Повний метод електростатичного заземлення для заводу електроніки
1. Встановлення анти-дроту заземлення: (1). Громовідвід заводської будівлі зазвичай приварюють до залізобетону будівлі і належним чином заземлюють. Під час удару блискавки точка заземлення і навіть земля всієї будівлі стане точкою розряду високої напруги та сильного струму. Загальноприйнято вважати, що «крокова напруга» буде генеруватися в межах 20 М від точки заземлення розряду, тобто це вже не ідеальний нульовий потенціал у цьому діапазоні. Крім того, нульовий провід три-фазного джерела живлення також матиме незбалансований струм, який буде протікати в точку заземлення нульового дроту, оскільки неможливо бути абсолютно збалансованим. Тому місце встановлення дроту антистатичного заземлення має бути далеко від будівлі. (1) Глибина заземлення повинна бути щонайменше 20 метрів від об'єкта та обладнання.
(2) Спосіб захоронення: для забезпечення надійного заземлення має бути принаймні три точки заземлення. Це передбачає копання котловану глибиною щонайменше 1,5 метра через кожні 5 метрів, забивання залізної труби або кутника щонайменше на 2 метри в яму (тобто кутник має бути вставлений щонайменше на 2 метри під землю), а потім зварювання цих трьох точок разом із мідною шиною товщиною 3 мм. Ізольований мідний дріт 16 мм² слід приварити та ввести в кімнату як основну лінію.
(3) Нанесіть відповідну кількість порошку деревного вугілля та промислової солі в яму, щоб збільшити електропровідність ґрунту. Після засипки виміряйте опір заземлення тестером опору заземлення. Опір заземлення має бути<4Ω (see Figure 2) and tested at least once a year.
2. Встановлення та випробування антистатичних проводів заземлення:
(1) Для всіх антистатичних проводів заземлення слід використовувати багатожильний ізольований дріт із багатожильною жилою -6 мм². На кожному поверсі або у відповідній секції слід використовувати мідні шини або вимикачі на 40 А або вище, підключені до основної лінії для легкого огляду та обслуговування.
(2) Кабель антистатичного заземлення має бути добре ізольований від корпусів обладнання, каркасів робочих столів, підставок для робочих світильників тощо, щоб запобігти коротким замиканням, перемиканню або пошкодженню з’єднань. (3) Прокладіть додатковий оглядовий провід (1,5~2 мм²) на «кінці основної лінії» сегментованої мідної шини або вимикача. Встановіть 2-3 точки перевірки в кожній майстерні, надійно закріпіть їх і чітко позначте.
(4) Вимірювання: використовуйте стрілочний мультиметр-типу в режимі опору.
a) Опір між кожною антистатичною випробувальною точкою та анти{1}}антистатичним проводом заземлення становить 5~15 Ом, в ідеалі має бути 0 Ом. Однак фактично виміряний опір є сумою опору дроту 2 мм² від контрольної точки до точки заземлення + 6 мм² і опору дроту від точки заземлення до контрольної точки. Це значення становить приблизно 5-15 Ом і в основному залишається постійним. Якщо результат вимірювання прагне до нескінченності, це означає... Якщо будь-який з антистатичних проводів заземлення або вимірювальних проводів зламаний, його слід негайно відремонтувати.
b) Опір між -антистатичним заземленням і заземленням обладнання обчислюється як: опір самого анти{1}}заземлюючого дроту + опір самого заземлюючого дроту обладнання + опір між двома заземлюючими дротами. Однак опір між двома проводами заземлення є дуже складним через такі фактори, як сухість або вологість землі та вплив струму землі. Земний струм, зокрема, постійно змінюється за величиною, напрямком і частотою, і це в першу чергу визначає результат вимірювання. Тому для вимірювання можна використовувати лише аналоговий мультиметр, а значення в діапазоні від десятків Ом до сотень кОм вважаються нормальними, що просто вказує на відсутність короткого замикання або розриву між двома землями.
3. Анти-статичне покриття підлоги
Найбільш стандартна анти{0}}статична підлога має композитну структуру, подібну до анти-статичної гуми. Нижній шар — це провідний шар, з’єднаний із -антистатичним заземленням, а верхній шар — це ізолюючий анти-шар, який запобігає утворенню статичної електрики від тертя під час ходьби. Під час монтажу провідний шар слід відокремити від підлоги та стін будівлі ізоляційними прокладками, щоб запобігти статичному заряду підлоги під час ударів блискавки. Потім провідний шар з’єднується з антистатичним заземленням через резистор 1 МОм потужністю 20 Вт, забезпечуючи як електростатичне, так і електромагнітне екранування. Цей вид підлоги є дуже дорогим, але він ефективно запобігає різним пошкодженням від блискавки та утворення статичної електрики.
