如何在SMT生产中做好静电防护
在电子产品制造中，静电放电往往会损伤器件，甚至使器件失效，造成严重损失，因此smt生产中的静电防护非常重要。接下来我们谈谈如何在smt生产中做好静电防护。
电子产品制造中，不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在，其危害所在于静电积聚以及由此产生的静电放电。
一、静电防护原理
对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施在安全范围内。
对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放。
二、静电防护方法
1.使用防静电材料：
金属是导体，因导体的漏放电流大，会损坏器件。另外由于绝 缘材料容易产生摩擦起电，因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料。而是采用表面电阻l×105ω·cm以下的所谓静电导体，以及表面电阻1×105-1×108ω·cm的静电亚导体作为防静电材料。例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的，将表面电阻控制在1×106ω·cm以下。
2.泄漏与接地：
对可能产生或已经产生静电的部位进行接地，提供静电释放通道。采用埋大地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻＜10ω。(参见gbjl79或sj／t10694—1996)
静电防护材料接地方法：
将静电防护材料(如于作台面垫、地垫、防静电腕带等)通过1mω的电阻接到通向独立大地线的导体上(参见sj／t10630-1995)。串接1mω电阻是为了确保对地泄放＜5ma的电流，称为软接地。设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地，称为硬接地。ipc-a-610c标准中推荐的防静电工作台接地方法如下图。
3.导体带静电的消除：
导体上的静电可以用接地的方法使静电泄漏到大地。放电体的电压与释放时间可用下式表示：
ut=u0l1/rc
式中 ut-t时刻的电压(v) u0起始电压(v)r-等效电阻(ω) c-导体等效电容(pf)一般要求在1秒内将静电泄漏。即1秒内将电压降至100v以下的安全区。这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对ssd造成损坏。若u0=500v，c=200pf，想在1秒内使ut达到100v，则要求r=1.28×109ω。因此静电防护系统中通常用1mω的限流电阻，将泄放电流限制在5ma以下。这是为操作安全设计的。如果操作人员在静电防护系统中，不小心触及到220v工业电压，也不会带来危险。
4.非导体带静电的消除：
对于绝缘体上的静电，由于电荷不能在绝缘体上流动，因此不能用接地的方法消除静电。可采用以下措施：
(a)使用离子风机—离子风机产生正、负离子，可以中和静电源的静电。可设置在空间和贴装机贴片头附近。
(b)使用静电消除剂—静电消除剂属于表面活性剂。可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面，能迅速消除物体表面的静电。
(c)控制环境湿度—增加湿度可提高非导体材料的表面电导率，使物体表面不易积聚静电。例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施。
(d)采用静电屏蔽—对易产生静电的设备可采用屏蔽罩(笼)，并将屏蔽罩（笼）有效接地。
5.工艺控制法：
为了在电子产品制造中尽量少的产生静电,控制静电荷积聚，对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放，应从厂房设计、设备安装、操作、管理制度等方面采取有效措施。
三、静电防护器材
人体防静电系统包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等
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。
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、防静电烙铁及工具等。
四、静电测量仪器
静电场测试仪：用于测量台面、地面等表面电阻值。平面结构场合和非平面场合要选择不同规格的测量仪。
腕带测试仪：测量腕带是否有效。
人体静电测试仪：用于测量人体携带的静电量，人体双脚之间的阻抗，测量人体之间的静电差,腕带、接地插头、工作服等是否防护有效。还可以作为入门放电，把人体静电隔在车间之外。
兆欧表：用于测量所有导电型、抗静电型及静电泄放型表面的阻抗或电阻。
五、电子产品制造中防静电技术指标要求
防静电地极接地电阻＜10ω。
地面或地垫：表面电阻值105-1010ω;摩擦电压＜100v。
墙壁：电阻值5×104-109ω。
工作台面或垫：表面电阻值106-109ω；摩擦电压＜100v；对地系统电阻106-108ω。
工作椅面对脚轮电阻106-108ω。
工作服、帽、手套摩擦电压＜300v；鞋底摩擦电压＜100v。
腕带连接电缆电阻1mω；佩带腕带时系统电阻1-10mω。脚跟带(鞋束)系统电阻0.5×105-108ω。
物流车台面对车轮系统电阻106-109ω。
料盒、周转箱、pcb架等物流传递器具表面电阻值103-108ω;摩擦电压＜100v。
包装袋、盒摩擦电压＜100v。
人体综合电阻106-108ω。
六、电子产品制造中防静电措施及静电作业区(点)的一般要求
smt生产设备必须接地良好，贴装机应采用三相无线制接地法并独立接地。生产场所的地面、工作台面垫、座椅等均应符合防静电要求。车间内保持恒温、恒湿的环境。应配备防静电料盒、周转箱、pcb架、物流小车、防静电包装带、防静电腕带、防静电烙铁及工具等设施。
