Résumé de l'électricité statique de protection dans la fabrication électronique
Dans le processus de fabrication électronique, les décharges électrostatiques endommagent souvent les composants électroniques et entraînent même une perte de fonction des composants électroniques, entraînant des pertes dues à des erreurs. Par conséquent, la protection électrostatique dans le secteur de la fabrication de produits électroniques est très importante, principalement pour comprendre. Analysez le principe de la production d'électricité statique et de la protection électrostatique dans la fabrication de produits électroniques, et résumez certaines des fondements de la technologie de protection électrostatique et les mesures correspondantes en production.
L'électricité statique est une énergie électrique invisible et intangible. Il reste à la surface de l'objet. C'est le résultat du déséquilibre des charges positives et négatives dans la gamme locale. Il est formé par la conversion d'électrons ou d'ions. Le phénomène électrostatique est le processus de génération de charge et de disparition. Un terme général pour les phénomènes électriques produits dans le processus. Par exemple: l'électrification par friction, la marche du corps humain et d'autres phénomènes.
La tension électrostatique générée lors de la fabrication de produits électroniques et lors du transport, du stockage, etc. dépasse de loin la tension de claquage des dispositifs MOS, ce qui provoque souvent des pannes sévères (dommages partiels de composants), ce qui entraîne leur défaillance ou des conséquences sérieuses. le produit. Fiabilité.
Afin de contrôler et d'éliminer l'EDD, certains pays développés ont établi des normes ou des réglementations nationales, militaires et internes. De la conception, de la fabrication, de l'achat, de l'entreposage, de l'inspection, de l'assemblage, de la mise en service, de l'emballage et du transport des produits semi-finis et des produits finis, il existe des réglementations correspondantes sur la fabrication, l'utilisation et la gestion des équipements de protection statique. Exigences réglementaires strictes,
Les appareils sensibles aux réactions électrostatiques sont appelés composants sensibles à l'électricité statique. Les composants sensibles aux décharges électrostatiques font principalement référence à des circuits intégrés à très grande échelle, en particulier des semi-conducteurs à film métallisé (circuits MOS). Différentes mesures de protection électrostatique sont prises pour différents dispositifs SSD.
Alimentation statique dans la fabrication de produits électroniques:
(1) L’activité du corps humain, l’électricité statique générée par le frottement, le contact et la séparation entre les personnes et les vêtements, les chaussures, les chaussettes, etc. est l’une des principales sources d’énergie statique dans la fabrication de produits électroniques. L'électricité statique dans le corps humain est la principale cause de panne grave (douce) de l'appareil. La tension électrostatique générée par les activités humaines est d'environ 0,5-2KV. De plus, l'humidité de l'air a une grande influence sur la tension électrostatique et est augmentée d'un ordre de grandeur dans un environnement sec. Le tableau 2 montre la relation entre l'humidité relative et l'activité du corps humain.
Lorsque le corps humain est chargé et touché au fil de terre, un phénomène de décharge se produira et le corps humain produira différents degrés de réponse aux chocs électriques. Le degré de réaction s'appelle la sensibilité aux chocs électriques. Le tableau 3 montre la sensibilité au choc du corps humain lors de différentes décharges de tension statique.
(2) Lorsque la combinaison en fibres chimiques ou en coton est frottée contre la surface de travail et le siège, une tension électrostatique de 6000 V ou plus peut être générée à la surface du vêtement et le corps humain se charge. En cas de contact avec l'appareil, cela provoquera une décharge et l'endommagera facilement.
(3) La résistance d'isolement de la semelle en caoutchouc ou en plastique peut atteindre 1013 Ω. Lorsqu'il se frotte contre le sol, il génère de l'électricité statique et charge le corps humain.
(4) Lorsque la résine, le film de peinture et le dispositif en film plastique emballé sont transportés dans un emballage, la surface du dispositif et le matériau d'emballage peuvent générer une tension électrostatique de plusieurs centaines de volts pour décharger le dispositif sensible.
(5) Emballages, cartouches et revêtements divers en matériaux polymères tels que PP (polypropylène), PE (polyéthylène), PS (polyvinylidène), PVR (polyuréthane), PVC, polyester et résine. Les boîtes, les racks de PCB, etc. peuvent générer une tension électrostatique de 1-3,5KV en raison du frottement et des chocs, et décharger des pièces sensibles.
(6) Surface de travail ordinaire, générée par frottement pour générer de l'électricité statique.
(7) La résistance à l'isolation du béton, des sols polis cirés, des feuilles de caoutchouc et des autres sols isolants est élevée et la charge statique sur le corps humain n'est pas facile à fuir.
(8) Équipement et outils de production électroniques: les transformateurs à haute tension et les circuits de flux AC / Blind dans des équipements tels que les fers à souder, les machines à souder à la vague, les fours de soudage par refusion, les machines de placement, les dispositifs de mise en service et de contrôle induisent de l'électricité statique dans l'équipement. Si l'équipement n'est pas correctement ventilé, le périphérique sensible échouera pendant le processus de fabrication. L'air chaud qui circule dans le four et le frottement de l'armoire, ainsi que la vapeur de CO2 dans le refroidisseur de cryostat CO2 peuvent générer une grande quantité de charge statique.
Principe de la protection électrostatique:
Dans la fabrication de produits électroniques, il est impossible de générer de l'électricité statique. La génération d'électricité statique n'est pas un danger, le danger réside dans l'accumulation d'électricité statique et la décharge électrostatique qui en résulte. Le cœur de la protection électrostatique est l’élimination silencieuse.
