Công nghệ PCBA - Mục đích và nguyên tắc bảo vệ tĩnh trong quá trình xử lý vá SMT

Mục đích cơ bản của bảo vệ tĩnh điện PCBA là để ngăn chặn hoặc giảm thiểu các tác hại gây ra bởi các hiệu ứng cơ học và xả của tĩnh điện thông qua các biện pháp bảo vệ khác nhau trong quá trình sản xuất và sử dụng các thành phần và thiết bị điện tử để đảm bảo rằng các thành phần, thiết kế hiệu suất và hiệu suất sử dụng của thiết bị không bị hư hại bởi các hiệu ứng tĩnh điện.

Các hình thức chính của các mối nguy tĩnh trong ngành công nghiệp điện tử là sự thất bại đột ngột và thất bại tiềm năng của các thành phần gây ra bởi phóng điện tĩnh, do đó dẫn đến suy thoái hoặc thất bại hiệu suất của toàn bộ máy. Do đó, mục đích chính của việc bảo vệ và kiểm soát tĩnh điện là kiểm soát phóng điện tĩnh, nghĩa là ngăn chặn sự xuất hiện của nó hoặc giảm năng lượng của nó xuống dưới ngưỡng hư hỏng cho tất cả các thiết bị nhạy cảm. Về nguyên tắc Việc bảo vệ tĩnh điện nên được thực hiện theo hai cách: kiểm soát việc tạo ra tĩnh điện và kiểm soát việc tiêu tán tĩnh điện. Kiểm soát việc tạo ra tĩnh điện chủ yếu là kiểm soát quá trình và lựa chọn vật liệu trong quá trình; Phương pháp chính để kiểm soát sự tiêu tán tĩnh điện là giải phóng và vô hiệu hóa nó một cách nhanh chóng và an toàn. Do sự kết hợp của cả hai, có thể giữ mức tĩnh điện không vượt quá giới hạn an toàn và đạt được mục đích bảo vệ tĩnh điện.

Xả tĩnh điện có thể làm hỏng thiết bị. Tuy nhiên, bằng cách thực hiện các biện pháp kiểm soát và bảo vệ tĩnh điện thích hợp và thiết lập một hệ thống bảo vệ tĩnh điện, sự xuất hiện của xả tĩnh điện có thể được loại bỏ hoặc kiểm soát để giảm thiểu thiệt hại cho các thành phần. Ý tưởng cơ bản về bảo vệ tĩnh và kiểm soát các thiết bị nhạy cảm với tĩnh điện như sau:

1) Để ngăn chặn sự tích tụ tĩnh điện ở những nơi có thể xảy ra tiếp đất, cần thực hiện các biện pháp nhất định để tránh hoặc giảm sản xuất xả tĩnh điện, hoặc sử dụng phương pháp "rò rỉ trong khi sinh" để loại bỏ sự tích tụ tĩnh điện và kiểm soát tĩnh điện ở mức độ không gây hại.

2) Nhanh chóng và đáng tin cậy loại bỏ tích lũy điện tích hiện có.

Trong quá trình sản xuất PCBA, cốt lõi của bảo vệ tĩnh là "loại bỏ tĩnh". Để đạt được điều này, một khu vực làm việc tĩnh điện hoàn chỉnh có thể được thiết lập, tức là bằng cách sử dụng các sản phẩm và thiết bị chống tĩnh điện khác nhau, các biện pháp chống tĩnh điện khác nhau được thực hiện để giữ điện áp tĩnh điện tiềm năng trong khu vực dưới ngưỡng an toàn của các thiết bị nhạy cảm nhất. Phương pháp cơ bản là:

1) Phương pháp kiểm soát quá trình. Phương pháp kiểm soát quá trình này được thiết kế để giảm thiểu việc tạo ra điện tích tĩnh trong quá trình sản xuất thử nghiệm. Do đó, các biện pháp nên được thực hiện từ quy trình công nghệ, lựa chọn vật liệu, lắp đặt thiết bị và quản lý vận hành, v.v., để kiểm soát việc tạo và tích tụ tĩnh điện, để ức chế tiềm năng tĩnh điện và khả năng xả tĩnh điện để chúng không vượt quá mức độ nguy hiểm. Ví dụ, trong quá trình sản xuất chất bán dẫn, điện trở suất của nước khử ion được sử dụng để rửa phải được kiểm soát khi quá trình hình thành liên kết nông của thiết bị PCB tốc độ cao được hoàn thành. Mặc dù điện trở suất cao hơn và làm sạch tốt hơn, điện trở suất cao hơn, cách điện tốt hơn và tĩnh điện được tạo ra trên chip càng cao. Do đó, nó nên được giữ ở mức cao hơn một chút so với đảo 8M, thay vì đảo 16-17M của quá trình ban đầu. Trong việc lựa chọn vật liệu, vật liệu chống tĩnh điện nên được sử dụng làm vật liệu đóng gói và tránh sử dụng vật liệu polymer chưa qua xử lý nếu có thể.

2) Phương pháp rò rỉ. Mục đích của phương pháp rò rỉ điện là loại bỏ tĩnh điện bằng cách rò rỉ điện. Mặt đất tĩnh điện thường được sử dụng để rò rỉ điện tích xuống đất hoặc làm tăng độ dẫn của vật thể để mặt đất bị rò rỉ dọc theo bề mặt hoặc qua bên trong, chẳng hạn như thêm chất tĩnh điện hoặc làm ẩm. Phổ biến nhất là dây đeo cổ tay chống tĩnh điện và cực nối đất tĩnh điện được đeo bởi nhân viên.

3) Phương pháp che chắn tĩnh điện. Theo nguyên tắc che chắn tĩnh điện, nó có thể được chia thành che chắn trường bên trong và che chắn trường bên ngoài. Biện pháp cụ thể là tách các vật tích điện khỏi các vật thể khác bằng cách che chắn mặt đất để điện trường của vật tích điện không ảnh hưởng đến các vật thể khác xung quanh (che chắn trường bên trong); Đôi khi lá chắn cũng được sử dụng để đóng các vật thể bị cô lập để bảo vệ chúng khỏi điện trường bên ngoài (lá chắn trường bên ngoài). Ví dụ, các thiết bị GaAs thường được đóng gói trong hộp kim loại hoặc màng kim loại.

(4) Phương pháp trung hòa tổng hợp. Mục đích của phương pháp trung hòa hợp là loại bỏ tĩnh điện bằng cách trung hòa hợp chất. Thông thường, các bộ khử mặt đất được sử dụng để tạo ra các ion có điện tích khác nhau và kết hợp lại các điện tích trên các vật tích điện để đạt được mục đích trung hòa. Nói chung, khi chất tích điện là chất cách điện, vì điện tích không thể chảy trên chất cách điện, phương pháp nối đất không thể được sử dụng để rò rỉ điện tích. Tại thời điểm này, các ion khác nhau phải được tạo ra bằng cách sử dụng bộ khử tĩnh điện để trung hòa. Ví dụ, phương pháp này được sử dụng để loại bỏ tĩnh điện được tạo ra trên băng tải dây chuyền sản xuất.

5) Các biện pháp làm sạch. Các biện pháp làm sạch được thiết kế để tránh xả đầu. Do đó, bề mặt của vật tích điện và các vật xung quanh nên được giữ càng mịn và sạch càng tốt để giảm khả năng xảy ra xả đầu PCBA.