根据防静电要求设置防静电区域，并有明显的防静电警示标志。按作业区所使用器件的静电敏感程度分成1、2、3级，根据不同级别制订不同的防护措施。
1级静电敏感程度范围：0-1999v
2级静电敏感程度范围：2000-3999v
3级静电敏感程度范围：4000-15999v
16000v以上是非静电敏感产品。
静电安全区(点)的室温为23±3℃，相对湿度为45-70%rh。禁止在低于30%的环境内操作ssd(静电敏感元器件)。
定期测量地面、桌面、周转箱等表面电阻值。
静电安全区(点)的工作台上禁止放置非生产物品，如餐具、茶具、提包、毛织物、报纸、橡胶手套等。
工作人员进入防静电区域，需放电。操作人员进行操作时，必须穿工作服和防静电鞋、袜。每次上岗操作前必须作静电防护安全性检查,合格后才能生产。
操作时要戴防静电腕带，每天测量腕带是否有效。
测试ssd时应从包装盒、管、盘中取一块，测一块,放一块，不要堆在桌子上。经测试不合格器件应退库。
加电测试时必须遵循加电和去电顺序：低电压→高电压→信号电压的顺序进行。去电顺序与此相反。同时注意电源极性不可颠倒，电源电压不得超过额定值。
检验人员应熟悉ssd的型号、品种、测试知识，了解静电保护的基本知识。
七、静电敏感元器件(ssd)运输、存储、使用要求
ssd运输过程中不得掉落在地，不得任意脱离包装。
存放ssd的库房相对湿度：30-40%rh。
ssd存放过程中保持原包装，若须更换包装时，要使用具有防静电性能的容器。
库房里，在放置ssd器件的位置上应贴有防静电专用标签。
发放ssd器件时应用目测的方法，在ssd器件的原包装内清点数量。
对eprom进行写、擦及信息保护操作时，应将写入器／擦除器充分接地，要带防静电手镯。
装配、焊接、修板、调试等操作人员都必须严格按照静电防护要求进行操作。
测试、检验合格的印制电路板在封装前再用离子喷枪喷射一次，以消除可能积聚的静电荷。
八、防静电工作区的管理与维护
制订防静电管理制度，并有专人负责。
备用防静电工作服、鞋、手环等个人用品以备外来人员使用。
定期维护、检查防静电设施的有效性。
腕带每周(或每天)检查一次。
桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每月检查一次。
防静电元器件架、印制板架、周转箱；运输车、桌垫、地垫的防静电性能每六个月检查一次。
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对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放。
二、静电防护方法
1.使用防静电材料：
金属是导体，因导体的漏放电流大，会损坏器件。另外由于绝 缘材料容易产生摩擦起电，因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料。而是采用表面电阻l×105ω·cm以下的所谓静电导体，以及表面电阻1×105-1×108ω·cm的静电亚导体作为防静电材料。例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的，将表面电阻控制在1×106ω·cm以下。
2.泄漏与接地：
对可能产生或已经产生静电的部位进行接地，提供静电释放通道。采用埋大地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻＜10ω。(参见gbjl79或sj／t10694—1996)
静电防护材料接地方法：
将静电防护材料(如于作台面垫、地垫、防静电腕带等)通过1mω的电阻接到通向独立大地线的导体上(参见sj／t10630-1995)。串接1mω电阻是为了确保对地泄放＜5ma的电流，称为软接地。设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地，称为硬接地。ipc-a-610c标准中推荐的防静电工作台接地方法如下图。
3.导体带静电的消除：
导体上的静电可以用接地的方法使静电泄漏到大地。放电体的电压与释放时间可用下式表示：
ut=u0l1/rc
式中 ut-t时刻的电压(v) u0起始电压(v)r-等效电阻(ω) c-导体等效电容(pf)一般要求在1秒内将静电泄漏。即1秒内将电压降至100v以下的安全区。这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对ssd造成损坏。若u0=500v，c=200pf，想在1秒内使ut达到100v，则要求r=1.28×109ω。因此静电防护系统中通常用1mω的限流电阻，将泄放电流限制在5ma以下。这是为操作安全设计的。如果操作人员在静电防护系统中，不小心触及到220v工业电压，也不会带来危险。
4.非导体带静电的消除：
对于绝缘体上的静电，由于电荷不能在绝缘体上流动，因此不能用接地的方法消除静电。可采用以下措施：
(a)使用离子风机—离子风机产生正、负离子，可以中和静电源的静电。可设置在空间和贴装机贴片头附近。
(b)使用静电消除剂—静电消除剂属于表面活性剂。可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面，能迅速消除物体表面的静电。
(c)控制环境湿度—增加湿度可提高非导体材料的表面电导率，使物体表面不易积聚静电。例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施。
(d)采用静电屏蔽—对易产生静电的设备可采用屏蔽罩(笼)，并将屏蔽罩（笼）有效接地。
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1级静电敏感程度范围：0-1999v
2级静电敏感程度范围：2000-3999v
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