Principe de la protection électrostatique:
(1) Évitez que l’électricité statique ne s’accumule dans des endroits où de l’électricité statique peut être générée. Prendre des mesures dans la plage de sécurité.
(2) Éliminez rapidement l'accumulation d'électricité statique existante et libérez-la immédiatement.
Méthode de protection électrostatique:
(1) Utilisez un matériau antistatique: le métal est un conducteur qui endommagera l'appareil en raison du courant de fuite important du conducteur. De plus, étant donné que le matériau isolant est sujet au chargement triboélectrique, le métal et les matériaux isolants ne peuvent pas être utilisés en tant que matériau antistatique. Un conducteur dit électrostatique ayant une résistance de surface de 1 × 10 5 Ω.cm ou moins et un sous-conducteur électrostatique ayant une résistance de surface de 1 × 10 5 -1 x 10 8 Ω · cm ont été utilisés comme antistatiques. Matériel. Par exemple, un matériau de protection électrostatique couramment utilisé est réalisé en mélangeant du noir de carbone conducteur dans du caoutchouc, et la résistance de surface est contrôlée pour être égale ou inférieure à 1x10 6 Ω.cm.
(2) Fuite et mise à la terre: reliez à la terre la partie où de l'électricité statique peut ou peut avoir été produite et fournissez un canal de décharge électrostatique. La méthode d'enfouissement du fil de terre établit une ligne de masse "indépendante". Faire la résistance entre la terre et la terre <> (Voir GBJl79 ou SJ / T10694-1996)
Méthode de mise à la terre du matériau de protection électrostatique: Connectez le matériau de protection statique (tel que tapis de comptoir, tapis de sol, dragonne antistatique, etc.) au conducteur menant au fil de terre indépendant via une résistance de 1 MΩ (voir SJ / T10630-1995). . La résistance de 1 MΩ est connectée en série pour garantir que le courant est inférieur à 5 mA à la terre, appelée terre douce. Le boîtier de l'appareil et le blindage électrostatique sont généralement mis à la terre directement, appelé sol dur.
(3) Élimination de l'électricité statique sur le conducteur: L'électricité statique sur le conducteur peut être mise à la terre afin de provoquer une fuite d'électricité statique vers la terre. La tension et le temps de relâchement du corps de décharge peuvent être exprimés par l'équation suivante: UT = U0L1 / RC. Dans la formule, la tension au temps UT-T (V) U0 est la tension de démarrage (V) R - la résistance équivalente (Ω) de la capacité équivalente du conducteur C (pf).
Il est généralement nécessaire de perdre de l'électricité statique en moins d'une seconde. En d’autres termes, la tension est réduite à une zone de sécurité inférieure à 1OV en 1 seconde. Cela évitera que la vitesse de fuite ne soit trop rapide et que le courant de fuite ne soit trop important pour endommager le SSD. Si U0 = 500V, C = 200pf, si vous voulez que l’UT atteigne 100V en 1 seconde, vous avez besoin de R = 1,28 × 109Ω. Par conséquent, le système de protection ESD utilise généralement une résistance de limitation de courant de 1 MΩ pour limiter le courant de purge à moins de 5 mA. Ceci est conçu pour la sécurité opérationnelle. Si l'opérateur se trouve dans le système de protection ESD, tout contact accidentel avec la tension industrielle de 220 V ne constitue pas un danger.
(4) Élimination de l'électricité statique avec les non-conducteurs: pour l'électricité statique sur les isolateurs, étant donné que les charges électriques ne peuvent pas circuler sur l'isolateur, l'électricité statique ne peut pas être éliminée par la mise à la terre. Les mesures suivantes peuvent être prises:
(a) Utilisation d'un ventilateur ionique pour générer des ions positifs et négatifs, qui peuvent neutraliser l'électricité statique de la source d'alimentation statique. Peut être placé près de l'espace et de la tête de placement de la machine de placement.
(b) Utilisation d'un éliminateur d'électricité statique - Un éliminateur d'électricité statique est un surfactant. L'agent d'élimination d'électricité statique peut être utilisé pour laver la surface de l'instrument et de l'objet, et l'électricité statique sur la surface de l'objet peut être rapidement éliminée.
(c) Contrôle de l'humidité de l'environnement - L'augmentation de l'humidité peut augmenter la conductivité de surface du matériau non conducteur, rendant difficile l'accumulation d'électricité statique sur la surface de l'objet. Par exemple, dans un environnement sec du nord, des mesures d'humidification et de ventilation peuvent être prises.
(d) Protection électrostatique - Utilisez un blindage (cage) pour les équipements sujets à l'électricité statique et mettez-le à la terre de manière efficace.
(5) Méthode de contrôle de processus: afin de générer le moins possible d'électricité statique dans la fabrication de produits électroniques, de contrôler l'accumulation de charge statique, d'éliminer rapidement l'accumulation d'électricité statique existante et de la libérer immédiatement de la conception de l'installation et des équipements , fonctionnement, système de gestion, etc., prendre des mesures efficaces.
Equipement de protection électrostatique:
(1) Le système antistatique du corps humain comprend des bracelets antistatiques, des combinaisons, des bonnets, des gants, des chaussures, des chaussettes, etc.
(2) Le sol antistatique comprend un sol antistatique en terrazzo, un sol en caoutchouc antistatique, un sol en plastique antistatique en PVC, un tapis antistatique et un sol antistatique.
(3) Série d'opération antistatique: y compris antistatique: I: pour les napperons, les sacs antistatiques, les chariots logistiques antistatiques, les fers à souder antistatiques et les outils.
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