瑞加PPE讲堂八:如何选择无尘室防静电耗材

   2012-03-19 广州瑞加Roger13000
核心提示:如何选择无尘室防静电耗材

在电子通信,半导体,涂装等行业中都有防静电的要求,静电可以使很多电子产品失去本身应有的正常性能,造成破坏,有些情况下甚至会导致灾难发生,具体如下:
(1)静电会吸附粉尘、污物,增大泄漏或短路的机会,使性能受损,成品率和可靠性大大下降。如粉尘粒径>100μm,铝线宽度约100μm,氧化膜厚度在50μm时,最易使产品报废,很小直径的尘粒就会损害元器件,这种情形多发生在芯片行业的腐蚀清洗、光刻、点焊和封装等工艺过程中。
(2)静电放电ESD会导致元器件的绝缘氧化膜被击穿,引线被烧断或线间融短。若人体带上10KV(100PF)的静电荷,触摸器件脚时发生ESD,其向大地瞬间形成脉冲放电电流峰值可达20A(10~100s),一般IC、MOS都会遭受损坏。
(3)ESD引起EMI其电磁波的前后峰较尖,信号强,可能引起元器件损坏,设备和传感器不正常工作。
(4)静电放电会导致火花的产生,在易燃易爆的环境中可能导致爆炸和火灾。
静电是如何产生的呢?广州瑞加的工程师认为,不同物质(尤其是绝缘物质)的接触、分离或相互摩擦,会产生静电。在生产过程中的挤压、切割、搬运、搅拌和过滤以及生活中的行走、起立、脱衣服等,也就都会产生静电,例如:
 
①绝缘装饰材料、地面、墙、门、顶棚、隔断、工作台、椅子等等,这些材料摩擦容易起电,不易泄漏释放:光刻间塑料地面500V~1000V,扩散间塑料地面500V~1500V,瓷砖地面也有500V~1500V,塑料墙纸700V,塑料顶棚0V~1000V,金属活动皮革椅面500V~3000V。
②人员穿洁净工作服、鞋、步行或工作时,与不同物质设备器材摩擦要产生静电,人、衣服、鞋都会带电:人穿尼龙衣、着塑料胶底鞋缓慢地在清洁的地板上走动,人身上带7000V~8000V静电压。在乙烯基地板上行走可带1200V(10%~20%RH)、250V(65%~90%RH),在地毯上行走可带35000V(10%~20%RH)、1500V(65%~90%RH)。
③无尘室空调气流经过初效过滤器,中效过滤器,高效过滤器,净化出口气流是带静电的。铝板送风口、回风口为500~1000V。
④绝缘器材、装备和工具,也是重要的静电电荷源。
知道了静电的危害和产生的原因,就需要想办法控制和消除静电。广州瑞加工程师认为基本原则如下:
① 确定静电控制级别
② 尽量减少静电荷的产生
③ 采用泄放和中和的办法加速静电荷消散,防止静电积累
 
不同的生产车间对于静电的要求程度也是不一样的,首先需确定静电控制的级别
① 元器件、组件和设备静电敏感度分级如下:
1级:易遭受0-1999V静电电压损坏的
2级:易遭受2000-3999V静电电压损坏的
3级:易遭受4000-5999V静电电压损坏的
 
而敏感静电压大于16000V的,便不必采取防静电措施。
② 同时静电防护工作区也有分级:
A级:允许对地静电电位不超过±100V
B级:允许对地静电电位不超过±1000V
通常,实际工程中是分静电电位不超过100V、500V、1000V等,以对应元器件、组件和设备静电敏感电压的3级。
 
根据防静电要求的评估,建立ESD安全操作区域,即EPA(ESD Protection Area),需要涵盖防静电地板系统、除尘系统、接地系统及空气的温湿度三方面。最好是在相应的位置贴上ESD防护警示标志等。
 
在EPA区域,首先要尽量减小静电荷的产生:
1)尽量采用性质相似器材,减少在接触摩擦分离过程中产生静电电荷。
2)尽量采用导静电型或静电耗散型材料的器材,减少接触摩擦分离过程产生积累静电荷,由于其具有导静电性,也是很好的静电荷泄放材料,而且比金属导体泄放更具有安全性,尽可能采用防静电材料做地板、墙面、工作台、周转容器、镊子、刷子等防静电器材,甚至包括防静电笔及笔记本。
3)尽量采用减少接触摩擦分离而产生静电荷的生产流程。
4)空气中的尘埃在运动的过程中相互碰撞,也会产生静电,因此空气尽量做到洁净无尘。首先要求有空气尘埃过滤和清洁的措施,包括:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘室风淋传递窗等。
5)尽可能采用净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。
 
对于无法避免的静电,需要采取泄放和中和措施,使静电荷不会产生积聚。
最基本的就是接地,设独立静电接地系统,包括地面接地金属网系统、生产线工作站(台)接地系统。装防静电地板系统,在普通地板上再铺防静电地板,一般有防静电PVC地板、防静电环氧树脂地板等,必须达到国际防静电协会标准,防静电地板还必须和ESD地线连接起来,以便安全、有效地将静电荷泄放至大地。
人体是一个重要的静电源,需要戴防静电工帽、防静电口罩、防静电手套、指套等, 穿防静电服、防静电鞋,尽量不要让皮肤外露。还要戴上手腕带接地,以导走静电,同时通过防静电鞋或脚跟带再经防静电地面向大地泄放。地面、墙面、顶棚、隔断等是硬接地,设备外壳、移动设备(车、椅、货架等)、工作台等则属软接地。
 
机器也是一个高静电源,机械部件,特别是马达等,容易产生EMI(电磁感应)。对于机器静电的防护,一般采取电磁场的消除、高静电部位的屏蔽、机器接地等措施,对于一些不能接地的设备,常用离子风机来消散这些物体上的静电荷,离子风机内部的离子发生元件能将空气电离,产生丰富的正离子和负离子,将这些离子吹向带静电物体,物体上的静电电荷就能够被中和。
 
最后还要建立合理的方法及规范,通过制度管理来确保上述工作的实施。
 
广州瑞加在确定客户的无尘室防静电耗材之前,包括防静电胶皮,防静电手套,防静电服装等,都需要对工作环境和客户要求进行详细的了解和研究,并进行小批量测试,经过比较评估之后才确定最后的使用方案,目前广州瑞加的客户已经覆盖了多个行业,包括:汽车涂装,汽车玻璃,电子通信,液晶,线路板,精密机械加工等。了解更多,请登陆:http://www.wegla.com
 
 
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