ESD英文為Electro Static Discharge即"靜電放電"的意思。我們都知道,不同物質(zhì)的接觸、分離或相互摩擦,即可產(chǎn)生靜電。例如在生產(chǎn)過(guò)程中的擠壓、切割、搬運(yùn)、攪拌和過(guò)濾以及生活中的行走、起立、脫 衣服等,都會(huì)產(chǎn)生靜電??梢?jiàn),靜電在我們的日常生活中可以說(shuō)是無(wú)處不在,我們的身上和周?chē)蛶в泻芨叩撵o電電壓,幾千伏甚至幾萬(wàn)伏。這些靜電也許對(duì)人體影響不大,但對(duì)于一些ESDS(靜電敏感元件),卻直接可以使其失去本身應(yīng)有的正常性能,甚至完全喪失正常功能。這樣ESD防護(hù)就非常必要了。
結(jié)合ESD的概念及工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn),我就從人、機(jī)、法、料、環(huán)五個(gè)方面來(lái)談?wù)凟SD的防護(hù)。
一、談人。人體可以說(shuō)是一個(gè)高靜電源,人體靜電的防護(hù),借助的是屏蔽及釋放靜電。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)要求做到“全副武裝”,即:要戴防靜電工帽、防靜電口罩、防靜電手套、指套等,要穿防靜電服、防靜電鞋,同時(shí)還要戴上手腕帶等來(lái)屏蔽及導(dǎo)走靜電。總之,盡量不要讓人的皮膚外露。
二、談機(jī)器。機(jī)器也是一個(gè)高靜電源,因?yàn)闄C(jī)器機(jī)械部件,特別是馬達(dá)等,易產(chǎn)生EMI(電磁感應(yīng)),所以對(duì)機(jī)器靜電的防護(hù),也是非常必要的。對(duì)于機(jī)器靜電的防護(hù),一般通過(guò)電磁場(chǎng)的消除、高靜電部位的屏蔽、機(jī)器接地等來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般消磁借用的是消磁器,消除電荷用的是離子風(fēng)機(jī)。
消磁器很簡(jiǎn)單,就不作介紹,我們來(lái)看看離子風(fēng)機(jī)。離子風(fēng)機(jī)可產(chǎn)生豐富的正離子和負(fù)離子,將這些離子吹向高靜電物體,那么物體靜電將被中和。這些離子是由離子風(fēng)機(jī)內(nèi)部的離子發(fā)生元件,將空氣電離而產(chǎn)生。該離子發(fā)生元件由低電流、高電壓的變壓器來(lái)激勵(lì)空氣電離。而變壓器內(nèi)又包含電流限制性電阻器,它能加強(qiáng)電離的穩(wěn)定度及可靠度。作用于不銹鋼離子發(fā)射點(diǎn)圓形電路上的高壓交流電使發(fā)射點(diǎn)頂部形成一個(gè)強(qiáng)烈的交變電場(chǎng),就是這個(gè)電場(chǎng)將空氣電離,產(chǎn)生變極離子。當(dāng)電磁場(chǎng)無(wú)法消除或較難消除時(shí),我們就借助靜電屏蔽設(shè)備來(lái)屏蔽高靜電設(shè)備或設(shè)備的高靜電部位,比如,馬達(dá),大家都知道,馬達(dá)易產(chǎn)生EMI,但機(jī)器要運(yùn)轉(zhuǎn)又離不開(kāi)馬達(dá),所以,不防把它屏蔽起來(lái)。還有工作臺(tái)、電源線、電腦鍵盤(pán)等,都可以接用靜電屏蔽的方法來(lái)做ESD防護(hù),這方面可用的屏蔽產(chǎn)品有防靜電臺(tái)墊、防靜電薄膜、防靜電簾、防靜電屏蔽袋、防靜電膠帶等。不管機(jī)器屏蔽或消磁效果如何,給機(jī)器接上ESD地線是很必要的。
三、談料,即材料。用一句很絕 對(duì)的話來(lái)說(shuō),如果您的產(chǎn)品對(duì)靜電很敏感,那么,您的生產(chǎn)線上是不能有高靜電材料出現(xiàn)的,特別是離產(chǎn)品較近的區(qū)域,要盡可能用防靜電材料,比如元件盒、貨架、工作臺(tái)、運(yùn)輸設(shè)備、清洗設(shè)備、化學(xué)試劑等,就連您用的筆及筆記本都要用防靜電筆及筆記本,因?yàn)樵谀霉P時(shí),它有可能會(huì)接觸產(chǎn)品。當(dāng)然,如果,您的產(chǎn)品對(duì)靜電敏感程度不是很高,您可以酌情處理,但借助ESD實(shí)驗(yàn)來(lái)證明一下,看看是否真的可以放心。
四、談環(huán),即工作區(qū)域的環(huán)境。一個(gè)良好的防靜電的工作環(huán)境對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是很重要的,這樣的環(huán)境一般這樣來(lái)建立:
首先, 建立ESD可靠操作區(qū)域,即EPA(ESD ProtectionArea),在相應(yīng)的位置貼上ESD防護(hù)警示標(biāo)志等。
