Teknologi Perlindungan Pelepasan Elektrostatis Produksi SMT
Dalam pembuatan produk elektronik, pelepasan muatan listrik statis (ESD) seringkali merusak komponen, bahkan menyebabkan komponen tidak berfungsi dan mengakibatkan kerugian yang serius. Oleh karena itu, perlindungan ESD dalam produksi SMT sangat penting. Jurnal ini mengundang dua ahli dari Beijing dan Shanghai untuk menulis artikel yang memperkenalkan dan menganalisis sumber listrik statis dan prinsip perlindungan ESD dalam pembuatan produk elektronik. Panduan ini memberikan pengenalan mendetail tentang beberapa teknologi perlindungan ESD dasar dan tindakan terkait dalam produksi SMT untuk referensi Anda.
I. Listrik Statis dan Bahayanya
Listrik statis merupakan salah satu bentuk energi listrik yang berada pada permukaan suatu benda. Ini hasil dari ketidakseimbangan muatan positif dan negatif dalam area lokal dan terbentuk melalui konversi elektron atau ion. Listrik statis adalah istilah umum untuk fenomena listrik yang dihasilkan selama pembangkitan dan hilangnya muatan, seperti pengisian triboelektrik dan listrik statis tubuh manusia.
Dengan kemajuan teknologi, listrik statis telah diterapkan secara luas dan efektif di berbagai bidang seperti penyemprotan elektrostatis, tekstil elektrostatis, penyortiran elektrostatis, dan pencitraan elektrostatis. Namun di sisi lain, pembangkitan listrik statis dapat menimbulkan bahaya dan kerugian yang signifikan di banyak bidang. Misalnya, pada pesawat luar angkasa berawak Apollo yang pertama, ledakan yang disebabkan oleh pelepasan muatan listrik statis (ESD) menewaskan tiga astronot; Kecelakaan yang mengakibatkan cedera atau kematian akibat ESD juga sering terjadi di pabrik mesiu.
Dalam industri elektronik, seiring dengan meningkatnya kepadatan integrasi, lapisan isolasi internal sirkuit terpadu menjadi lebih tipis, dan lebar serta jarak kabel interkoneksi menjadi lebih kecil. Misalnya, ketebalan tipikal lapisan isolasi perangkat CMOS adalah sekitar 0,1 μm, dengan tegangan tembus yang sesuai sebesar 80-100V; lapisan isolasi perangkat VMOS bahkan lebih tipis, dengan tegangan tembus 30V. Tegangan elektrostatis yang dihasilkan selama pembuatan, pengangkutan, dan penyimpanan produk elektronik jauh melebihi tegangan tembus perangkat MOS, sering kali menyebabkan fenomena kerusakan keras atau kerusakan lunak (kerusakan lokal), yang menyebabkan kegagalan perangkat atau sangat mempengaruhi keandalan produk.
Untuk mengendalikan dan menghilangkan ESD, negara-negara maju seperti Amerika Serikat, Eropa Barat, dan Jepang telah menetapkan standar atau peraturan nasional, militer, dan perusahaan. Terdapat peraturan terkait yang mengatur desain, manufaktur, pembelian, pergudangan, inspeksi, penyimpanan, perakitan, debugging, pengemasan, dan pengangkutan komponen sensitif elektrostatis (ESS). Peraturan yang ketat juga mengatur pembuatan, penggunaan, dan pengelolaan peralatan perlindungan ESD. negara saya juga telah merumuskan standar militer dan perusahaan berdasarkan standar internasional. Misalnya, ada standar dari Kementerian Dirgantara, Kementerian Mesin dan Elektronika, dan Kementerian Perminyakan.
II. Perangkat Sensitif Elektrostatis (SSD)
Perangkat yang sensitif terhadap reaksi elektrostatis disebut komponen sensitif elektrostatis (SSD). Perangkat sensitif-ESD terutama mengacu pada-sirkuit terpadu berskala sangat besar, khususnya semikonduktor film logam (sirkuit MOS). Tindakan perlindungan ESD yang berbeda dapat diambil untuk perangkat SSD yang berbeda sesuai dengan tabel klasifikasi SSD.
