100V时的廿ming为〜2s.3-2.正负离平衡状态:吹过后须降至±20V〜±40V.一般静电会藉由空气散逸在空气中.一段时间后空气会累积静电;若空调不佳,会导致空间之静电值偏高;此时可量空调附近之静电值并更换为抗静电滤网即可九、生产环境温湿度的控制:建议相对湿度至少RH%=50%〜60%,温度（摄氏）=20〜25C.温度不良:a-1.温度太低，请加开暖气（电热）机；a-2.温度太高，请加开冷气降温。湿度不良b-1.湿度太低时，请使用加湿机或地面洒水拖地及使用水蒸气喷出器来控制；b-2.请将周围窗户关闭不要有对流发生，以免湿度受外环境影响。十、储存装备材料的选择:依据美国材料测试学会ASTMD(257-91)建议a表面阻抗特性(ASTMD257-91):108-100/sq.b.静电消除效果:静电消散速(按FederalStandardMethod4046):5kV到0V.小于(45%RH,25°C状况下).附件：防静电工作区接地系统的布置1.推荐方案:接地线应包括两条:a.ESDLine(防静电地线):从厂内地桩(独立的接地极)引出，单独敷设到生产线。ESDLine主干线的连接方式应采用钎焊.b.ACGroundLine(保护接地线,PE):电气设备的金属外壳与ACGroundLine必须以夹具可靠连接，禁止使用缠绕方式相接.2.基本要求:a.ESDLine不得与供电电源的中性线(零线,N)相接，不得与防雷地线共用b基于对导线机械强度及导线防腐方面的要求，ESDLine主干线截面积不应小于100mm2、支干线截面积不应小于6mm2。设备和工作台的ESDLine应采用截面积不小于的多股敷塑铜芯导线，颜色以黄绿双色线为宜.c.工作台面、地板垫、坐凳及其它导静电的ESD保护措施均应通过限流电阻接到ESDLine；工作台不可相互串联接地.d.防静电接地系统中的限流电阻和连接端子应连接可靠，并具有一定载流能力。限流电阻阻值的选择应保证泄漏电流不超过5mA,下限阻值取1MQ.e.防静电手环接地电阻的阻值应考虑到人身安全，一般取1MQ〜10MQ。*典型的防静电接地方式：1-具有防静电特性的工作椅2-操作人员佩戴的防静电手环3-防静电袋(盒)或防静电转运盒4-防静电台垫5-离子风机6-电子设备7-工作台8-建筑物地面9-防静电地垫10-防静电地线11-电阻*参考标准：SJ/T10533-94《电子设备制造防静电技术要求》SJ/T10630-1995《电子元器件制造防静电技术要求》防静电地线的埋设:.厂房建筑物的避雷针一般与建筑物钢筋混凝土焊接在一起妥善接地,当雷击发生时,接地点乃至整个大楼的地面都将成为高压大电流的泄放点,一般认为在泄放接地点20M范围内都会有"跨步电压"产生,即在此范围内不再是理想零电位.另外,三相供电的零线由于不可能绝对平衡而也会有不平衡电流产生并流入零线的接地点,故防静电地线的埋设点应距建筑物和设备地20米以外..埋设方法:为保证接地的可靠,致少应有三点以上接地,即每隔5m挖深以上坑,将2m以上铁管或角铁打入坑内(即角铁插入地下2m以上),再用3mm厚铜排将这三处焊接在一起，用16mm?绝缘铜芯线焊上引入室内为干线..坑内施以适量木炭粉和工业盐,以增加土壤导电性,填埋后用接地电阻测试仪测量,接地电阻应＜40.(见图2)且每年至少测试一次。防静电地线的铺设和测试:.防静电地线全部使用6mm多股铜芯绝缘线,每楼层或适当区段用铜排或40A以上开关，闸刀与主干线相连，以利检查维修..防静电地线缆应与设备外壳,工作台铁架,工作灯架等良好绝缘,防止短路,搭连或破皮连接..于分段铜排或开关的"干线端",另铺一条检查线.~2mm2即可)，每车间设2~3检查点，固定好，标识清楚..测量:使用指针式万用表,电阻档..各防静电测试点与防静电地线间电阻5~150，理想应为0Q.但实际测得为2mm2导线从测试点到总结点电阻+6mm2，导线从总结点到被测点电阻之和,这一值约5-150且基本不变,如测量结果趋于无穷大,是为防静电地线或测量线有一条断线,应及时修好..防静电地与设备地间电阻，这一阻值为防静电地线本身线阻+设备地线本身线阻+两地线间地电阻组成•但两接地线间由于地面干湿程度，地电流影响等十分复杂,尤其地电流,每时每刻大小方向频率等都在变,且主要决定测量结果,故只能用指针表测量,且其值从十几欧到几百K都算正常,仅说明两地间未短路也未开路即可.防静电地板最规范的防静电地板是类似防静电橡胶的复合结构,下层为导电层与防静电地连在一起,上层为绝缘防静电产生层,不会因行走的磨擦产生静电.铺设时导电层应用绝缘垫与建筑物地面和墙壁隔开，防止雷击时地板带静电，并将导电层通过1MQ20W电阻与防静电地接好•起到静电屏蔽和电磁屏蔽作用.这种地板造价太高,但可以有效防止雷电的各种危害和静电产生.一般电子厂多用简易防静电地板（仅有绝缘防静电产生层多为涂料或地板胶）,直接铺在建筑物地面上,大大降低造价,且也可起到防行走产生的静电作用.