其次,就是ESD可靠操作區(qū)域的安置,我們從防靜電地板系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、接地系統(tǒng)及空氣的溫濕度三方面來(lái)談。防靜電地板系統(tǒng),主要的是在普通地板上再鋪防靜電地板,一般這方面的地板有防靜電PVC地板、防靜電環(huán)氧樹(shù)脂地板等,對(duì)于防靜電地板,要求必須達(dá)到國(guó)際防靜電協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然,防靜電地板還必須和ESD地線連接起來(lái)。一個(gè)防ESD的工作環(huán)境,做到無(wú)塵是相當(dāng)關(guān)鍵的,因?yàn)榭諝庵械膲m埃在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中相互碰撞,也會(huì)產(chǎn)生ESD,如果,不除塵,到時(shí)候找起產(chǎn)生ESD問(wèn)題的原因,就不好說(shuō)了。一般我們借助除塵系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。首先要求有空氣塵埃過(guò)濾系統(tǒng),如:風(fēng)淋室、風(fēng)淋通道、貨淋室、沾塵墊、沾塵滾筒、空氣過(guò)濾器、無(wú)塵傳遞窗、無(wú)塵室風(fēng)淋傳遞窗等。其次盡可能設(shè)立凈化燈具、無(wú)塵室凈化玻璃、無(wú)塵室彩鋼板天花、無(wú)塵室彩鋼板包墻角、無(wú)塵室彩鋼板包柱等。以上設(shè)備的選用,各企業(yè)要根據(jù)產(chǎn)品對(duì)ESD的敏感程度而定,能借鑒一下專(zhuān)業(yè)人士的意見(jiàn)。一個(gè)完善的ESD防護(hù)工作環(huán)境,建立獨(dú)立完善的ESD接地系統(tǒng)也是非常重要的。并且,工作場(chǎng)所中的各設(shè)備、工作臺(tái)面等均需接至ESD接地系統(tǒng)。另外,一個(gè)完善的ESD工作環(huán)境,對(duì)于溫濕度都有一定的要求,從ESD防護(hù)角度來(lái)說(shuō),濕度越高越好,但濕度太高,又會(huì)腐蝕設(shè)備,所以一般來(lái)說(shuō),40%-60%的濕度是較理想的。當(dāng)然,各企業(yè)也要根據(jù)自己公司產(chǎn)品的特性而定,畢竟這方面的工作做起來(lái)較繁瑣。另外,還要設(shè)立天花、墻體送風(fēng)口,并且經(jīng)常用除塵器對(duì)無(wú)塵室進(jìn)行凈化處理等。
這樣,有了這樣的工作環(huán)境,大家想一下,人體的靜電是不是通過(guò)靜電服、靜電鞋或通過(guò)手腕帶、ESD接地系統(tǒng)耗散并導(dǎo)入大地。通過(guò)控制空氣的溫濕度環(huán)境中的靜電也通過(guò)地板系統(tǒng)耗散并導(dǎo)入大地。
當(dāng)然,仔細(xì)想一下,前面將的人、機(jī)、料也應(yīng)屬于環(huán)境的防護(hù),只要把各環(huán)節(jié)的工作做好,那么,一個(gè)完善的ESD防護(hù)工作環(huán)境就建立起來(lái)了。再配合合理的操作規(guī)范,即正確的方法,就基本上過(guò)關(guān)了。
五、談法。談起法,首先要明確以上四點(diǎn),其實(shí)法就是建立合理的方法及規(guī)范以保證以上四點(diǎn)有效實(shí)現(xiàn)。另外,需要補(bǔ)充的是,當(dāng)產(chǎn)生ESD原因不能明確時(shí)要根據(jù)生產(chǎn)工藝,設(shè)計(jì)相應(yīng)的ESD實(shí)驗(yàn),來(lái)仔細(xì)查找產(chǎn)生ESD問(wèn)題的原因。后面要建立相應(yīng)的ESD操作規(guī)程及紀(jì)律規(guī)范來(lái)規(guī)范生產(chǎn)。
當(dāng)然,ESD防護(hù)系統(tǒng)建立起來(lái)以后,對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō),所要做的是經(jīng)常檢測(cè)這個(gè)系統(tǒng),以不斷的發(fā)現(xiàn)有不完善的地方,并做相應(yīng)的改善,以保證系統(tǒng)長(zhǎng)期有效的維持其ESD的防作用。這樣,建立相應(yīng)的ESD職能部門(mén),并不斷的培養(yǎng)其專(zhuān)業(yè)技能,提高其ESD防護(hù)意識(shí),也都是ESD防護(hù)中不可缺少的一部分。
近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用及電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,ESD問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,問(wèn)題越來(lái)越突出,企業(yè)也越來(lái)越重視對(duì)ESD的防護(hù)。