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常见问题

SMT车间防静电全攻略 | 2026版接地规范+点检项目清单(精华必读)

一、静电防护的基本原则

a. 抑制静电荷的积聚:通过材料选择、环境控制等手段,减少静电荷的产生和积累。

b. 迅速、安全、有效地消除已产生的静电荷:采用接地、离子化等措施,及时将静电荷导入大地,避免静电放电带来的危害。

二、防静电工作区场地

1. 地面材料

a. 禁止直接使用木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯及普通地板革,以防静电荷积累。

b. 应选用由静电导体材料构成的地面,如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫,并确保有效接地。

c. 允许使用经特殊处理过的水磨石地面,如事先敷设地线网、渗碳或在地面喷涂抗静电剂等,以提高地面的导电性能。

2. 接地

a. 防静电系统必须有独立可靠的接地装置,接地电阻一般应小于10Ω,埋设与检测方法应符合GBJ97的要求。

b. 防静电地线不得接在电源零线上,也不得与防雷地线共享,以避免干扰和安全隐患。

c. 使用三相五线制供电时,其大地线可以作为防静电地线(但需确保零线、地线不混接)。

d. 接地主干线截面积应不小于100mm²;支干线截面积应不小于6mm²;设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm²的多股敷塑导线,接地线颜色以黄绿色线为宜。

e. 接地主干线的连接方式应采用焊接,确保连接牢固可靠。

f. 防静电设备连接端子应确保接触可靠,易装拆,允许使用各种夹式连接器,如锷鱼夹、插头座等。

3. 天花板材料

天花板材料应选用抗静电型材料制品,一般情况下允许使用石膏板制品,但禁止使用普通塑料制品,以减少静电荷的产生和积累。

4. 墙壁面料

墙壁面料应使用抗静电型墙纸,一般情况下允许使用石膏涂料或石灰涂料墙面,禁止使用普通墙纸及塑料墙纸,以降低静电放电的风险。

5. 湿度控制

a. 防静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜,以提高空气的导电性能,减少静电荷的积累。

b. 在不对产品造成有害影响的前提下,允许使用增湿设备喷洒制剂或水,以增加环境湿度。

c. 计算机房的湿度应符合GB2887中的有关规定,类似的机房也应符合此规定,以确保设备的正常运行。

6. 区域界限

a. 防静电工作区应标明区域界限,并在明显处悬挂警示标志,警示标志应符合GJB1649规定。

b. 工作区入口处应配置离子化空气风浴设备,以去除人员身上的静电荷,防止带入工作区。

7. 禁止使用及接触易产生静电荷的电荷源

防静电工作区内禁止使用及接触油漆或浸漆表面、普通塑料贴面、普通乙烯及树脂表面地板、塑料及普通地板革、抛光打蜡木地板等易产生静电荷的材料。同时,禁止穿着普通乙烯树脂工作服、帽、鞋以及普通涤纶、合成纤维及尼龙面料、塑料及普通胶底鞋等易产生静电的服装和鞋具。操作工具及设备方面,禁止使用普通塑料盒、架、瓶、盘用品及纸制品、普通泡沫及一般移动工具、压缩机、喷射设备、蒸发设备等易产生静电的设备。

三、电子产品防静电设施

1. 静电安全工作台

a. 静电安全工作台是防静电工作区的基本组成部分,由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接大地线等组成。

b. 防静电桌垫上应设有不少于两个腕带接头,一个供操作人员使用,另一个供技术人员、检验人员或其他人员使用。

c. 必要时,静电安全工作台上应配备离子风静电消除器,以进一步消除工作台上的静电荷。

d. 静电安全工作台上不允许堆放塑料盒(片)、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物。图纸数据等应装入防静电文件袋内,以防止静电放电对图纸数据造成损害。

2. 防静电腕带

直接接触静电敏感器件的人员均应佩戴防静电腕带。腕带应与人体皮肤有良好接触,且对人体无刺激、无过敏影响。腕带系统对地电阻值应在10⁶~10⁸Ω范围内,以确保静电荷能够及时导入大地。