但对雷击产生的超高压静电感应和强电磁感应防护作用较差.4•防静电工作台面：防静电橡胶绿色面为防静电产生层，电阻较大，表面电阻108~1010Q.防静电橡胶的黑色面电阻较小，表面电阻104~106，与绿色面良好连接，可保妥善接地•起静电屏蔽和泄放作用•可通过扣式连接,由专用静电手环导线（内含1M电阻）接地•或在绝缘台面上放厚铁板或铜箔，焊好导线通过1MQ电阻连接到静电地线，然后铺平防静电橡胶（黑面向下，贴紧导电片）•该1MQ电阻同样起提供静电泄放通路,防止过速放电打火和隔离的作用.甚至坐椅（凳）也应引起重视，多数生产线上使用普通塑料凳，极易与衣物摩擦产生静电，有条件应采用防静电椅,并通过1MQ电阻接静电地，至少要将塑料凳用防静电布料套上.电烙铁,小锡炉,测试仪器等用电设备的接地与测试:电烙铁,小锡炉测试仪器等必须用三端插头妥善接设备地,做到并不难,但由于经常发生如:插座接地端松脱,断线,烙铁头因氧化而与外壳（接设备地）断开等现象,故应每班次检测,可用自制简易通断指示灯测试,发现问题立即更换.防静电服（衣,鞋,手套等）:所谓防静电服,是用特殊合成纤维织成布料,一般情况下揉搓磨擦不会产生静电.但它不是静电屏蔽服,它不能消除身上其它衣料产生的静电.故正确穿著应是里面只着一件衬衣或内衣,外着防静电服.冬季内穿多件化纤类,毛类衣物穿著防静电服也无大用.所以做好控制环境温度,湿度,戴好静电手环比着静电服重要.防静电手套则起防止静电产生;隔离手与产品（绝缘）;防止汗渍污染产品等多重作用,是必用的.防静电手环:防静电手环是由紧贴手腕的不锈钢外壳通过线内1MQ电阻由导线，铁夹接地•目的是既要随时泄放掉人体上的静电，又要防止快速放电产生的火花，对静电敏感器件造成损害,并起隔离作用.而断线或接触不良会使静电手环形同虚设.所谓无线手环实际起不到泄放人体携带的静电荷作用。（1） .规范静电手环佩戴，夹持方法：静电手环不锈钢壳应戴在左手腕内侧,此处接触电阻最小.要与皮肤紧密接触,不得松驰,不得隔以衣物.鳄鱼夹应用根部夹持静电地线裸露部份,而不应使用前端齿部夹持.下班或行走时,操作员可摘下手环,流动人员（干部,品管）应取下夹子,将联机绕在手腕上,以便流动使用.（2） .静电环应每班上午,下午各测一次并记录,松紧以通过测试为准,不合格的应立即调整或更换.（3） .不准佩戴无线手环.8.加装离子风扇：波峰炉预热部份温度为80~120C,在这样高温干燥热风吹佛下极易产生静电•离子风扇是由高压将空气电离成正负离子,由风扇将含大量正负离子的空气吹入炉内，以中和PCB及组件上因高温热风产生的静电•故波峰炉入口应加装离子风扇•防静电工作区入口处,传送带起点或上方也可根据实际需要加装离子风扇.9•传送带加装防静电清洁辊：自制简易装置：将长度略小于传送带宽度的硬塑管缠上毛巾布（应较平整）,沾湿后中间穿以铁棍（做轴）固定于传送带两端,并用可乐瓶灌水后彷医院吊瓶方法不断加湿，传送带开动时辊在自重下随传送带转动，起清洁，加湿防静电作用•这种简易自制装置可在一定场合下起到传送带离子风扇的作用.在流水线上（主要指DIP后补焊，测试，装配等工序）即应下垫防静电海棉垫，防止产生静电和板面刮伤•工序间转运应用防静电板卡储运车或卡箱•（其表面电阻106Q以下），通过1MQ电阻妥善接静电地.分清静电屏蔽材料（袋）和防静电材料（袋）很重要,防静电材料（袋、垫）多为粉红色,仅用来作为静电敏感器件的廉价垫衬和中介包装物,它只是自身不易产生静电而已，如果有静电放电发生,则能穿过这些防静电材料造成危害•静电屏蔽包装多为银色、黑色、灰色，有铝箔形不透明和黑色、灰色半透明材料,现在还有栅格状全透明材料等,其基本原理是在防静电材料外再真空镀一层铝作为导电的静电屏蔽层,有静电势产生时,屏蔽层将感应静电势均匀分布于整个包装表面，降低表面电势差,防止局部点高静电势差放电，同时对高频强电磁场也有良好屏蔽作用•随着防护等级不同静电屏蔽包装材料的导电层也分为:外层电阻层-绝缘膜-镀铝箔层-绝缘膜;绝缘膜-镀铝箔层-绝缘膜;真空镀膜层-绝缘膜;印刷导电栅格层-绝缘膜等多种档次•稍加注意可发现IC出厂时除外包装为2~3层静电屏蔽材料外，内部的支撑材料（如推盘和供料带）都是黑色高阻导电材料，约106MQ,也只起屏蔽和中和各引脚静电势，提供静电泄放通路作用。静电敏感组件（如IC）和制品出货时，必须用静电屏蔽材料包装，而不有使用防静电袋。11.温度和相对湿度的调控:电子作业,尤其是SMT对温度和湿度都有较高要求，一般温度控制在18~28C,过高或过低都将影响设备的正常运作和精度;相对湿度应在50%~85%,过低则容易产生静电(见表1).过高设备易结露,锡膏含水增加,所以应加强监测和调控,对防静电来说,秋冬相对湿度偏低时,可用加湿器或湿布拖地方法解决.其它电烙铁应尽可能采用防静电低压恒温烙铁,并良好接地.使用