静电防护技术详解

ESD 防护大致可分为ESD 控制区域、人体静电消除、设备静电消除和操作中的静电防护几个方面。

1.ESD 控制区域

ESD 控制区域指不受保护的静电敏感元器件可以操作的区域。静电控制区域必须用张贴信号标签和边界线明显标示。

在ESD 控制区域应设置警告标识,常用的警告标识分两类:ESD 敏感符号和ESD 防护符号。如图6-5 所示。

图6-5　ESD 警告标识

(a)警告标识Ⅰ—ESD 敏感符号;(b)警告标识Ⅱ—ESD 防护符号

2.人体静电的消除

对每一个从事电子产品生产的人员,都应进行静电防护知识的普及教育和培训,增强他们的静电防护意识,这样就可以避免无处不在的静电对电子产品的破坏。在静电控制区域的每个操作人员要遵守以下规则:

(1)进入静电防护区,必须穿上防静电工作服及导电鞋,并通过静电测试。

防静电服主要由防静电布料制成,这种布料中含有一定比例的导电纤维,通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用可以消除服装上的静电。穿防静电服时,衣袖应该与皮肤接触,里面的衣服不能露出来,扣紧领口以下第一个纽扣,袖口的纽扣也应扣紧。静电鞋必须有一个可见的带子或其他标记以示它们是静电鞋(一般公司会统一发放),进入生产区域前,必须通过测试。脚腕带可用作人员在静电地板上接地,如图6-6(a)所示。

(2)在接触静电敏感器件之前,必须戴防静电手环。

在生产区域,所有人员前面的头发不可把眼睛遮住,过肩的头发必须扎起来,不可披头散发,接触元器件和印制电路板时,必须戴手指套或ESD 手套。员工需坐下操作的,必须正确戴手腕带,如图6-6(b)所示,而且每天必须通过测试并做记录,如图6-7 所示。佩戴手腕带时需要调整皮带,步骤是打开夹子并松开→将手腕带套上手腕→收紧带子→扣上夹子。手腕带上的金属端必须紧贴皮肤。

图6-6　脚腕带和手腕带

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图6-7　手的静电测试

3.设备静电的消除

设备静电一般利用设备接地来消除。主要包括以下方式:

(1)小推车和可移动的货架在静电地板上必须接地,可以使用金属拖链,接触地面部分至少有2 英寸长。

(2)工作台及其他桌子必须是静电耗散桌面,并且通过并联方式连接到接地总线上。必须有手腕带插孔(建议2 个),最好是香蕉夹插座,并联接到接地总线上,电源地必须通过接地,不能悬空。

(3)所有盛放元件的箱子或容器必须是静电耗散材料或抗静电材料,建议任何时候敏感元器件都必须放在原包装里直至被组装。

(4)电烙铁、吸锡枪等焊接设备必须接地,接地电阻应小于2 Ω,热头与地之间的电位差应小于2 mV。工作区域可采用离子风机,中和静电的能力应大于250 V/s。

4.操作过程中的静电防护

(1)当必须选用静电敏感器件时,拿元件前双手需触摸工作台面,且不能接触器件的引脚。

(2)若想消除元器件上的静电,可将器件引脚向下放在静电消散台面上。

(3)静电敏感器件或产品不能靠近电视荧光屏或计算机显示器等有强磁场和电场的物品。一般距离要大于20 cm 以上。

(4)只有在静电安全工作区才能将元器件及电路板从防静电包装盒中拿出,拿出的静电敏感元器件应放在抗静电容器内或包装盒中。

(5)不要在任何表面上拖动或滑动包装箱,尽量减少搬运次数。

(6)ESD 控制区域,允许的相对湿度应该保持在20%以上,温度控制在18～28 ℃之间。

(7)严禁在通电的情况下进行焊接、拆装及插拔带有静电敏感器件的印制电路板组装件。含有静电敏感器件的部件、整件,在加信号调试时,应先接通电源,后接通信号源;调试结束后,应先切断信号源,后切断电源。

(8)ESD 区域要根据ESD 程序文件进行定期检查。