SMT制造中的防静电

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1、十SMT生产中的静电防护技术1静电和静电的危害静电(Electrostatic)——是物体表面过剩或不足的静止电荷。是一种电能，它存留于物体表面；是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，是通过电子或离子的转换而形成的。静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称。如摩檫起电、人体起电等现象。随着科技发展，静电现象已在静电喷涂、静电纺织、静电分选、静电成像等领域得到广泛应用。但在另一方面，静电在许多领域带来重大危害和损失。例如第一个阿波罗载人宇宙飞船由于静电放电（ESD）导致爆炸，使三名宇航员丧生；在火药制造过程中由于静电放电，造成机毁人亡的事故时有发生；在电

2、子工业中，随着集成度越来越高集成电路的内绝缘层越来越薄，互连导线宽度与间距越来越小。例如CMOS器件绝缘层的典型厚度约为0.1μm，其相应耐击穿电压在80~100V；VMOS器件的绝缘层更薄，击穿电压在30V；而在电子产品制造中以及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超过MOS器件的击穿电压，往往会使器件产生硬击穿或软（器件局部损伤）击穿现象。使其失效或严重影响产品的可靠性。据有关统计，在导致电子产品失效的因素中，静电占8~33%，每年静电的损失高达10亿美圆。为了控制和消除ESD，美国、西欧和日本等发达国家均制定了国家、军用或企业标准或规定。从静电敏感元器件

3、的设计、制造、购买、入库、检验、仓储、装配、调试、半成品与成品的包装、运输等均有相应规定，对静电防护器材的制造使用和管理也有较严格的规章制度要求。我国也参照国际标准制定了军用和企业标准。例如有航天部、机电部、石油部等标准。2静电敏感元器件（SSD）对静电反应敏感的元器件称为静电敏感元器件（SSD）。静电敏感元器件主要是指超大规模集成电路，特别是金属化膜半导体（MOS电路）。例如：MOSFET金属氧化物半导体场效应晶体管静电敏感范围100~200V、场效应管为140~10,000V、CMOS电路为250~20,000V。根据SSD能够承受而且不至于损坏的静电极限电

4、压值（也可称为静电敏感度）将静电敏感元器件分为三级。针对不同级别的SSD器件，应采取不同的静电防护措施。静电敏感元器件的分级表3电子产品制造中的静电源(1)人体静电——人体活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩檫、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体活动产生的静电电压约250~12,000V。空气湿度对静电电压影响很大，若在干燥环境中还要上升1个数量级。人体带电后触摸到地线，会产生放电现象。人体对静电放电会产生不同程度的电击感反应，其反应的程度称为电击感度。相对湿度对与人体活动带电关系(2)工作服——化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时，可

5、在服装表面产生6000V以上的静电电压，并使人体带电，此时与器件接触时，会导致放电，容易损坏器件。(3)工作鞋——橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013，当与地面摩擦时产生静电，并使人体带电。(4)树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放入包装中运输时，器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏感器件放电。(5)用PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚丙乙烯）、PVR（聚胺脂）、PVC和聚脂、树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生1~3.5KV静电电压，对敏感器件放电。(6)普通工作台面，受到摩擦产生静电。(7)混凝土、打

6、腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电荷不易泄漏。(8)电子生产设备和工具方面：例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交、直流电路都会在设备上感应出静电。如果设备静电泄漏措施不好，都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环流动与箱体摩檫、CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会产生大量的静电荷。人体带电电位与电击感度从以上数据可以看出人体在活动、工作服、工作鞋、包装、料盒、周转箱、PCB架、工作台面，地面、电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备等都有可能产生100~35,000V静电。但大多数情

7、况人体毫无感觉。达到25,000V以上人体才能有电击感，静电敏感元器件（SSD）在运输、存储、使用过程中有可能不知不觉的产生硬击穿或软击穿。因此有人称静电为“无形杀手”并不过分。4静电防护原理电子产品制造中，不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在，其危害在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护原理：(1)对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施，使静电边产生，边泄放，并将静电电压控制在安全范围内。(2)对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放。静电防护的核心是“静电消除”。5静电防护方法(1)使用防静电材料金属是导体，因导体的漏放电流大，会损坏器件。

8、另外由于绝缘材料容易产生