Як правило, електронні фабрики часто використовують прості анти{0}}статичні підлоги (лише з ізоляцією). Антистатичні шари (часто фарба або клей для підлоги) накладаються безпосередньо на підлогу будівлі, що значно знижує витрати та забезпечує захист від статичної електрики, що виникає під час ходьби. Однак вони забезпечують слабкий захист від електростатичної індукції над-високої напруги та сильної електромагнітної індукції від ударів блискавки.
4. Антистатичний верстак:
Зелена сторона антистатичної гуми – це антистатичний шар із відносно високим опором (10⁸~10¹⁰ Ω).
Чорна сторона антистатичної гуми має менший опір (10⁴~10⁶ Ω) і добре з’єднується із зеленою стороною, забезпечуючи належне заземлення. Він служить для електростатичного екранування та розряду. Заземлення можна здійснити за допомогою фіксуючого -з’єднання за допомогою спеціального анти-статичного проводу браслета (містить резистор 1 МОм). Крім того, залізну пластину товщиною 0,2 мм або мідну фольгу можна помістити на ізольовану поверхню, а провідний дріт можна припаяти для з’єднання з анти-статичним проводом заземлення через резистор 1 МОм. Потім можна покласти анти{12}}антистатичну гуму (чорною стороною донизу, щільно прилягаючи до електропровідного листа). Цей резистор 1 МОм також забезпечує шлях для статичного розряду, запобігаючи надмірному розряду та утворенню дуги, і служить ізолятором.
Слід враховувати навіть стільці (табурети). На багатьох виробничих лініях використовуються звичайні пластикові стільці, які легко генерують статичну електрику через тертя об одяг. За можливості слід використовувати анти{2}}антистатичні матеріали. Стільці мають бути заземлені через резистор 1 МОм, і принаймні пластиковий табурет має бути покритий анти-статичною тканиною.
5. Заземлення та випробування електричного обладнання, такого як паяльники, невеликі паяльні баки та випробувальні інструменти:
Паяльники, невеликі паяльні ванни та тестові інструменти мають бути належним чином заземлені за допомогою трьох-вилок. Зробити це неважко, але через часті випадки, такі як ослаблені клеми заземлення, зламані дроти та від’єднання паяльних наконечників від корпусу (точки заземлення) через окислення, їх слід перевіряти кожну зміну. Для тестування можна використовувати простий саморобний індикатор безперервності, і будь-які виявлені проблеми слід вирішувати шляхом негайної заміни несправного компонента.
6. Антистатичний одяг (одяг, взуття, рукавички тощо):
Антистатичний одяг виготовляється зі спеціальних синтетичних волокон, які, як правило, не генерують статичної електрики під час тертя чи полірування. Однак він не є статичним-одягом і не може усунути статичну електрику, створювану іншим одягом. Тому правильно одягати знизу тільки сорочку або нижню білизну, а зверху – антистатичний одяг. Носіння взимку багатошарового синтетичного або вовняного одягу під ним не дуже ефективне з антистатичним одягом. Тому контроль температури та вологості навколишнього середовища та носіння антистатичних браслетів важливіші, ніж носіння антистатичного одягу. Для запобігання виробленню статичної електрики використовуються антистатичні рукавички. Він виконує кілька функцій, зокрема ізолює руку від продукту (ізоляція) і запобігає забрудненню продукту плямами поту, що робить його необхідним.
7. Антистатичний браслет:
Антистатичні браслети складаються з оболонки з нержавіючої сталі, яка щільно прилягає до зап’ястка, з’єднана з дротом із опором 1 МОм усередині та заземлена залізною скобою. Його призначення – зняти статичну електрику з тіла, одночасно запобігаючи іскрам від швидкого розряду, які можуть пошкодити-пристрої, чутливі до статичної електрики, і забезпечити ізоляцію. Обірваний дріт або поганий контакт роблять антистатичний браслет неефективним. Так-так звані бездротові браслети не здатні розряджати статичні заряди, які переносяться тілом.
