Méthode complète de mise à la terre électrostatique pour une usine électronique
1. Installation du fil de terre anti-statique : (1). Le paratonnerre du bâtiment de l’usine est généralement soudé au béton armé du bâtiment et correctement mis à la terre. Lorsque la foudre frappe, le point de mise à la terre et même le sol de tout le bâtiment deviendront le point de décharge de haute tension et de courant élevé. On pense généralement qu'une « tension échelonnée » sera générée à moins de 20 M du point de mise à la terre de décharge, c'est-à-dire qu'il ne s'agit plus d'un potentiel zéro idéal dans cette plage. De plus, le fil neutre de l'alimentation triphasée - aura également un courant déséquilibré généré et circulera dans le point de mise à la terre du fil neutre car il est impossible d'être absolument équilibré. Par conséquent, le point d'installation du fil de terre antistatique doit être éloigné du bâtiment. (1) La profondeur de mise à la terre doit être d'au moins 20 mètres de l'objet et de l'équipement.
(2) Méthode d'enfouissement : Pour garantir une mise à la terre fiable, il doit y avoir au moins trois points de mise à la terre. Cela implique de creuser une fosse d'au moins 1,5 mètre de profondeur tous les 5 mètres, d'enfoncer un tuyau en fer ou une cornière d'au moins 2 mètres de profondeur dans la fosse (c'est-à-dire que la cornière doit être insérée à au moins 2 mètres sous terre), puis de souder ces trois points ensemble avec une barre omnibus en cuivre de 3 mm d'épaisseur. Un fil à âme de cuivre isolé de 16 mm² doit être soudé et introduit dans la pièce comme ligne principale.
(3) Appliquez une quantité appropriée de poudre de charbon de bois et de sel industriel dans la fosse pour augmenter la conductivité du sol. Après le remblayage, mesurez la résistance de mise à la terre avec un testeur de résistance de mise à la terre. La résistance de mise à la terre doit être<4Ω (see Figure 2) and tested at least once a year.
2. Installation et test des fils de mise à la terre anti-statiques :
(1) Tous les fils de mise à la terre antistatiques doivent utiliser un fil isolé à noyau de cuivre multibrins de 6 mm². Chaque étage ou section appropriée doit utiliser des barres omnibus en cuivre ou des interrupteurs de 40 A ou plus connectés à la ligne principale pour une inspection et une maintenance faciles.
(2) Le câble de mise à la terre antistatique - doit être bien isolé des boîtiers d'équipement, des cadres d'établi, des supports de lampe de travail, etc., pour éviter les courts-circuits, les pontages ou les connexions endommagées. (3) Posez un fil d'inspection supplémentaire (1,5 ~ 2 mm²) à « l'extrémité de la ligne principale » de la barre omnibus en cuivre segmentée ou de l'interrupteur. Installez 2 à 3 points d'inspection dans chaque atelier, fixez-les solidement et étiquetez-les clairement.
(4) Mesure : utilisez un multimètre de type pointeur-en mode résistance.
a) La résistance entre chaque point de test anti-statique et le fil de terre anti-statique est de 5 à 15 Ω, idéalement elle devrait être de 0 Ω. Cependant, la résistance réelle mesurée est la somme de la résistance du fil de 2 mm² du point de test au point de mise à la terre + 6 mm² et de la résistance du fil du point de mise à la terre au point de test. Cette valeur est d'environ 5-15Ω et reste fondamentalement constante. Si le résultat de la mesure tend vers l'infini, cela indique… Si l'un des fils de terre antistatiques ou des fils de mesure est cassé, il doit être réparé rapidement.
b) La résistance entre la terre anti-statique et la terre de l'équipement est calculée comme : la résistance du fil de terre anti-statique lui-même + la résistance du fil de terre de l'équipement lui-même + la résistance entre les deux fils de terre. Cependant, la résistance entre les deux fils de terre est très complexe en raison de facteurs tels que la sécheresse ou l'humidité du sol et l'influence du courant de terre. Le courant de terre, en particulier, change constamment en amplitude, en direction et en fréquence et détermine principalement le résultat de la mesure. Par conséquent, seul un multimètre analogique peut être utilisé pour la mesure, et les valeurs allant de dizaines d'ohms à des centaines de kilohms sont considérées comme normales, indiquant simplement qu'il n'y a pas de court-circuit ou de circuit ouvert entre les deux masses.