3. 防静电容器

在电子设备研制生产过程中,一切贮存、周转SSD(静电敏感器件)的容器(如元器件袋、转运箱、印制板架、元器件存放盒等)应具备静电防护性能。不允许使用金属和普通塑料容器,以防止静电放电对SSD造成损害。必要时,存放部件用的周转箱应接地,以进一步确保安全。

4. 离子风静电消除器

离子风静电消除器用于消除绝缘材料表面的静电荷。通过产生正负离子,中和绝缘材料表面的静电荷,从而防止静电放电的发生。

5. 防静电工作服

a. 进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作服。防静电工作服面料应符合GB12014规定,具有良好的抗静电性能。

b. 在相对湿度大于50%的环境中,防静电工作服允许选用纯棉制品。纯棉制品在潮湿环境下具有良好的导电性能,能够有效减少静电荷的积累。

6. 防静电工作鞋

进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作鞋。防静电工作鞋应符合GB4385的有关规定,具有良好的抗静电性能。一般情况下允许穿普通鞋,但应同时使用导电鞋束或脚跟带,以确保静电荷能够及时导入大地。

7. 防静电运输车

转运SSD或含有SSD的整、部件时,应采用具有防静电性能的运输车。防静电运输车通过采用导电材料或抗静电材料制作,能够有效减少运输过程中静电荷的产生和积累,从而防止静电放电对SSD造成损害。

静电防护操作规范

1. 目的

明确各部门对设备、文件、材料等的防静电操作规范,确保静电敏感器件在研制、生产、运输、储存等过程中得到有效的静电防护,防止静电放电对器件造成损害。

2. 适用范围

本操作规范适用于各个部门,包括设计、采购、品管、人事、生管、设备、PCBA车间、仓库等,以确保整个生产过程中的静电防护措施得到有效执行。

3. 具体操作要求

3.1 设计部门

a. 产品设计师在研制产品时,应制定一份静电放电控制大纲计划,明确静电防护的目标、措施和要求,确保研制产品得到全面的静电放电保护。

b. 在研究设计方案时,应对可能产生的静电放电失效或性能降低的问题进行分析。必要时,提醒设计人员在电路上采取保护措施,并在设计图纸上标注静电敏感器件符号ф,实施重点的防静电控制。

3.2 采购部门

a. 对外购的静电敏感器件,要求供货商按静电放电控制要求提供抗静电的保护和静电放电敏感器件的标签。确保采购的器件具有良好的抗静电性能,并能够正确识别和处理。

3.3 品管部

a. 外检组根据订货清单对交付的静电敏感器件进行检查时,应检查是否有保护性包装和产品标志。对不符合要求的产品应不予验收,并通知采购部门进行处理。

b. 对静电敏感器件的检验,应在有静电放电保护的情况下进行操作(要求同《元器件防静电操作规程》)。确保检验过程中不会因静电放电对器件造成损害。

c. QE(质量工程师)负责防静电点检的监督,并对检测不合格的工序报各部门主管及时解决。若解决不当所造成的损失由各部门负责并给予惩罚。同时,QE还负责防静电黑板报资料的制作出版,提高员工的防静电意识。

d. 应制定防静电的培训计划,由质管部提出要求,会同教育部门和工艺部门共同组织实施。确保所有操作静电敏感器件产品的人员得到必要的培训,并达到熟练的程度,能够正确执行防静电操作规范。

3.4 人事部

a. 组织员工进行防静电知识的培训,并进行考核。确保员工了解静电放电的危害和防护措施,掌握正确的防静电操作方法。

3.5 生管部

a. 负责防静电方面数据的提供和培训。收集和分析防静电相关的数据,为改进防静电措施提供依据。同时,组织相关的培训活动,提高员工的防静电意识和技能。

3.6 设备部

a. 接地线每周检查一次,确保每个接口端无氧化,接地良好。并做好点检记录,以便追溯和检查。

b. 流水线、波峰焊、老化线等基础生产用设备每周检查一次,确保设备无漏电,接地良好。并做好点检记录,确保设备的正常运行和防静电措施的有效性。

3.7 PCBA车间

a. 所有静电敏感元器件的操作必须在静电安全工作台上进行。未采用防静电包装的静电敏感元器件不得进入生产现场。对没有防静电包装的元器件,应在消除静电后再进入静电工作现场,以防止静电放电对元器件造成损害。

