ESD静电防护三大基本原理和五大防护方法

发布:防静电pc板 浏览:271次 发布时间:2022-3-21

无论电子元器件的技术、工艺和材料在不同时期产生各种变化,我们纵向和横向分析静电防护技术,总结认为静电放电控制程序一直是基于下列3点基本原理和5个防护方法:


基本原理

1.处理ESDS元器件的环境中,所有导体(元器件、人员、设备、设施等)都应该连结在一起并最好与大地相连。确保所有导体处于等电位平衡,各导体之间无电势差不发生放电情形。

2.处理ESDS元器件的环境中,尽可能清除不必要的非导体,必要的非导体采用距离控制远离ESDS元器件,推荐使用电离中和的方法消除静电。

3.EPA外运送ESDS元器件时,应该使用适宜的防静电包装材料将ESDS元器件密封起来,推荐评估后考虑使用屏蔽包装密封。


防护方法

1.把防静电设计到敏感件内。

电子元器件设计发展至今,已经总结出一套较为可行的设计规范来增强产品抗ESD能力,并且在持续研发新的抗静电技术。通过对电子元器件和装置的内部防静电设计,提高敏感件自身的抗静电能力,减小静电放电(ESD)的危害。

因此我们建议生产型企业在采购供方的电子零部件时应综合考虑,可能的话尽量使用非ESD敏感元器件或抗ESD性能好的元器件,同时应同样采用产品设计,对使用ESDS元器件提供适当的输入保护。

越来越先进的生产技术意味着越来越集成小型化和越来越复杂的工艺和产品,这通常将使其对ESD越敏感,只有在产品设计就建立越好越多的ESD控制,其后被处理时发生的问题才会越少。

2.减少静电源。

很显然通过产品设计只能提高产品本身抗ESD的能力,而不可能杜绝处理ESDS产品,这样必然还有很多ESDS产品在处理过程中一直存在受静电损害的可能。
我们认为要减少这些损害的可能性,最有效的措施就是减少静电源。
以生产型工厂来说,应该严格管制车间内的物品,所有不必要的物品都不应放行进入车间,操作员工及工程师的个人物品,零部件二次包装,非防静电包装袋等等不必要的物品,工序非必要的材料、设备、设施都应该存放在EPA外面。

3.释放和中和静电。
上述方法实施后,车间内应该只存在必要的人员、机器设备设施、物料以及ESDS产品。
针对导体材料,运用基本原理1,因为理论上ESD不会发生在保持等电势或零电势的材料之间,通常这些导体或耗散材料应该连接到相同的公共地,包括提供地线给生产设备、静电手环带、地板、工作台、货架等会直接或间接与ESDS产品接触的防静电物品,用于安全地释放人体、物料、元器件本身所带的静电,并且应保持可靠连接保证释放持续产生的静电。
针对必要的绝缘材料、孤立的导体或极易产生超限静电压的工序,通常使用离子化设备中和这些持续产生的静电,离子化设备的作用过程是产生正负离子,与物料表面产生的静电中和。


4.采用合适的防静电包装。

防静电包装为ESDS产品提供物理保护同时可以提供静电防护,合适的防静电包装材料不仅可以避免因自己带电成为静电源,还可以有效控制ESDS产品的起电和放电,包装用填充材料也应是抗静电材料。


针对EPA和UPA两种环境可能需要考虑区别采用包装方式:
EPA内的元器件在工序流转过程中通常使用防静电周转用品只需要低带电、耗散型材料,减少静电产生同时让持续产生的静电有效传导进入大地或等电位。
UPA不仅需要使用低带电、耗散材料,还应该特别注意封闭包装。特别地使用屏蔽材料可有效地将ESDS产品屏蔽外部静电源感应起电而获得保护,防止包装内ESDS产品在复杂且不受控的外部环境中受到危害。

5.系统化监管。
首先企业应委派一名有经验的负责人来控制防静电措施的有效运行。
防静电是一个长期的系统地实施过程,并且应该不断稽核纠正来持续改进完善体系运行,达到适应企业的发展的需求,因此监管是保障静电防护措施持续有效运行最稳妥的方法。
监管方法可以借用ESD S20.20,IEC61340-5-1等管理体系条款化的要求,也可以自己编制适宜的管理要求。要求应该包括识别和确定ESDS产品及其敏感特性;确定应该管控的区域,减少不必要的投入同时集中精力在那些需要关注的EPA;应确认和量化EPA内所有设备、设施、用品的控制要求,通常利用仪器按合理的检验频次和正确的测试方法来验证其持续有效性,还包括采用视觉/机械检查机器、接地导线的连接可靠性。一旦发现不符合规定要求应该及时采取合理措施。
同时,管理人员应不断学习掌握新信息和新技术,还应制定适用的培训来培养员工的防静电意识。

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