SMT生产线中如何预防静电的破坏

在SMT生产线车间，防静电一直是一项挑战。据美国静电放电协会的统计数字估计，在SMT线车间发生的不明损坏中，约25%来自静电放电破坏，每年损失金额高达50亿美元。

静电放电是指任何物体在未经接通电源的情况下，产生电荷转移，其中最常见的情况，就是当两种物质互相接触产生电荷，一旦持续积聚至出现电压差时，可以冲破物质间的绝缘体(可以是空气或其他物质)，继而产生静电放电。闪电就是一个明显例子。空气中存留的静电，会令空气离子化，继而损坏静电敏感的物料，即使是只有几伏的静电放电，也足以损坏半导体元件。因此，当元件被放置在一个充满静电的环境中，它就有可能受损。若果元件本身较为坚固，像功率二极管，它能扺抗静电；但如果元件体积很小及外壳很薄，则绝对是经不起静电的考验的。一旦发生静电放电，所产生的电流会很强，虽然时间仅在十亿分之一秒至一百万分之一秒间，就在这电光火石间，元件已经遭到永久性的破坏，其中可以分为两种：灾难性损坏及潜在性损坏。灾难性损坏：当电子元件接触到静电放电后，电路遭到永久性破坏，功能完全丧失，通过基本检测已经可以发现，工厂需对其进行返工。潜在性损坏：当电子元件接触到静电放电后，部分电路遭到破坏(见下面)，功能尚未完全丧失，在基本检测中也未能发现，但功能时好时坏，也不知道可以维持多久，使产品变得不稳定。如果使用在医疗或军工产品上，后果将是十分严重。

由于静电放电对元件的破坏问题不容忽视，以下介绍一些常用的防静电方法。

1、设立静电安全工作区：这个区域的基本设备包括工作台、防静电桌垫、腕带接头和接地线等等，现场需要保持一定的湿度，可参考美国国家标准协会(ANSI)颁布的指引来设立这个区域，这里介绍一些安全措施。

2、针对人员的安全措施：所有人员在进入静电安全工作区前，均应进行防静电测试，合格后方能进场；工作人员必须穿防静电工作服及工作鞋；其他穿普通鞋的人员应使用导电鞋束、防静电鞋套或脚跟带；直接接触静电敏感元件的人员必须配戴防静电腕带。

3、针对物料的安全措施：防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头，一个供操作人员使用，一个供技术或检验人员使用；不能放置任何高度容易产生静电的物品，如塑料盒、橡皮、纸板、玻璃等等；工作台所有导电物料都必须接地线。

除了要尽一切努力营造一个防静电的工作环境外，静电敏感元件的存放或传送方式，也是十分关键的。最常见的方法，就是使用采取Faraday Cage概念制成的静电屏蔽罩，或防静电袋来处理这些元件。这些物品由金属或良导体制造，将电流导入地面，内里的物品丝毫不损。汽车设计就是采用Faraday Cage概念制成，因此在雷击下行走，也不怕击中。静电屏蔽笼或静电屏蔽罩：采用金属或良导体制造，笼体与大地连通，将静态或非静态的电源导引至屏蔽笼的边框，接入地线，达到阻止静电进入笼内的效果。防静电袋：这种半透明热封袋的外层采用耐磨金属涂层，内层采用绝缘材料，保护静电敏感元件免受潜在静电危害。虽然这些便携式盛料袋未能像静电屏蔽笼般接地线，只要把它们放在一个接地线的工作台上，效果也是一样的。防静电管：特别适合引脚特多的集成电路，把它们放在根据元件形状倒模制成的导电塑料管内，既能防静电，也能防止机械磨损。再将元件放进导电箱内，确保不受静电干扰。虽然有些貌似结实的元件，如双极型晶体管，好像不易遭受静电放电损坏，但并不表示能完全幸免。有部分新开发的高速元件，连微小如只有三伏的电压也扺挡不了。有些采用金属氧化物半导体制造的元件，如特制的电阻及电容器，大家以为不怕静电，但实际上依然会受到静电放电损坏。

无论如何，只要大家按照正确的指引，执行一切防静电的措施，采用由防静电物料制造的防静电吸嘴，可以消除生产线上的静电风险。