AKU AKU AKU. Sumber Listrik Statis dalam Manufaktur Produk Elektronik
(1) Listrik statis yang dihasilkan oleh aktivitas manusia, seperti gesekan, kontak, dan pemisahan antara manusia dan benda seperti pakaian, sepatu, dan kaus kaki, merupakan salah satu sumber listrik statis utama dalam pembuatan produk elektronik. Listrik statis manusia adalah penyebab utama kerusakan keras (lunak) pada perangkat. Tegangan statis yang dihasilkan oleh aktivitas manusia kira-kira 0,5-2KV. Selain itu, kelembapan udara mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap tegangan statis; di lingkungan kering, hal ini dapat meningkat dengan urutan besarnya. (2) Gesekan antara pakaian kerja serat sintetis atau katun dan permukaan atau kursi kerja dapat menghasilkan tegangan statis lebih dari 6000V pada permukaan pakaian, sehingga mengisi daya tubuh manusia. Kontak dengan pakaian bermuatan seperti itu dapat menyebabkan pelepasan cairan dan komponen yang mudah rusak.
(3) Sol sepatu karet atau plastik mempunyai ketahanan insulasi setinggi 10¹³ Ω. Gesekan dengan tanah menghasilkan listrik statis, mengisi daya tubuh manusia.
(4) Ketika komponen yang dikemas dalam resin, cat, atau film plastik diangkut dalam kemasan, gesekan antara permukaan komponen dan bahan kemasan dapat menghasilkan tegangan statis beberapa ratus volt, sehingga melepaskan komponen sensitif.
(5) Berbagai bahan pengemas, kotak, kotak omset, rak PCB, dll., terbuat dari PP (polipropilena), PE (polietilen), PS (polivinil klorida), PVR (poliuretan), PVC, dan bahan polimer lainnya seperti poliester dan resin dapat menghasilkan tegangan statis 1-3,5KV karena gesekan dan benturan, sehingga mengeluarkan komponen sensitif.
(6) Permukaan kerja biasa menghasilkan listrik statis melalui gesekan.
(7) Lantai beton, lantai berlapis lilin dan dipoles, lembaran karet, dan permukaan insulasi lainnya memiliki ketahanan insulasi yang tinggi, sehingga muatan listrik statis pada tubuh manusia sulit bocor.
(8) Mengenai peralatan dan perkakas produksi elektronik: Misalnya, trafo tegangan tinggi dan sirkuit AC/DC pada peralatan seperti besi solder, mesin solder gelombang, oven reflow, mesin pemasangan, peralatan debugging dan pengujian dapat menyebabkan listrik statis. Jika pengukuran pelepasan listrik statis pada peralatan tidak memadai, hal ini dapat menyebabkan kegagalan komponen sensitif selama proses produksi. Sirkulasi udara panas dalam oven dan gesekan dengan badan oven, serta uap CO2 di ruang pendingin CO2 bersuhu rendah, semuanya dapat menghasilkan muatan statis dalam jumlah besar. Prinsip Perlindungan Listrik Statis
Tidak mungkin menghilangkan listrik statis sepenuhnya dalam pembuatan produk elektronik. Pembangkitan listrik statis bukanlah masalahnya; masalahnya terletak pada akumulasi listrik statis dan pelepasan muatan listrik statis yang diakibatkannya. Inti dari perlindungan listrik statis adalah menghilangkannya secara diam-diam.
(1) Cegah penumpukan listrik statis di area yang mungkin menimbulkan listrik statis. Ambil tindakan dalam batas aman.
(2) Segera hilangkan akumulasi listrik statis yang ada dan segera lepaskan.
Dalam produksi SMT, penggunaan produk anti-statis ini sangat penting, seperti ionizer, batang ion, dan penghilang statis.