b. 操作现场所有必须使用的不具备防静电功能的工具、夹具、设备仪器等,都应放在防静电桌(台)垫上,以防止这些工具、夹具、设备仪器等因摩擦产生静电荷,对元器件造成损害。

c. 外来人员进入现场,未采取防静电措施的,不得接触元器件。以防止外来人员身上的静电荷对元器件造成损害。

d. 生产现场的各种设备必须采取防静电措施,如接地、使用防静电材料等,以防止设备在运行过程中产生静电荷,对元器件造成损害。

e. 在手工焊接时,要采用防静电低压烙铁,以防止烙铁在焊接过程中产生静电放电,对元器件造成损害。

f. 敏感器件焊接后要清洗时,不能使用塑料刷子,必须用防静电刷子清洗。以防止塑料刷子在清洗过程中产生静电荷,对元器件造成损害。

g. 员工戴上防静电腕带后,腕带与皮肤要有良好的接触。腕带系统、防静电桌垫、防静电地垫对地电阻值应在1MΩ±10%。每天上班使用时,由本车间技术人员或线长用使用合格的万用表测量,并做好点检记录,以确保防静电措施的有效性。

h. 所有用到的带电工具、仪器、仪表等机壳必须良好接地。每星期一上班时,由本车间技术人员或线长用使用合格的万用表测量,并做好点检记录,以防止这些工具、仪器、仪表等在运行过程中产生静电荷,对元器件造成损害。

i. 没有进行过防静电培训的电装工不得进行含有静电放电敏感器件的装配工作。对于穿合成化纤衣服的员工,不要将衣服与静电敏感器件接触,以防止衣服上的静电荷对元器件造成损害。

j. 不允许静电放电敏感器件堆放在一起,器件互相不能接触。已装上敏感器件的线路板不能重叠,应分别放入防静电容器内,以防止器件之间因摩擦产生静电荷,造成相互损害。

k. 进行测试、维修时,在没有配带静电手环的情况下,应用手接触金属地线(板),以泄放身上的静电。严禁不采取防静电措施的人接触静电敏感器件或电路板,以防止静电放电对器件造成损害。

3.8 仓库

a. 运输带引脚的组件时,通常使用导电泡沫材料。这可以防止组件引脚间出现较高的电势差,对双列直插式封装的组件,在散装运输过程中常采用静电损耗性管。对于线路板组件,当位于静电放电保护区外时,应将其置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行运输。有的包装袋使用导电材料制成,可确保所有组件在稳定条件下处于同一电势,同时将偶然跑到袋上的静电荷耗散掉。但这种方法不能用于带电池的电路板,对于这种情况,应采用衬里是静电损耗性材料的,而外层是导电材料的包装袋。

b. 内部装有固定电路板的导轨的导电箱不能与边缘上有裸露连接器的加电电路板一起使用,以防止导电箱与电路板之间产生静电放电,对电路板造成损害。

生产现场的防静电设施管理

  1. 静电安全工作台:由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接地线等组成。确保工作台具有良好的防静电性能,为操作静电敏感器件提供一个安全的工作环境。

  2. 防静电桌垫:防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头,一个供操作人员用,一个供技术人员、检验人员用。确保操作人员和技术人员在操作过程中能够随时接地,防止静电放电的发生。

  3. 静电安全工作台管理:静电安全工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物。图纸数据应放入防静电文件袋内,以防止静电放电对图纸数据造成损害。

  4. 防静电腕带管理:直接接触静电敏感器件的人员必须佩戴防静电腕带,腕带与人体皮肤应有良好接触。腕带系统对地电阻值应保持在1MΩ左右,以确保静电荷能够及时导入大地。

  5. 防静电容器管理:生产场所的组件盛料袋、周转箱、PCB上下料架等应具备静电防护作用,不允许使用金属和普通容器。所有容器都必须接地,以确保静电荷能够及时导入大地,防止静电放电对组件造成损害。

