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靜電的危害及防護(hù)措施
靜電的危害及防護(hù)措施
     近年來(lái)，LED顯示屏生產(chǎn)技術(shù)在我國(guó)漸趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛及普及成為趨勢(shì)。但目前大多數(shù)的LED顯示屏制造商尚不完全具備生產(chǎn)該類產(chǎn)品的真正能力，從而給LED顯示屏產(chǎn)品帶來(lái)了隱患，以至影響到整個(gè)市場(chǎng)。如何規(guī)范化生產(chǎn)，如何生產(chǎn)出真正意義上的低衰減、長(zhǎng)壽命的LED顯示屏產(chǎn)品？本文僅從LED顯示屏生產(chǎn)過(guò)程的靜電防護(hù)角度，討論該過(guò)程靜電帶來(lái)的危害及其防護(hù)方法。

靜電產(chǎn)生的原因：

從微觀上說(shuō)，根據(jù)原子物理理論，電中性時(shí)物質(zhì)處于電平衡狀態(tài)，由于不同的物質(zhì)電子的接觸產(chǎn)生的電子的得失，使物質(zhì)失去電平衡，產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。

從宏觀上講，原因有：物體間摩擦生熱，激發(fā)電子轉(zhuǎn)移；物體間的接觸和分離產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移；電磁感應(yīng)造成物體表面電荷的不平衡分布；摩擦和電磁感應(yīng)的綜合效應(yīng)。

靜電電壓是由不同種類的物質(zhì)相互接觸與分離而產(chǎn)生。這種效應(yīng)即是大家熟知的摩擦起電，所產(chǎn)生的電壓取決于相互摩擦的材料本身的特性。由于LED顯示屏在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中主要是人體與相關(guān)元器件的直接接觸與間接接觸產(chǎn)生靜電。所以根據(jù)本行業(yè)的特點(diǎn)我們可做一些針對(duì)性的靜電防范措施。

靜電在LED顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中的危害

如果在生產(chǎn)任何環(huán)節(jié)上忽視防靜電，它將會(huì)引起電子設(shè)備失靈甚至使其損壞。

當(dāng)半導(dǎo)體器件單獨(dú)放置或裝入電路時(shí)，即使沒(méi)有加電，由于靜電也可能造成這些器件的長(zhǎng)時(shí)間性損壞。大家熟知，LED是半導(dǎo)體產(chǎn)品，如果LED的兩個(gè)針腳或更多針腳之間的電壓超過(guò)元件介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度，就會(huì)對(duì)元件造成損壞。氧化層越薄，則LED和驅(qū)動(dòng)IC對(duì)靜電的敏感性也就越大，例如焊錫的不飽滿，焊錫本身質(zhì)量存在問(wèn)題等等，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的泄漏路徑，從而造成毀滅性的破壞。

另一種故障是由于節(jié)點(diǎn)的溫度超過(guò)半導(dǎo)體硅的熔點(diǎn)（1415℃）時(shí)所引起的。靜電的脈沖能量可以產(chǎn)生局部地方發(fā)熱，因此出現(xiàn)直接擊穿燈管和IC的故障。即使電壓低于介質(zhì)的擊穿電壓，也會(huì)發(fā)生這種故障。一個(gè)典型的例子是，LED是PN結(jié)組成的二極管，發(fā)射極與基極間的擊穿會(huì)使電流增益急劇降低。LED本身或者驅(qū)動(dòng)電路中的各中IC受到靜電的影響后，也可能不立即出現(xiàn)功能性的損壞，這些受到潛在損壞的元件通常在使用過(guò)程中才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，所以對(duì)顯示屏的壽命影響都是致命的。

靜電在LED生產(chǎn)中的防護(hù)措施

一、接地

接地就是直接將靜電通過(guò)導(dǎo)線連接泄放到大地，這是防靜電措施中直接較有效的，對(duì)于導(dǎo)體通常用接地的方法，我們要求人工使用的工具接地、帶接地防靜電手環(huán)、及工作臺(tái)面接地等。

