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)過程中的擠壓、切割、搬運、攪拌和過濾以及生活中的行走、起立、脫 衣服等,都會產(chǎn)生靜電。可見,靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在,我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓,幾千伏甚至幾萬伏。這些靜電也許對人體影響不大,但對于一些ESDS(靜電敏感元件),卻直接可以使其失去本身應有的正常性能,甚至完全喪失正常功能。這樣ESD防護就非常必要了。
結(jié)合ESD的概念及工作中積累的一些經(jīng)驗,我就從人、機、法、料、環(huán)五個方面來談談ESD的防護。
一、談人。人體可以說是一個高靜電源,人體靜電的防護,借助的是屏蔽及釋放靜電。嚴格來說要求做到“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,同時還要戴上手腕帶等來屏蔽及導走靜電。總之,盡量不要讓人的皮膚外露。
二、談機器。機器也是一個高靜電源,因為機器機械部件,特別是馬達等,易產(chǎn)生EMI(電磁感應),所以對機器靜電的防護,也是非常必要的。對于機器靜電的防護,一般通過電磁場的消除、高靜電部位的屏蔽、機器接地等來實現(xiàn)。一般消磁借用的是消磁器,消除電荷用的是離子風機。
消磁器很簡單,就不作介紹,我們來看看離子風機。離子風機可產(chǎn)生豐富的正離子和負離子,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機內(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、高電壓的變壓器來激勵空氣電離。而變壓器內(nèi)又包含電流限制性電阻器,它能加強電離的穩(wěn)定度及可靠度。作用于不銹鋼離子發(fā)射點圓形電路上的高壓交流電使發(fā)射點頂部形成一個強烈的交變電場,就是這個電場將空氣電離,產(chǎn)生變極離子。當電磁場無法消除或較難消除時,我們就借助靜電屏蔽設備來屏蔽高靜電設備或設備的高靜電部位,比如,馬達,大家都知道,馬達易產(chǎn)生EMI,但機器要運轉(zhuǎn)又離不開馬達,所以,不防把它屏蔽起來。還有工作臺、電源線、電腦鍵盤等,都可以接用靜電屏蔽的方法來做ESD防護,這方面可用的屏蔽產(chǎn)品有防靜電臺墊、防靜電薄膜、防靜電簾、防靜電屏蔽袋、防靜電膠帶等。不管機器屏蔽或消磁效果如何,給機器接上ESD地線是很必要的。
三、談料,即材料。用一句很絕 對的話來說,如果您的產(chǎn)品對靜電很敏感,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、運輸設備、清洗設備、化學試劑等,就連您用的筆及筆記本都要用防靜電筆及筆記本,因為在您用筆時,它有可能會接觸產(chǎn)品。當然,如果,您的產(chǎn)品對靜電敏感程度不是很高,您可以酌情處理,但借助ESD實驗來證明一下,看看是否真的可以放心。
四、談環(huán),即工作區(qū)域的環(huán)境。一個良好的防靜電的工作環(huán)境對于生產(chǎn)來說是很重要的,這樣的環(huán)境一般這樣來建立:
首先, 建立ESD可靠操作區(qū)域,即EPA(ESD ProtectionArea),在相應的位置貼上ESD防護警示標志等。
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)氧樹脂地板等,對于防靜電地板,要求必須達到國際防靜電協(xié)會標準,當然,防靜電地板還必須和ESD地線連接起來。一個防ESD的工作環(huán)境,做到無塵是相當關(guān)鍵的,因為空氣中的塵埃在運動的過程中相互碰撞,也會產(chǎn)生ESD,如果,不除塵,到時候找起產(chǎn)生ESD問題的原因,就不好說了。一般我們借助除塵系統(tǒng)來解決這個問題。首先要求有空氣塵埃過濾系統(tǒng),如:風淋室、風淋通道、貨淋室、沾塵墊、沾塵滾筒、空氣過濾器、無塵傳遞窗、無塵室風淋傳遞窗等。其次盡可能設立凈化燈具、無塵室凈化玻璃、無塵室彩鋼板天花、無塵室彩鋼板包墻角、無塵室彩鋼板包柱等。以上設備的選用,各企業(yè)要根據(jù)產(chǎn)品對ESD的敏感程度而定,能借鑒一下專業(yè)人士的意見。一個完善的ESD防護工作環(huán)境,建立獨立完善的ESD接地系統(tǒng)也是非常重要的。并且,工作場所中的各設備、工作臺面等均需接至ESD接地系統(tǒng)。另外,一個完善的ESD工作環(huán)境,對于溫濕度都有一定的要求,從ESD防護角度來說,濕度越高越好,但濕度太高,又會腐蝕設備,所以一般來說,40%-60%的濕度是較理想的。當然,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較繁瑣。另外,還要設立天花、墻體送風口,并且經(jīng)常用除塵器對無塵室進行凈化處理等。
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靜電服、靜電鞋或通過手腕帶、ESD接地系統(tǒng)耗散并導入大地。通過控制空氣的溫濕度環(huán)境中的靜電也通過地板系統(tǒng)耗散并導入大地。
當然,仔細想一下,前面將的人、機、料也應屬于環(huán)境的防護,只要把各環(huán)節(jié)的工作做好,那么,一個完善的ESD防護工作環(huán)境就建立起來了。再配合合理的操作規(guī)范,即正確的方法,就基本上過關(guān)了。
五、談法。談起法,首先要明確以上四點,其實法就是建立合理的方法及規(guī)范以保證以上四點有效實現(xiàn)。另外,需要補充的是,當產(chǎn)生ESD原因不能明確時要根據(jù)生產(chǎn)工藝,設計相應的ESD實驗,來仔細查找產(chǎn)生ESD問題的原因。后面要建立相應的ESD操作規(guī)程及紀律規(guī)范來規(guī)范生產(chǎn)。
當然,ESD防護系統(tǒng)建立起來以后,對于工作人員來說,所要做的是經(jīng)常檢測這個系統(tǒng),以不斷的發(fā)現(xiàn)有不完善的地方,并做相應的改善,以保證系統(tǒng)長期有效的維持其ESD的防作用。這樣,建立相應的ESD職能部門,并不斷的培養(yǎng)其專業(yè)技能,提高其ESD防護意識,也都是ESD防護中不可缺少的一部分。
近年來隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,微電子技術(shù)的廣泛應用及電磁環(huán)境越來越復雜,ESD問題越來越嚴重,問題越來越突出,企業(yè)也越來越重視對ESD的防護。