  6. 防静电工作服管理:进入静电工作区的人员和接触SMD(表面贴装器件)元器件的人员必须穿防静电工作服。特别是在相对湿度小于50%的干燥环境中(如冬季),工作服面料应符合国家有关标准,具有良好的抗静电性能。

  7. 防静电工作鞋管理:进入工作区的人员必须穿防静电工作鞋。穿普通鞋的人员应使用导电鞋束、防静电鞋套或脚跟带,以确保静电荷能够及时导入大地,防止静电放电对元器件造成损害。

  8. 传送带和传动轴管理:生产在线用的传送带和传动轴应装有防静电接地的电刷和支杆,以防止传送带和传动轴在运行过程中产生静电荷,对元器件造成损害。

  9. 离子风静电消除器使用:对传送带表面可使用离子风静电消除器,以消除传送带表面的静电荷,防止静电放电对元器件造成损害。

  10. 组装夹具、检测夹具、焊接工具、各种仪器管理:生产场所使用的组装夹具、检测夹具、焊接工具、各种仪器等应设良好的接地线,以确保这些工具、仪器在运行过程中产生的静电荷能够及时导入大地,防止静电放电对元器件造成损害。

  11. 防静电测试台管理:生产场所入口处应安装防静电测试台,每一个进入生产现场的人员均应进行防静电测试,合格后方能进入现场。以确保进入生产现场的人员不会因身上的静电荷对元器件造成损害。

ESD问答知识

1. 为什么有些ESD地线有阻抗而有些没有呢?

ESD地线的目的是将导电面连接到与电源地等电位的地方。“硬地”是用不具有附加电阻的地线直接连接到地的,电源地与公共点接点之间的电阻基本为0Ω。“软地”是具有内部串联电阻的地线,典型值为1MΩ。这样设计的目的是限制当操作者暴露在110V和最大250V的环境中时可能产生的伤害电流。ESD联合会ANEOS/ESD S6.1—1991建议用“硬地”方式使ESD台面或者地板垫子接地。

2. 我常穿一只防静电鞋,但常被告之两脚都要穿,为什么?

防静电鞋仅在穿戴正确并且要与导电地板或消耗地连在一起时才起作用。行走是摩擦生电的一个极好例子。若你正确使用防静电鞋,且与ESD地板紧密连接,那么你身上的电荷会泄入到地。因此,你与地之间构成的网络在电压上是相同的。但你一抬起穿有防静电鞋的脚,你就会再次充电,要么从你的衣服感应,要么因为摩擦和抬脚而产生摩擦电。若你穿有两只防静电鞋,你就会进一步大大减小比几伏电压高得多的净电荷的机会(典型值为2000—5000V),因为你处于接地状态的时间延长了。因此,建议在靠近运动物体时务必穿一双防静电鞋。

3. 需要在机器与地间连接1M电阻吗?

不需要。参照生产厂商在机器或设备方面接地的要求可知,1M电阻是用于保护人体的。将所有靠近ESD敏感工作站的孤立导体接地都是有好处的,可使意外的电场或电荷积累减至最小。

4. 1M电阻在半导体装配过程中的作用是什么?

假设我们正在谈论ESD控制问题,当人体与半导体及带有半导体的器件接触时,在防静电腕、防静电鞋、拉链、地线等地方均可发现1M串联电阻。其作用是限制可通过人体的电流量,保护人体安全。1M电阻的主要限定要求是:在250V交流有效值时,电流被限制到250微安,这正好是大多数人的感知水平(神经系统发生反射的临界值)。电流在体表及体内物理感知的不同取决于人体大小、重量、水份、皮肤条件等。

5. 内部含有电路板的装运箱是否需盖上盖子?这些装运箱是如何工作的?

一般需要盖上盖子。正确安装在装运箱上的盖子能对其内的电路板提供足够强的屏蔽,这些装运箱不仅能提供通常用途下的机械完整性,而且也能为内部提供ESD安全性。若拿掉盖子,任何杂散电场都可以引起电路板上众多独立导体的充电,这些诱生电荷是ESD的产生源。杂散电场的潜在源是很多的:人、衣物、未接地二轮车、显示器、家具、分隔间、任一非接地导体、任一绝缘体、电磁干扰等。在敞开的ESD装运箱中的电路板,在用接地车运输时会经过(或暴露到)几个带电源(电场),也会使内部设备发生问题。

6. 若脚垫和防静电腕连到一起,它们需连到大地吗?

