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SMT防静电 如何在SMT生产中的 静电防护

时间:2017-8-15

 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。

       1、静电和 静电的危害
       静电是一 种电能,它存留于物体表面,是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果,是通过电子或离子的转换而形成的。静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称。如摩擦起电、人体起电等现象。

  随着 科技发展,静电现象已在静电喷涂、静电纺织、静电分选、静电成像等领域得到广泛的有效应用。但在另一方面,静电的产生在许多领域会带来重大危害和损失。例如在第一个阿波罗载人宇宙飞船中,由于静电放电导致爆炸,使 三名宇航员丧生;在火药制造过程中由于静电放电(ESD),造成爆 炸伤亡的事故时有发生。在电子工业中,随着集成度越来越高,集成电路的内绝缘层越来越薄,互连导线宽度与间距越来越小,例如CMOS器件绝缘 层的典型厚度约为0.1μm,其相应 耐击穿电压在80-100V;VMOS器件的绝 缘层更薄,击穿电压在30V。而在电 子产品制造中以及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超过MOS器件的击 穿电压,往往会使器件产生硬击穿或软击穿(器件局部 损伤)现象,使 其失效或严重影响产品的可靠性。

       为了控制 和消除ESD,美国、 西欧和日本等发达国家均制定了国家、军用和企业标准或规定。从静电敏感元器件的设计、制造、购买、入库、检验、仓储、装配、调试、半成品与成品的包装、运输等均有相应规定,对静电防护器材的制造使用和管理也有较严 格的规章制度要求。我国也参照国际标准制定了军用和企业标准。例如有航天部、机电部、石油部等标准。

  2、静电敏 感器件(SSD)
       对静电反 应敏感的器件称为静电敏感元器件(SSD)。静电敏 感器件主要是指超大规模集成电路,特别是金属化膜半导体(MOS电路)。表1为静电敏 感器件的分级表。可根据SSD分级表, 针对不同的SSD器件,采 取不同的静电防护措施。

  3、电子产 品制造中的静电源
       (1)人体的活 动,人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬(软)击穿的主 要原因。人体活动产生的静电电压约0.5-2KV。另外空 气湿度对静电电压影响很大,若在干燥环境中还要上升1个数量级 。表2为相对湿 度对与人体活动带电的关系。

       人体带电 后触摸到地线,会产生放电现象,人体就会产生不同程度的电击感反应,其反应的程度称为电击感度。表3为不同静 电压放电过程中人体的电击感度。

       (2)化纤或棉 制工作服与工作台面、坐椅摩擦时,可在服装表面产生6000V以上的静 电电压,并使人体带电,此时与器件接触时,会导致放电,容易损坏器件。

       (3)橡胶或塑 料鞋底的绝缘电阻高达1013Ω,当与 地面摩擦时产生静电,并使人体带电。

       (4)树脂、漆 膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时,器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压,对敏感器件放电。

       (5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚内乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、 树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可 能因摩擦、冲击产生1-3.5KV静电电压 ,对敏感藉件放电。

       (6)普通工作 台面,受到摩擦产生静电。

       (7)混凝土、 打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高,人体上的静电荷不易泄漏。

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