(1). Правильний спосіб носіння та затискання антистатичних браслетів:
a. Оболонку з нержавіючої сталі антистатичного браслета слід носити на внутрішній стороні лівого зап’ястя, де контактний опір найменший.
b. Він повинен щільно прилягати до шкіри, не розсипатися і не відділятися одягом.
в. Щоб затиснути оголену частину дроту статичного заземлення біля основи, слід використовувати затиск типу «крокодил», а не передні зубці.
d. Під час виходу з роботи або прогулянки оператори можуть зняти свої браслети. Мобільний персонал (кадри, контроль якості) повинен зняти кліпси та обернути браслет навколо зап’ястя для мобільного використання.
(2) Статичні браслети слід перевіряти та записувати двічі на день, вранці та вдень, при цьому герметичність визначається шляхом проходження тесту. Ті, що вийшли з ладу, слід негайно відрегулювати або замінити.
(3) Бездротові браслети заборонені.
8. Встановіть іонний вентилятор:
Температура попереднього нагріву печі хвильової пайки становить 80 ~ 120 градусів. Під такою високою температурою та сухим гарячим повітрям легко утворюється статична електрика. Іонний вентилятор використовує високу напругу для іонізації повітря в позитивні та негативні іони, які потім вдуваються в піч для нейтралізації статичної електрики, що утворюється на друкованій платі та компонентах високою температурою та гарячим повітрям. Тому на вході печі паяння хвилею слід встановити іонний вентилятор. На вході в анти{6}}робочу зону слід встановити вентилятор... За потреби іонний вентилятор можна додати до початкової точки або над конвеєрною стрічкою.
9. Встановіть антистатичні очисні ролики на конвеєрну стрічку:
Саморобний простий пристрій: оберніть шматок твердої пластикової трубки (трохи коротший за ширину конвеєрної стрічки) рушником (воно має бути відносно рівним), змочіть його, а потім вставте залізний стрижень (як стрижень) через середину, щоб закріпити його на обох кінцях конвеєрної стрічки. Використовуйте пляшку коли, наповнену водою, щоб постійно зволожувати її, подібно до лікарняної крапельниці. Коли конвеєрна стрічка запускається, ролик обертається своєю вагою, забезпечуючи очищення, зволоження та анти{2}}статичний ефект. Цей простий саморобний пристрій в певних ситуаціях може виконувати функцію іонного вентилятора конвеєрної стрічки.
10. Плати слід розміщувати під анти-губчастими прокладками на складальній лінії (головним чином це стосується паяння, тестування, складання тощо), щоб запобігти статичній електриці та подряпинам на поверхні плати. Для транспортування між -процесами слід використовувати анти{5}}антистатичні візки або ящики для зберігання плит. (Його поверхневий опір менше 10⁶ Ω), і він повинен бути належним чином заземлений за допомогою резистора 1 МОм.
Важливо розрізняти електростатичні захисні матеріали (мішки) і антистатичні матеріали (мішки). Антистатичні матеріали (пакети, подушечки) переважно рожевого кольору і використовуються лише як недорога прокладка та проміжна упаковка для електростатично чутливих пристроїв. Вони лише менш схильні до генерування статичної електрики; якщо виникає електростатичний розряд, він може проникнути через ці антистатичні матеріали та спричинити пошкодження. Упаковка для електростатичного екранування переважно срібляста, чорна або сіра, включає непрозорі матеріали у формі-алюмінієвої фольги та чорні або сірі напів-прозорі матеріали. Тепер також доступні повністю прозорі матеріали у формі сітки. Основний принцип полягає в тому, щоб-вакуумно нанести шар алюмінію поверх антистатичного матеріалу як провідного електростатичного екрануючого шару. Коли генерується електростатичний потенціал, екрануючий шар рівномірно розподіляє індукований електростатичний потенціал по всій поверхні упаковки, зменшуючи поверхневу різницю потенціалів і запобігаючи локальним розрядам високої різниці потенціалів. Він також добре захищає від високочастотних-сильних електромагнітних полів. Залежно від рівня захисту провідний шар пакувальних матеріалів для електростатичного екранування також поділяється на: зовнішній резистивний шар – ізоляційна плівка – шар алюмінієвої фольги – ізоляційна плівка; Існують різні сорти ізоляційної плівки – шару алюмінієвої фольги – ізоляційної плівки; шар вакуумного-покриття – ізоляційна плівка; друкований шар провідної сітки – ізоляційна плівка тощо. При ближчому розгляді виявляється, що, окрім 2-3 шарів електростатичного екрануючого матеріалу у зовнішній упаковці, внутрішні опорні матеріали (такі як штовхаючі лотки та стрічки подачі) є всіма чорними електропровідними матеріалами з високим-опіром, приблизно 106 МОм. Їхня єдина функція — екранувати та нейтралізувати електростатичний потенціал штифтів, забезпечуючи шлях для електростатичного розряду. Електростатичні чутливі компоненти (такі як мікросхеми) і готові вироби повинні бути упаковані в електростатичний екрануючий матеріал, а не в антистатичні пакети під час транспортування.
