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SMT组装过程中如何防止ESD损坏

  • 发表时间:2021-08-27 08:18:00
  • 来源:SMT组装
  • 人气:43

表面贴装设备对静电敏感。这就是为什么您在 SMT组装 过程中需要特别小心 ,否则您将面临可能导致故障的静电放电 (ESD) 损坏风险。

您想了解如何防止 ESD 损坏您的产品和技术吗?继续阅读以了解有关保护的重要性以及如何保护您的应用程序免受损坏的更多信息!

什么是ESD?

在我们讨论 ESD 之前,我们必须更好地了解它。当静电荷在具有相同静电能力的两个表面或物体之间移动时,就会发生静电放电。 

静电 发生在负电荷和正电荷没有最佳平衡的材料或表面上。一旦 ESD 发生,它将是两种类型之一——电场击穿或接触引起的放电。

问题是ESD会导致元件损坏,甚至导致其失效。您想避免这种情况,因此我们正在讨论如何在SMT组装期间防止 ESD 

SMT组装流程1

如何产生 ESD

让我们不要把事情复杂化,而是进入棘手的定义和解释。您应该知道的是,只要有运动,就会产生静电。 

由于我们关注的是 SMT 组装的过程,这里有一些在工厂环境中产生 ESD 的例子:

您的身体与衣服接触会产生电力。•  摩擦 ——这是产生静电的最常见原因。这是可以理解的,因为你可以拿任何两个物体,让它们接触,并使它们远离静电。该级别有时可能足以损坏设备的组件,即使您可能也感觉不到。

•  传导 -如果有金属针或您的零件线索,可以开展ESD,尽快为他们与它取得联系。这样,您就可以从身体过于敏感的部位转移静电。再一次,您可能感觉不到这一点,但它会影响您的零件。 

•  感应 -如果有联系的能量获取的显著量与电子元器件物质或物品,这些组件将开始产生静电,太。您可以在工具和设备上快速引发 ESD,例如烤箱、计算机、烙铁等。

如您所见,很容易产生 ESD,尤其是在 SMT 组装期间。这就是为什么您需要小心并采取必要的预防措施来防止 ESD 及其可能导致的任何问题。

SMT组装流程2

ESD的特点是什么?

我们已经提到了静电放电最重要的特征。是人类可能无法识别它。那是因为功率很低,对人没有危险。但是,元件可能会受到 ESD 的损坏,因此我们还应该讨论它的其他特性。

首先,ESD 不会持续很长时间。几毫秒足以让 ESD 损坏设备的部件。在湿度高的地方,静电可能会更高,这就是为什么您可以通过控制湿度来减少损坏的原因。

如果您认为可以注意到 ESD,请再想一想。只有在超过 2kV 的情况下才能感知静电放电。这就是为什么许多人称 ESD 为变相的危险。专家建议采取必要的预防措施来防止 ESD 并在此过程中对其进行检查。

有趣的是,即使是检查也可能不足以发现 ESD 造成的软损坏。处于危险中的组件的性能可能会随着时间的推移而下降,但需要一段时间才能看到。如果 ESD 造成足够的损坏,部件的性能会随着时间的推移而下降得更快。 

SMT组装工艺3

ESD 会造成什么损害?

技术已经进步,我们不仅仅考虑电子设备的性能。相反,该行业正在尽最大努力保持可靠性,同时减小组件和整体产品的尺寸。

由于PCB是任何电子设备的组成部分,因此小而轻的电路板势在必行。这不仅是关于元件的小型化,因为绝缘和布线也需要更薄。

您可能不知道这一点——许多电子设备都有人们无法感知的冲击电压。这是因为即使是非常低的电压也会损坏组件或产品。在某些情况下,部件的能量可能很高,可能会导致软冲击和硬冲击,这通常会导致故障或显着影响可靠性。

突然的故障会导致组件的广泛损坏,因此组件的功能可能处于危险之中。即使是软冲击(潜在故障)也会部分影响组件的功能和性能。 

好消息是,只有 10% 的 ESD 损坏是突然故障,而大多数是软故障。然而,专家认为 ESD 会导致电子设备中多达三分之一的崩溃。如果考虑到每年生产的产品数量,它可能会造成数十亿美元的损失。这就是为什么我们不能忽视 ESD 并尽最大努力将其造成的损害降到最低。如果有效阻止ESD,将提高产品的可靠性和组装效率,从而导致成本增加。 

SMT组装工艺4

SMT 组装期间的 ESD 保护

由于 ESD 发生时很难识别,因此预防成为对抗它的最佳药物。如果您正在经历表面贴装技术过程,则必须确保静电不会损害您的产品。

您想停止形成静电场并控制任何静电功率。您可以通过防止在敏感点积聚过多静电来做到这一点。偶尔会发生放电的机会,但您需要确保一切都在控制之中。 

您可以采取以下几项措施来增强工厂的 ESD 保护:

•  防静电车间 ——无论是工厂还是私人工作室,您的主要目标都是使其无静电。首先使用足够的 PVC 地板和具有抗静电功能的油漆。请记住定期清洁地板,并确保没有划痕。这就是为什么你应该避免在上面放置尖锐的材料。 

•  湿度控制 -你知道吗,你可以防止静电通过控制相对湿度(RH)?如果不保持较低的 RH 水平,可能会导致产生静电。 

•  材料 -如果可能的话,总是无静电的材料去或生产低静态。如果您还考虑将具有高静电水平的材料远离实际装配线,这将有所帮助。

有效去除产生的ESD也很重要。最好的方法是将设备连接到产品或物体以处理高 ESD 水平。这样,您将确保这些物体承受可能损坏您设备的所有 ESD 冲击。

受 ESD 保护的工厂环境.jpg

SMT组装工艺——人体ESD保护

除了保护设施外,您还需要确保保护自己。在装配线上工作的任何人都应该穿防护服和手套、帽子、鞋子等。这个想法是穿任何有助于防止 ESD 的东西。 

您的身体应作为静电接地系统。通过提供接地电路,您可以防止静电积聚。 

接地可以是防止潜在 ESD 损坏的有效方法,但请注意它可能不适用于绝缘材料。这就是您应该考虑应用离子中和的原因。 

防静电腕带和衣服.jpg

SMT 组装工艺——运输和储存期间的 ESD 电路保护

这里有一件令人兴奋的事情需要考虑——一旦您组装了设备,您防止 ESD 的工作就不会完成。相反,如果您考虑在存储和运输给用户时保护电路,这会有所帮助。您可以使用专门的 ESD 袋,它利用 法拉第笼 方法来确保没有静电。

润泽五洲PCB是一家拥有多年设计印刷电路板经验的公司。经验丰富的工程师团队确保在整个过程中完美无瑕的PCB 组装可靠的服务处理包装和运输,以确保您的 PCB 到达您家门口,准备好提供最大的性能和可靠性。无论您需要哪种类型的委员会,本公司都能满足您对印刷电路板的所有需求。 

内有产品的防静电袋.jpg

结论

静电放电可能会对您的电子设备造成很大损害。这就是为什么在整个 SMT组装过程中防止 ESD 损坏至关重要的原因这需要一些时间和精力,以确保您的设备具有最佳的可靠性和性能。请记住,ESD 损坏保护从流程的第一步开始,甚至在完成组装后仍会持续,因为您需要确保无静电运输和存储。