防靜電接地線    防靜電接地線   防靜電接地線
（1）在生產(chǎn)過(guò)程中，要求工人必須佩帶接地靜電手環(huán)。尤其在切腳、插件、調(diào)試和后焊工序時(shí)，并且作好監(jiān)察，品質(zhì)人員必須不少于每?jī)蓚€(gè)小時(shí)做一次手環(huán)靜電測(cè)試，作好測(cè)試紀(jì)錄。

（2）在焊接時(shí)，電烙鐵應(yīng)盡可能采用防靜電低壓恒溫烙鐵,并保持良好的接地性。

（3）在組裝過(guò)程中，盡可能使用有接地線的低壓直流電動(dòng)起子(俗稱電批).

（4）保證生產(chǎn)拉臺(tái)、灌膠臺(tái)、老化架等有效接地。

（5）我們要求生產(chǎn)環(huán)境做到布設(shè)銅線接地，如地板、墻壁、以及某些場(chǎng)合使用的天花板等,都應(yīng)使用防靜電材料。通常，即使普通石膏板和石灰涂料墻面也可以,但禁止使用塑料制品天花板和普通墻紙或塑料墻紙。

防靜電地線的埋設(shè):

(1)廠房建筑物的避雷針一般與建筑物鋼筋混凝土焊接在一起妥善接地,當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),接地點(diǎn)乃至整個(gè)大樓的地面都將成為高壓強(qiáng)電流的泄放點(diǎn)。一般認(rèn)為在泄放接地點(diǎn)20M范圍內(nèi)都會(huì)有"跨步電壓"產(chǎn)生,即在此范圍內(nèi)不再是理想零電位。另外，三相供電的零線由于不可能**平衡而也會(huì)有不平衡電流產(chǎn)生并流入零線的接地點(diǎn),故防靜電地線的埋設(shè)點(diǎn)應(yīng)距建筑物和設(shè)備地20米以外。

(2)埋設(shè)方法:為保證接地的可靠,致少應(yīng)有三點(diǎn)以上接地,即每隔5m挖1.5m深以上坑,將2m以上鐵管或角鐵打入坑內(nèi)(即角鐵插入地下2m以上),再用3mm厚銅排將這三處焊接在一起,用16m2絕緣銅芯線焊上引入室內(nèi)為干線.

(3) 坑內(nèi)施以適量木炭粉和工業(yè)鹽,以增加土壤導(dǎo)電性,填埋后用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量,接地電阻應(yīng)小于4Ω，且每年至少測(cè)試一次。

二.LED顯示屏元件的儲(chǔ)存搬運(yùn)

靜電敏感元件在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對(duì)電子元件的影響，通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉(zhuǎn)箱作為防護(hù)用。另外防靜電衣對(duì)人體的靜電具有一定的屏蔽作用。

所以我們要求在周轉(zhuǎn)搬運(yùn)過(guò)程中，工人必須佩帶無(wú)繩靜電環(huán)和手套，穿防靜電服裝和防靜電鞋等，同時(shí)應(yīng)使用防靜電料箱、PCB防靜電料架、不銹鋼周轉(zhuǎn)車等專業(yè)設(shè)備，盡量避免人體直接接觸周轉(zhuǎn)。
防靜電周轉(zhuǎn)箱 11號(hào)箱     防靜電PCB板周轉(zhuǎn)車

要說(shuō)明的是：由于防靜電服,是用特殊合成纖維織成布料,一般情況下揉搓磨擦不會(huì)產(chǎn)生靜電.但它不是靜電屏蔽服,它不能消除身上其它衣料產(chǎn)生的靜電.故正確穿著應(yīng)是里面只著一件襯衣或內(nèi)衣,外著防靜電服.冬季內(nèi)穿多件化纖類、毛類衣物等，再穿著防靜電服以無(wú)大用.