11. Контроль температури та відносної вологості: електронні операції, особливо SMT, мають високі вимоги до температури та вологості. Як правило, температуру слід підтримувати в межах 18-28 градусів. Надто висока або надто низька температура вплине на нормальну роботу та точність обладнання. Відносна вологість повинна бути від 50% до 85%. Занадто низька вологість легко генерує статичну електрику (див. таблицю 1). Занадто висока вологість легко спричинить утворення конденсату на обладнанні, збільшуючи вміст води в паяльній пасті. Тому слід посилити моніторинг і контроль. З метою антистатики восени та взимку, коли відносна вологість низька, для вирішення проблеми можна використовувати зволожувач повітря або вологу тканину.
12. Інше
(1) Паяльники мають бути анти{1}}антистатичними при низькій-постійній напрузі-температури, наскільки це можливо, і належним чином заземлені.
(2) Використовуйте електричні викрутки постійного струму низької{1}}напруги (електричні викрутки) із проводами заземлення.
(3) Для малих-операцій очищення друкованої плати слід використовувати анти-статичні щітки; не можна використовувати звичайні пластикові щітки.
(4) У деяких ситуаціях слід використовувати анти{1}}статичні матеріали для стель і стін. Загалом допустимі навіть звичайні гіпсокартонні та стіни, покриті вапном, але пластикові стелі та звичайні або пластикові шпалери заборонені.
13. Тестер статичної електрики:
Якщо дозволяють умови, подумайте про придбання портативного безконтактного тестера статичної електрики. Це дозволяє-відстежувати у реальному часі утворення та величину статичної електрики, відстежувати негативні наслідки, спричинені статичною електрикою, і розуміти ефективність удосконалень. Однак через його високу ціну більшість компаній вагаються щодо його придбання.
14. Моніторинг і запис:
Антистатичні заходи повинні впроваджуватися призначеним персоналом і формалізуватися в системі для забезпечення ефективного впровадження. Інакше всі інвестиції в обладнання можуть бути неефективними.
(1) Персонал: дві особи мають відповідати за управління, тестування та запис. У більшості випадків дві людини повинні працювати разом, щоб запобігти плинності кадрів і зривам.
(2) Тестування та запис: Загалом, наступні тести та записи слід виконувати щодня:
a. Вимірювальна точка статичної електрики -------- Статична електрика заземлення Стрілковий мультиметр
Заземлення від статичної електрики ----------- Вимірювання опору заземлення обладнання
b. Заземлення жала паяльника/вимірювання температури жала паяльника.
в. Заземлення/вимірювання температури припоя.
d. Вимірювання заземлення випробувального приладу.
д. Тест на заземлення браслета від статичної електрики. Тестер статичної електрики на браслет.
f. Вимірювання та контроль температури/відносної вологості в приміщенні. Термометр/гігрометр.
(3) Перевірте одяг персоналу в анти-робочій зоні та відповідність усім анти-правилам.
(4) Якщо можливо, використовуйте тестер статичної електрики для вимірювання напруги статичної електрики за різних умов на робочому місці та на виробничій лінії.
Електростатична напруга, як правило, має бути менше 100 В, а в окремих випадках менше 25 В.
15. Навчання та етикет:
Антистатичні знання та заходи мають бути важливою частиною всього-навчання персоналу, щоб гарантувати, що кожен працівник їх розуміє та розуміє, формуючи хороші професійні звички. Наприклад: одяг, малюнки та інші матеріали не повинні контактувати з компонентами; малюнки та матеріали слід помістити в анти-пакети для документів і розвісити; пластикові коробки, шкіра, картон, скло та інші предмети, які легко генерують статичну електрику, не можна складати на анти-статичний захисний верстак; перед тим, як працювати з компонентами, необхідно одягнути анти{5}}антистатичні ремені та рукавички; під час роботи з друкованими платами або чутливими компонентами тримайте їх за краї, щоб уникнути контакту з проводами та роз’ємами.