不,只是所处理的设备应拔去插头且电气连接到ESD地。只要导电部分(体表皮肤、ESD脚垫、设备机壳、操作部件等)是等势的,ESD(泄放电荷)就不会发生。大地很适合作基准电压,如果你确认所有导电部分都连到地,那么就保证了这些导电部分均处于相同的电位。一旦两导体间存在电势差,就会导致电荷泄放产生ESD。

7. 环境空气的相对湿度是如何影响ESD的?

相对湿度(RH)对表面积累电荷的性能产生直接影响。相对湿度越高,零部件储存电荷的时间就越短,表面电荷减小(因为相对湿度增加)的方式可通过复合或传导。当相对湿度增加时,空气的电导率也随之增加。但即使是在100%相对湿度时,电荷泄放速率的增加也不能取代适当的ESD控制操作规程。

8. 相对湿度的百分比是需控制在某一特定值吗?若是,如何才能决定这一数值呢?

在空气逐渐干燥时(相对湿度百分比减小),产生静电的能力变化是确定且明显的。在相对湿度10%(很干燥的空气)时,在地毯上行走就能产生35kV的电荷,但在相对湿度55%时将锐减至7.5kV。工作环境的相对湿度的最佳范围在25%—50%。一些清洁场所一般要求相对湿度在50%,由于存在对腐蚀和湿度的影响较敏感的器件,其他环境需要较低的相对湿度。在最佳湿度范围检验设备及ESD抑制产品,有些ESD抑制产品是与湿度有关的。

9. 强磁场(比如磁铁)会引起ESD吗?磁场与ESD间有一些什么联系吗?

只要磁场源和物体都是静止的,就不会由于强磁场而产生ESD。磁场波动或物体移过磁力线将感应出电流(假如物体是导电的)。完全暴露在脉动磁场中的孤立导体将积累足够的电荷而引起ESD问题。磁场也可从电磁噪声(EMI)产生,如果没有正确地屏蔽,那么将会在孤立的导体上感应电流(电荷)。有些EMI源是PC、ESD、变压器、荧光灯等。在一般工作环境中,这些很可能是不太重要的骚扰源。

10. 我们的电子装配车间有ESD导电地板,使用ESD专用接地鞋带,要求每个操作人员都要穿钢趾安全鞋。若不穿ESD专用接地鞋带,则不能通过接地鞋带检测器。我们的ESD专用接地鞋带用的是#2048型号的塑料,用某种材质做成的鞋,具有10⁶—10⁸的阻抗,能减少静电,我应该买一台新的测试器或新鞋或其他什么东西吗?

首先,确保你的测试器最近已经校准,若没有则需校准。测试鞋的标准与接地鞋带不同,标准ESD S9.1—1995对10⁹以下的阻抗使用100V阻抗仪。大多数接地鞋带测试器使用6—12V的开路电压,远低于对鞋采用的100V电压。如鞋本身材料在高压下导电,那么要么买一台更高电压的测试器,要么重新考虑静电泄放控制中的重要因素。一些脚部接地(脚跟带)测试器是在出厂时被校准在750k—100M,其他仅有10M的。一些新的测试仪提供大约20—22V开路电压,或许也有一定效果。另外,有一些ESD鞋用于检测脚部接地测试器,因为它们在较低电压(在消耗区间里)时能非常容易地导电。

11. 测试防静电腕时有没有最低要求,而且最低或更合理的要求是什么?

在测试防静电腕时没有预先规定的最低要求,但一个非常好的经验是:在你每次戴上防静电腕或开始另一件工作时都对它进行测试。测试频度取决于你全力保护的ESD敏感设备,如果该设备相当昂贵并由一位操作者控制,经常的监视器是必要的。但如果该设备不是特别敏感且相对价格较低,那么定期的测试就足够了。在测试防静电腕时

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