3. Revêtement de sol anti-statique
Le revêtement de sol anti-statique le plus standard a une structure composite similaire au caoutchouc anti-statique. La couche inférieure est une couche conductrice connectée à la terre anti-statique, et la couche supérieure est une couche isolante anti-statique, empêchant la génération d'électricité statique due au frottement pendant la marche. Lors de l'installation, la couche conductrice doit être séparée du sol et des murs du bâtiment par des coussinets isolants pour éviter que le sol ne se charge statiquement lors des coups de foudre. La couche conductrice est ensuite connectée à la terre anti-statique via une résistance de 1 MΩ 20 W, fournissant à la fois un blindage électrostatique et électromagnétique. Ce type de revêtement de sol est très coûteux, mais il prévient efficacement divers dommages dus à la foudre et à la génération d'électricité statique.
En règle générale, les usines d'électronique utilisent souvent de simples sols anti-statiques (avec uniquement une isolation). Des couches antistatiques (souvent de la peinture ou de la colle pour sol) sont posées directement sur les sols des bâtiments, ce qui réduit considérablement les coûts et offre une protection contre l'électricité statique générée par la marche. Cependant, ils offrent une mauvaise protection contre l'induction électrostatique à très haute tension et la forte induction électromagnétique provoquée par la foudre.
4. Établi antistatique :
Le côté vert du caoutchouc antistatique est la couche antistatique, avec une résistance relativement élevée (10⁸~10¹⁰ Ω).
Le côté noir du caoutchouc antistatique a une résistance inférieure (10⁴~10⁶ Ω) et se connecte bien au côté vert, garantissant ainsi une bonne mise à la terre. Il sert de protection et de décharge électrostatique. La mise à la terre peut être réalisée via une connexion à pression-à l'aide d'un câble de dragonne anti-statique dédié (contenant une résistance de 1 MΩ). Alternativement, une plaque de fer de 0,2 mm d'épaisseur ou une feuille de cuivre peut être placée sur une surface isolée, et le fil conducteur peut être soudé pour se connecter au fil de terre anti-statique via une résistance de 1 MΩ. Ensuite, du caoutchouc anti-statique (côté noir vers le bas, fermement contre la feuille conductrice) peut être posé à plat. Cette résistance de 1 MΩ fournit également un chemin pour les décharges statiques, empêchant les décharges excessives et les arcs électriques, et sert d'isolation.
Même les chaises (tabourets) doivent être prises en compte. De nombreuses lignes de production utilisent des tabourets en plastique ordinaires, qui génèrent facilement de l'électricité statique par friction avec les vêtements. Des matériaux anti-statiques doivent être utilisés dans la mesure du possible. Les chaises doivent être mises à la terre via une résistance de 1 MΩ et au moins le tabouret en plastique doit être recouvert d'un tissu anti-statique.
5. Mise à la terre et test des équipements électriques tels que les fers à souder, les petits pots à souder et les instruments de test :
Les fers à souder, les petits pots à souder et les instruments de test doivent être correctement mis à la terre à l'aide de trois fiches-bornes. Ceci n'est pas difficile à faire, mais en raison d'événements fréquents tels que des bornes de terre desserrées, des fils cassés et des pointes de fer à souder se détachant du boîtier (point de mise à la terre) en raison de l'oxydation, ils doivent être vérifiés à chaque quart de travail. Un simple voyant de continuité fait maison peut être utilisé pour les tests, et tout problème détecté doit être résolu en remplaçant immédiatement le composant défectueux.
