ESD靜電防護三大基本原理和五大防護方法
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發(fā)布時間:2022-3-21
無論電子元器件的技術(shù)、工藝和材料在不同時期產(chǎn)生各種變化,我們縱向和橫向分析靜電防護技術(shù),總結(jié)認為靜電放電控制程序一直是基于下列3點基本原理和5個防護方法:
1.處理ESDS元器件的環(huán)境中,所有導體(元器件、人員、設(shè)備、設(shè)施等)都應該連結(jié)在一起并最好與大地相連。確保所有導體處于等電位平衡,各導體之間無電勢差不發(fā)生放電情形。
2.處理ESDS元器件的環(huán)境中,盡可能清除不必要的非導體,必要的非導體采用距離控制遠離ESDS元器件,推薦使用電離中和的方法消除靜電。
3.EPA外運送ESDS元器件時,應該使用適宜的防靜電包裝材料將ESDS元器件密封起來,推薦評估后考慮使用屏蔽包裝密封。
1.把防靜電設(shè)計到敏感件內(nèi)。
電子元器件設(shè)計發(fā)展至今,已經(jīng)總結(jié)出一套較為可行的設(shè)計規(guī)范來增強產(chǎn)品抗ESD能力,并且在持續(xù)研發(fā)新的抗靜電技術(shù)。通過對電子元器件和裝置的內(nèi)部防靜電設(shè)計,提高敏感件自身的抗靜電能力,減小靜電放電(ESD)的危害。
因此我們建議生產(chǎn)型企業(yè)在采購供方的電子零部件時應綜合考慮,可能的話盡量使用非ESD敏感元器件或抗ESD性能好的元器件,同時應同樣采用產(chǎn)品設(shè)計,對使用ESDS元器件提供適當?shù)妮斎氡Wo。
越來越先進的生產(chǎn)技術(shù)意味著越來越集成小型化和越來越復雜的工藝和產(chǎn)品,這通常將使其對ESD越敏感,只有在產(chǎn)品設(shè)計就建立越好越多的ESD控制,其后被處理時發(fā)生的問題才會越少。
2.減少靜電源。
很顯然通過產(chǎn)品設(shè)計只能提高產(chǎn)品本身抗ESD的能力,而不可能杜絕處理ESDS產(chǎn)品,這樣必然還有很多ESDS產(chǎn)品在處理過程中一直存在受靜電損害的可能。 我們認為要減少這些損害的可能性,最有效的措施就是減少靜電源。 以生產(chǎn)型工廠來說,應該嚴格管制車間內(nèi)的物品,所有不必要的物品都不應放行進入車間,操作員工及工程師的個人物品,零部件二次包裝,非防靜電包裝袋等等不必要的物品,工序非必要的材料、設(shè)備、設(shè)施都應該存放在EPA外面。 上述方法實施后,車間內(nèi)應該只存在必要的人員、機器設(shè)備設(shè)施、物料以及ESDS產(chǎn)品。 針對導體材料,運用基本原理1,因為理論上ESD不會發(fā)生在保持等電勢或零電勢的材料之間,通常這些導體或耗散材料應該連接到相同的公共地,包括提供地線給生產(chǎn)設(shè)備、靜電手環(huán)帶、地板、工作臺、貨架等會直接或間接與ESDS產(chǎn)品接觸的防靜電物品,用于安全地釋放人體、物料、元器件本身所帶的靜電,并且應保持可靠連接保證釋放持續(xù)產(chǎn)生的靜電。 針對必要的絕緣材料、孤立的導體或極易產(chǎn)生超限靜電壓的工序,通常使用離子化設(shè)備中和這些持續(xù)產(chǎn)生的靜電,離子化設(shè)備的作用過程是產(chǎn)生正負離子,與物料表面產(chǎn)生的靜電中和。
4.采用合適的防靜電包裝。
防靜電包裝為ESDS產(chǎn)品提供物理保護同時可以提供靜電防護,合適的防靜電包裝材料不僅可以避免因自己帶電成為靜電源,還可以有效控制ESDS產(chǎn)品的起電和放電,包裝用填充材料也應是抗靜電材料。
針對EPA和UPA兩種環(huán)境可能需要考慮區(qū)別采用包裝方式: EPA內(nèi)的元器件在工序流轉(zhuǎn)過程中通常使用防靜電周轉(zhuǎn)用品只需要低帶電、耗散型材料,減少靜電產(chǎn)生同時讓持續(xù)產(chǎn)生的靜電有效傳導進入大地或等電位。 UPA不僅需要使用低帶電、耗散材料,還應該特別注意封閉包裝。特別地使用屏蔽材料可有效地將ESDS產(chǎn)品屏蔽外部靜電源感應起電而獲得保護,防止包裝內(nèi)ESDS產(chǎn)品在復雜且不受控的外部環(huán)境中受到危害。 首先企業(yè)應委派一名有經(jīng)驗的負責人來控制防靜電措施的有效運行。 防靜電是一個長期的系統(tǒng)地實施過程,并且應該不斷稽核糾正來持續(xù)改進完善體系運行,達到適應企業(yè)的發(fā)展的需求,因此監(jiān)管是保障靜電防護措施持續(xù)有效運行最穩(wěn)妥的方法。 監(jiān)管方法可以借用ESD S20.20,IEC61340-5-1等管理體系條款化的要求,也可以自己編制適宜的管理要求。要求應該包括識別和確定ESDS產(chǎn)品及其敏感特性;確定應該管控的區(qū)域,減少不必要的投入同時集中精力在那些需要關(guān)注的EPA;應確認和量化EPA內(nèi)所有設(shè)備、設(shè)施、用品的控制要求,通常利用儀器按合理的檢驗頻次和正確的測試方法來驗證其持續(xù)有效性,還包括采用視覺/機械檢查機器、接地導線的連接可靠性。一旦發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定要求應該及時采取合理措施。 同時,管理人員應不斷學習掌握新信息和新技術(shù),還應制定適用的培訓來培養(yǎng)員工的防靜電意識。