所以，在儲(chǔ)存和搬運(yùn)過(guò)程中，須控制好環(huán)境溫度和濕度,戴好靜電手環(huán)，正確穿著靜電服.提高全體員工的防靜電意識(shí)。做到手與產(chǎn)品“絕緣”，防止汗?jié)n污染產(chǎn)品等,是非常必要的.

三、溫度和相對(duì)濕度的調(diào)控

電子作業(yè)尤其是SMT,對(duì)溫度和濕度都有較高要求,一般溫度控制在18~28℃,過(guò)高或過(guò)低都將影響設(shè)備的正常運(yùn)作和精度;相對(duì)濕度應(yīng)在50%~85%,過(guò)低則容易產(chǎn)生靜電，過(guò)高設(shè)備易結(jié)露,錫膏含水增加,所以應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和調(diào)控,對(duì)防靜電來(lái)說(shuō),秋冬相對(duì)濕度偏低時(shí),可用加濕器或濕布拖地方法解決.

四、監(jiān)測(cè)和記錄

防靜電措施要有專人負(fù)責(zé)落實(shí),并形成制度,切實(shí)做好貫徹實(shí)施工作，否則一切硬件設(shè)施的投入，都可能起不到實(shí)際作用。

(1) 人員:應(yīng)由兩人共同管理、測(cè)試、記錄，多數(shù)情況下需兩人配合,并防止人員流動(dòng)斷檔.

(2) 測(cè)試和記錄:做好靜電防護(hù)工作，每天應(yīng)完成下列測(cè)試和記錄：

a. 靜電測(cè)試點(diǎn)---靜電地。 

b. 電烙鐵頭接地與烙鐵尖溫度測(cè)量。

c. 小錫爐接地與錫爐溫度測(cè)量。

d. 測(cè)試儀器接地測(cè)量。

e. 靜電手環(huán)接地測(cè)試。   

f. 室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度的測(cè)量與調(diào)控。

(3) 檢查工作區(qū)內(nèi)工作人員著裝和防靜電各項(xiàng)規(guī)定的執(zhí)行情況.

(4)有條件的情況下，應(yīng)在工作現(xiàn)場(chǎng)和流水線上用靜電測(cè)試儀測(cè)各種狀況下的靜電電壓，靜電電壓一般應(yīng)小于100V,特殊情況應(yīng)小于25V.

五、培訓(xùn)和素養(yǎng)

應(yīng)將防靜電知識(shí)、措施作為全員培訓(xùn)的重要內(nèi)容，讓每一位員工都弄懂弄通,提高全體員工的防靜電意識(shí)，從上到下執(zhí)行防靜電要求，形成良好的職業(yè)習(xí)慣。如：進(jìn)入車間要更換防靜電服、穿防靜電鞋、必需戴好靜電環(huán)和手套后才可接觸元器件，手拿PCB板或敏感器件時(shí)盡量持邊緣,避免接觸其引線和接線片，自覺(jué)遵守和執(zhí)行防靜電的制度和規(guī)定。
防靜電工鞋    防靜電手腕帶    防靜電大褂

其實(shí)，防靜電應(yīng)以防止和抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚,并迅速、可靠﹑有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷為基本原則。但防靜電諸多措施實(shí)為一套系統(tǒng)工程,一個(gè)環(huán)節(jié)的疏漏都可能出現(xiàn)“千里之堤潰于蟻穴”,不可不慎。

LED顯示屏的制造過(guò)程是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)微的過(guò)程，每個(gè)環(huán)節(jié)都不可疏漏。LED顯示屏的靜電防護(hù)工作是LED顯示屏生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，目前業(yè)界人士對(duì)靜電防護(hù)的認(rèn)識(shí)還不足夠深刻，更不能滿足專業(yè)LED顯示屏生產(chǎn)的需要，還需要更多的專業(yè)人士不斷研究、共同討論。

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