6. Vêtements antistatiques (vêtements, chaussures, gants, etc.) :
Les vêtements antistatiques sont constitués de fibres synthétiques spéciales qui ne génèrent généralement pas d'électricité statique lorsqu'elles sont frottées ou polies. Cependant, il ne s'agit pas d'un vêtement de protection statique-et ne peut pas éliminer l'électricité statique générée par d'autres vêtements. Par conséquent, la bonne façon de le porter est de porter uniquement une chemise ou un sous-vêtement en dessous, avec les vêtements antistatiques par-dessus. Porter plusieurs couches de vêtements synthétiques ou en laine en hiver n'est pas très efficace avec des vêtements antistatiques. Par conséquent, il est plus important de contrôler la température et l’humidité ambiantes et de porter des bracelets antistatiques que de porter des vêtements antistatiques. Des gants antistatiques sont utilisés pour empêcher la génération d’électricité statique. Il remplit de multiples fonctions, notamment celle d'isoler la main du produit (isolation) et d'empêcher les taches de sueur de contaminer le produit, ce qui le rend indispensable.
7. Bracelet antistatique :
Les bracelets antistatiques sont constitués d'une coque en acier inoxydable qui s'adapte parfaitement au poignet, reliée à un fil avec une résistance de 1 MΩ à l'intérieur et mise à la terre par un clip en fer. Son objectif est de décharger l'électricité statique du corps tout en empêchant les étincelles de se décharger rapidement qui pourraient endommager les appareils sensibles à l'électricité statique-, et de fournir une isolation. Un fil cassé ou un mauvais contact rend le bracelet antistatique inefficace. Les bracelets dits sans fil ne parviennent pas à décharger les charges statiques transportées par le corps.
(1). Méthode de port et de serrage appropriée pour les bracelets antistatiques :
un. La coque en acier inoxydable du bracelet antistatique doit être portée à l’intérieur du poignet gauche, là où la résistance de contact est la plus faible.
b. Il doit être en contact étroit avec la peau, non lâche et non séparé par les vêtements.
c. La pince crocodile doit être utilisée pour serrer la partie exposée du fil de terre statique à la base, et non les dents de devant.
d. En quittant le travail ou en marchant, les opérateurs peuvent retirer leurs bracelets. Le personnel mobile (cadres, contrôle qualité) doit retirer les clips et enrouler le bracelet autour de ses poignets pour une utilisation mobile.
(2) Les bracelets statiques doivent être testés et enregistrés deux fois par jour, matin et après-midi, l'étanchéité étant déterminée en réussissant le test. Ceux qui échouent doivent être ajustés ou remplacés immédiatement.
(3) Les bracelets sans fil ne sont pas autorisés.
8. Installez un ventilateur ionique :
La température de préchauffage du four à souder à la vague est de 80 à 120 degrés. L’électricité statique est facilement générée sous des températures aussi élevées et avec de l’air chaud et sec. Un ventilateur ionique utilise la haute tension pour ioniser l'air en ions positifs et négatifs, qui sont ensuite soufflés dans le four pour neutraliser l'électricité statique générée sur le PCB et les composants par la température élevée et l'air chaud. Par conséquent, un ventilateur ionique doit être installé à l’entrée du four de soudage à la vague. A l'entrée de la zone de travail antistatique, un ventilateur doit être installé... Un ventilateur ionique peut être ajouté au point de départ ou au-dessus du tapis roulant selon les besoins.
