SMT电子厂生产现场ESD静电防范常见问题及解决方案 !

SMT电子厂生产现场ESD静电防范常见问题及解决方案 !

电子厂，顾名思义，也就是生产电子产品的工厂。电子厂产品包括电子、微电子、通讯、计算机、精密仪器等电子产品行业。由于电子产品比较敏感，静电的聚集将严重影响电子产品的品质和各种精密仪器的正常工作，生产环境中的静电会严重影响产品质量，随着元件封装的飞速发展，表面贴装技术亦随之快速发展，在其生产过程中，焊接品质越来越受到工程师们的重视，作为电子元件的基础工程和核心构成，SMT技术（表面贴装技术）与电子信息技术保持同步发展的态势，并且在电子信息产业中所发挥的作用越来越突出，地位越来越重要。

近些年来，随着人们对产品质量可靠性的要求不断提高，围绕电子制造过程中的静电防护问题也不断得到企业重视和加强。静电防护工程不仅涉及到静电敏感器件敏感度等级评价、失效分析工作，而且涉及企业原材料采购、包装、仓储、加工等过程管控，以及静电防护工程改造、人员培训、周期检验、体系认证等多方面内容。这些工作，对于一些经验不足的企业来说，无疑是一项棘手而复杂的工程。那么，今天小编就如何让电子工厂静电防护工作变得容易一些这个话题，给大家叨叨电子制造企业该如何开展静电防护工作吧！

ESD静电防范常见问题及解决方案静电是人们非常熟悉的一种自然现象。静电的许多功能已经应用到军工或民用产品中，如静电除尘、静电喷涂、静电分离、静电复印等。然而，静电放电 ESD(Electro-Static Discharge)却又成为电子产品和设备的一种危害，造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。

静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天，在日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪、啪”的声响，这就是发生在人体的静电。

现代半导体器件的规模越来越大，工作电压越来越低，导致了半导体器件对外界电磁骚扰敏感程度也大大提高。ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。电子设备的ESD也开始作为电磁兼容性测试的一项重要内容写入国家标准和国际标准。

静电成因及其危害

静电是两种介电系数不同的物质磨擦时，正负极性的电荷分别积累在两个特体上而形成。当两个物体接触时，其中一个趋从于另一个吸引电子，因而二者会形成不同的充电电位。就人体而言，衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人体带电的主要因之一。

一、静电基础知识

ESD（Electro-Staticdischarge）意为“静电释放”

静电是一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电具有高电位，低电量(毫库仑mc：10^-9 c)，小电流(uA：10^-6 A)和作用时间短(us：10^-6 S)，静电测量时复现性差，表现为瞬态的现象多。日常生活中，我们的身上和周围就带有很高的静电电压，几千伏甚至几万伏。

（生活中无处不在的静电）

二、静电的危害

静电放电对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。

突发性损伤：指的是元器件被严重损坏，功能丧失。这种损伤通常在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的只要是返工维修的成本。

潜在性损伤：指的是器件部分被损，功能尚未丧失，且在生产过程中的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定，时好时坏，因此对产品质量构成较大的危害。

（电子元器件隐形损伤）

这两种损伤中，潜在性失效占据了90%，突发性失效只占10%。也就是说90%的静电损伤是没办法检测到的，只有到了用户手里使用时才会发现。手机出现的经常死机、自动关机、语音质量差、杂音大、信号时好时差等问题绝大多数与静电损伤相关。

三、静电的防护器材

（1）人体静电系统——包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等

（SMT生产车间员工防护）

（2）防静电地面——包括防静电水磨石地面、防静电橡胶地面、PVC防静电塑料地板、防静电地毯、防静电活动地板等。

（电子厂防静电无SMT尘车间）

（3）防静电操作系列——包括防静电工作台垫、防静电包装袋、防静电物流小车、防静电电烙铁及工具等。

四、生产现场防静电操作流程

静电防护应作为在线生产人员上岗训练必修课程及上岗鉴定必需项，以保证生产中可能接触到电子元器件或产品的静电防护措施符合 规范要求。

（电子厂ESD门禁管理系统）

所有元器件的操作必须在静电安全工作台上进行。作业中掉落地板上的ESD类零件（IC、电晶体、二极管、晶振等），须经过测试再确认后才可使用。

从静电防护容器中取出ESD类部件时，应该在静电安全工作台上进行，作为操作人员应遵守以下几点：

（1）必须穿好防静电工作服，禁止在防静电工作服上附加或佩戴任何金属制品，不准在操作静电敏感产品的现场脱去工作服，工作服的纽扣（拉链）应全部扣（拉）上，尽量不使其处于接近脱衣的状态。

（2）戴上防静电腕带，腕带与皮肤有良好的接触并可靠地接地，静电防护工作站必须远离电荷及产生源。静电安全工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板和玻璃等易产生静电的杂物，图纸数据应放入防静电文件袋内。

（3）手拿敏感元器件时，应避免接触其引线和接线片。持主板应尽量避开静电敏感组件区域。某些元器件要清洗时，应使用防静电刷，不可使用塑料刷子。

（4）工作中生产员工须佩戴防静电帽，以防头发不经意与ESD敏感零件接触。

（5）在手工焊接时，要求采用防静电低压恒温电烙铁，禁止重复使用器件包装管包装元器件。

防静电测试验证仪器

防静电仪器是用于测试和验证防静电物品的工具。主要有如下几种仪器：

·       表面电阻测试仪

·       充电板监测仪

·       行走电压测试仪

·       静电场测试仪

·       静电压测试仪

·       接触式静电压测试仪

·       万用表

·       人员接地测试仪

面对越来越脆弱的芯片，研究和实施防静电技术以提高制造成品率、降低使用故障率，是所有芯片制造商和整机制造商都必须解决的问题。

ESD问题是一个系统工程，在设计时可从几个方面着手。一是要保证产品本身不会因产生强静电感应而自我毁灭，如增加屏蔽和隔离措施、通过增大PCB接地面积改善电荷泄漏通路等；二是要选择ESD特性好的芯片，不同厂家的同一种芯片性能也会有所不同，在芯片说明中一般都有提到；三是增设保护电路，抵御外来的静电。

最后，ESD的设计学问太深了，我们这里只是抛砖引玉给SMT行业的亲们科普一下了，基本上ESD的方案有如下几种 : 电阻分压、二极管、MOS、寄生BJT、SCR(PNPN structure)等几种方法。下面我们分享一个非常实用防静电的防护设备SMT车间专用加湿器。

 SMT车间专用加湿器 

以上是SMT行业头条网提供的行业小知识，希望对您有所帮助！

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