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

Mục đích cơ bản của bảo vệ tĩnh là để ngăn chặn hoặc giảm thiểu các tác hại gây ra bởi các hiệu ứng cơ học và phóng điện của tĩnh điện trong quá trình sản xuất và sử dụng linh kiện điện tử, linh kiện và thiết bị. Đảm bảo hiệu suất thiết kế và hiệu suất sử dụng của các thành phần, linh kiện và thiết bị không bị hư hỏng do 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 ẩn của các thành phần gây ra bởi phóng điện tĩnh, do đó dẫn đến sự xuống cấp hoặc thất bại 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; Kiểm soát tiêu tan tĩnh điện chủ yếu là xả nhanh và an toàn và trung hòa tĩnh điện. Do sự kết hợp của cả hai, có khả năng mức tĩnh điện không vượt quá giới hạn an toàn để đạt được mục đích chống 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 thích hợp và thiết lập một hệ thống bảo vệ tĩnh điện có thể loại bỏ hoặc kiểm soát sự xuất hiện của phóng điện tĩnh và giảm thiểu thiệt hại cho các thành phần.

Có hai ý tưởng cơ bản về bảo vệ tĩnh và kiểm soát các thiết bị nhạy cảm với tĩnh điện:

1. Ngăn chặn sự tích tụ tĩnh điện ở những nơi có thể xảy ra tiếp đất, thực hiện các biện pháp nhất định để tránh hoặc giảm sản xuất xả tĩnh điện, hoặc sử dụng phương pháp "sản xuất và rò rỉ" để loại bỏ sự tích tụ điện tích và kiểm soát tĩnh điện để ngăn chặn sự xuất hiện của nó. Mức độ nguy hiểm gây ra;

2. Có thể nhanh chóng và đáng tin cậy loại bỏ tích lũy điện tích hiện có.

Trong quá trình sản xuất, cốt lõi của bảo vệ tĩnh là "loại bỏ tĩnh". Với mục đích này, một khu vực làm việc hoàn chỉnh tĩnh điện có thể được thiết lập, tức là, bằng cách sử dụng các sản phẩm và thiết bị chống tĩnh điện khác nhau, cũng như các biện pháp chống tĩnh điện khác nhau, điện áp tĩnh có thể được tạo ra trong khu vực này được giữ dưới ngưỡng an toàn cho các thiết bị nhạy cảm nhất.

Phương pháp cơ bản là:

1. Phương pháp kiểm soát quá trình. Phương pháp kiểm soát quá trình được thiết kế để tạo ra tĩnh điện ít nhất có thể 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 sản xuất và tích tụ tĩnh điện, ức chế tiềm năng tĩnh điện và khả năng xả tĩnh điện, để nó không vượt quá mức 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 sau khi hoàn thành quá trình hình thành nút nông của thiết bị tốc độ cao. Mặc dù điện trở suất càng cao, hiệu quả làm sạch càng tốt, điện trở suất càng cao và cách điện càng tốt, điện tĩnh được tạo ra trên chip càng cao. Do đó, nó thường nên được giữ ở mức trên 8 M một chút, thay vì 16-17 M được sử dụng trong quá trình ban đầu. Ngoài ra, trong việc lựa chọn vật liệu, vật liệu đóng gói nên sử dụng vật liệu chống tĩnh điện và nên cố gắng tránh vật liệu polymer chưa qua xử lý.

2. Phương pháp rò rỉ. Phương pháp rò rỉ điện được thiết kế để loại bỏ tĩnh điện thông qua rò rỉ điện. Mặt đất tĩnh điện thường được sử dụng để rò rỉ điện tích xuống đất. Ngoài ra còn có những cách để tăng độ dẫn của vật thể, làm cho mặt đất bị rò rỉ dọc theo bề mặt của vật thể hoặc qua bên trong, chẳng hạn như thêm chất tĩnh điện hoặc tạo ẩm. Phổ biến nhất là dây đeo cổ tay chống tĩnh điện và cột nối đất tĩnh điện được đeo bởi công nhân.

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 cô lập vật tích điện khỏi các vật thể khác bằng cách sử dụng tấm chắn mặt đất để điện trường của vật tích điện không ảnh hưởng đến các vật thể khác xung quanh (tấm chắn trường bên trong); Đôi khi lá chắn cũng được sử dụng để bao bọc các vật thể bị cô lập khỏi điện trường bên ngoài (che chắn trường bên ngoài), chẳng hạn như các gói thiết bị GaAs chủ yếu sử dụng hộp kim loại hoặc màng kim loại.

4. Phương pháp trung hòa hợp chất. Phương pháp trung hòa hợp chất nhằm 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, kết hợp với điện tích trên 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, một bộ khử tĩnh điện phải được sử dụng để tạo ra các ion có biểu tượng ngược lại để trung hòa nó. Ví dụ, phương pháp này được sử dụng để loại bỏ tĩnh điện được tạo ra trên băng tải dây chuyền sản xuất.

5. Biện pháp thanh lý. Các biện pháp làm sạch được thiết kế để tránh hiện tượng xả tip. Do đó, bề mặt của các vật tích điện và các vật xung quanh nên được giữ càng mịn và sạch càng tốt để giảm khả năng xả tip.