9. Installez des rouleaux de nettoyage anti-statiques sur la bande transporteuse :
Appareil simple fait maison : Enroulez un morceau de tube en plastique dur (légèrement plus court que la largeur du tapis roulant) avec une serviette (il doit être relativement plat), mouillez-le, puis insérez une tige de fer (comme un arbre) au milieu pour le fixer aux deux extrémités du tapis roulant. Utilisez une bouteille de cola remplie d’eau pour l’humidifier en permanence, comme pour une perfusion intraveineuse d’hôpital. Lorsque la bande transporteuse démarre, le rouleau tourne avec son propre poids, fournissant des effets de nettoyage, d'humidification et anti-statiques. Ce simple appareil fait maison peut fonctionner comme un ventilateur ionique pour le tapis roulant dans certaines situations.
10. Les PCB doivent être placés sous des tampons éponge anti-statiques sur la chaîne d'assemblage (se référant principalement au post-soudage DIP-, aux tests, à l'assemblage, etc.) pour éviter l'électricité statique et les rayures sur la surface des cartes. Des chariots ou des boîtes de stockage de cartes antistatiques doivent être utilisés pour les transferts inter-processus. (Sa résistance de surface est inférieure à 10⁶ Ω) et elle doit être correctement mise à la terre à l'aide d'une résistance de 1 MΩ.
Il est important de faire la distinction entre les matériaux de protection électrostatique (sacs) et les matériaux antistatiques (sacs). Les matériaux antistatiques (sacs, tampons) sont pour la plupart roses et ne sont utilisés que comme rembourrage peu coûteux et comme emballage intermédiaire pour les appareils sensibles aux électrostatiques. Ils sont seulement moins enclins à générer eux-mêmes de l’électricité statique ; si une décharge électrostatique se produit, elle peut pénétrer dans ces matériaux antistatiques et provoquer des dommages. L'emballage du blindage électrostatique est principalement argenté, noir ou gris et comprend des matériaux opaques en forme de feuille d'aluminium-et des matériaux semi-transparents noirs ou gris-. Il existe également des matériaux entièrement transparents en forme de grille-maintenant disponibles. Le principe de base est de placer sous vide-une couche d'aluminium sur le matériau antistatique en tant que couche de blindage électrostatique conductrice. Lorsqu'un potentiel électrostatique est généré, la couche de protection répartit uniformément le potentiel électrostatique induit sur toute la surface de l'emballage, réduisant ainsi la différence de potentiel de surface et empêchant les décharges localisées à différence de potentiel élevée. Il offre également une bonne protection contre les champs électromagnétiques puissants à haute fréquence. En fonction du niveau de protection, la couche conductrice des matériaux d'emballage de blindage électrostatique est également divisée en : couche résistive externe – film isolant – couche de feuille d'aluminium – film isolant ; Il existe différentes qualités de film isolant – couche de papier d’aluminium – film isolant ; couche plaquée sous vide- – film isolant ; couche de grille conductrice imprimée – film isolant, etc. Un examen plus approfondi révèle que, outre les 2-3 couches de matériau de protection électrostatique dans l'emballage extérieur, les matériaux de support internes (tels que les plateaux de poussée et les bandes d'alimentation) sont tous des matériaux conducteurs noirs à haute résistivité, environ 106 MΩ. Leur seule fonction est de protéger et de neutraliser le potentiel électrostatique des broches, ouvrant ainsi la voie aux décharges électrostatiques. Les composants sensibles aux décharges électrostatiques (tels que les circuits intégrés) et les produits finis doivent être emballés avec un matériau de protection électrostatique, et non dans des sacs antistatiques, lors de leur expédition.
11. Contrôle de la température et de l'humidité relative : les opérations électroniques, en particulier les SMT, ont des exigences élevées en matière de température et d'humidité. Généralement, la température doit être contrôlée entre 18 et 28 degrés. Une température trop élevée ou trop basse affectera le fonctionnement normal et la précision de l'équipement. L'humidité relative doit être comprise entre 50 % et 85 %. Une humidité trop faible générera facilement de l'électricité statique (voir tableau 1). Une humidité trop élevée provoquera facilement de la condensation sur l'équipement, augmentant ainsi la teneur en eau de la pâte à souder. Le suivi et le contrôle doivent donc être renforcés. À des fins antistatiques, en automne et en hiver, lorsque l'humidité relative est faible, un humidificateur ou un chiffon humide peut être utilisé pour résoudre le problème.
12. Autre
(1) Les fers à souder doivent être autant que possible des fers à souder antistatiques à basse tension-tension constante-température et correctement mis à la terre.
(2) Utilisez des tournevis électriques CC basse tension - (tournevis électriques) avec des fils de mise à la terre.
(3) Pour les opérations de nettoyage de PCB en petits lots-, des brosses anti-statiques doivent être utilisées ; les brosses en plastique ordinaires ne doivent pas être utilisées.
(4) Dans certaines situations, des matériaux anti-statiques doivent être utilisés pour les plafonds et les murs. D'une manière générale, même les plaques de plâtre ordinaires et les murs enduits à la chaux-sont acceptables, mais les plafonds en plastique et le papier peint ordinaire ou en plastique sont interdits.
13. Testeur d’électricité statique :
Si les conditions le permettent, envisagez d'acquérir un testeur d'électricité statique portable sans-contact. Cela permet de surveiller-en temps réel la production et l'ampleur de l'électricité statique, de suivre les effets négatifs causés par l'électricité statique et de comprendre l'efficacité des améliorations. Cependant, en raison de son prix élevé, la plupart des entreprises hésitent à en acheter un.
14. Surveillance et enregistrement :
Les mesures anti-statiques doivent être mises en œuvre par le personnel désigné et formalisées dans un système pour garantir une mise en œuvre efficace. Sinon, tout investissement matériel risque d’être inefficace.
(1) Personnel : deux personnes doivent être responsables de la gestion, des tests et de l'enregistrement. Dans la plupart des cas, deux personnes doivent travailler ensemble pour éviter le roulement du personnel et les perturbations.
(2) Tests et enregistrements : En résumé, les tests et enregistrements suivants doivent être effectués quotidiennement :
un. Point de test d'électricité statique -------- Multimètre à pointeur de masse d'électricité statique
Mise à la terre de l'électricité statique ----------- Mise à la terre de l'équipement Mesure de la résistance
b. Mise à la terre de la pointe du fer à souder/mesure de la température de la pointe du fer à souder.
c. Petite mise à la terre du pot de soudure/mesure de la température du pot de soudure.
d. Mesure de mise à la terre de l'instrument de test.
e. Test de mise à la terre du bracelet contre l'électricité statique. Testeur de bracelet d'électricité statique.
f. Mesure et contrôle de la température intérieure/humidité relative. Thermomètre/hygromètre.
(3) Vérifiez la tenue vestimentaire du personnel dans la zone de travail anti-antistatique et le respect de toutes les réglementations anti-statiques.
(4) Si possible, utilisez un testeur d'électricité statique pour mesurer la tension d'électricité statique dans diverses conditions sur le chantier et sur la chaîne de production.
La tension électrostatique doit généralement être inférieure à 100 V et, dans des cas particuliers, inférieure à 25 V.
15. Formation et étiquette :
Les-connaissances et mesures antistatiques devraient constituer une partie importante de la formation de tout le personnel-pour garantir que chaque employé les comprend et les comprenne, formant ainsi de bonnes habitudes professionnelles. Par exemple : Les vêtements, dessins et autres matériaux ne doivent pas entrer en contact avec les composants ; les dessins et les documents doivent être placés dans des sacs à documents anti-antistatiques et accrochés ; les boîtes en plastique, le cuir, le carton, le verre et d'autres objets générant facilement de l'électricité statique ne doivent pas être empilés sur l'établi de sécurité antistatique ; des bracelets et des gants antistatiques doivent être portés avant de manipuler les composants ; lorsque vous manipulez des PCB ou des composants sensibles, tenez-les par les bords pour éviter tout contact avec les câbles et les connecteurs.