好的,静电防护(ESD Protection)是一套综合性的措施,旨在防止静电的产生、积累和危险泄放,特别是保护对静电敏感的电子元器件和设备(如集成电路芯片、MOS管、LED等)。以下是用中文列举的主要静电防护措施:
一、人员防护
- 穿戴防静电腕带: 这是最基础的措施。通过导电带将人体产生的静电通过接地线安全泄放到大地。要求与皮肤可靠接触、腕带与夹子之间连接良好、夹子可靠连接到静电泄放点(ESD接地)。
- 穿着防静电工作服(ESD工作服): 由含有导电纤维的织物制成,防止人体衣物摩擦产生静电,并将静电泄放到大地(通常通过导电地板或与腕带配合)。
- 穿着防静电鞋(ESD鞋)或防静电脚腕带(鞋束): 与防静电地板配合使用,将人员脚部产生的静电泄放到大地。鞋束需要与皮肤接触。
- 佩戴防静电手套或指套: 在需要精细操作时使用,防止人手直接接触静电敏感器件(ESDS)时放电,并防止手汗、皮屑污染。
- 进行静电防护培训和认证: 人员需了解ESD危害、防护原理、规程,并正确使用防护用品和遵守工作流程。
二、环境与设施控制
- 控制环境温湿度: 维持适宜的相对湿度(通常在40%-60%左右,具体取决于工艺要求),因为湿度过低(干燥)极易产生静电。避免过度空调除湿或使用加湿器调节湿度。
- 铺设防静电地板: 由导电或静电耗散材料(如PVC/PV)制成,与专用接地系统连接,提供工作区域的公共接地点。
- 建立完善的接地系统: 所有ESD保护措施的核心!确保工作台面、地板、设备机壳、人员(通过腕带)、防静电工具和容器等都有可靠的、等电位的接地连接点,最终接入公共接地端(大地)。避免接地线环路。
- 设置电离设备: 在无法有效接地的区域(如工作台附近的塑料物体),使用离子风机、离子风棒等设备中和绝缘体上的静电荷。
- 使用防静电安全工作台: 台面铺设防静电台垫,并通过接地线可靠接地。工作区设置接地桩(公共接地点)。
三、操作规范与过程控制
- “慢动作”操作: 避免在敏感器件附近做快速移动,以减少静电产生。
- “双极操作”原则: 在拿取或放回ESDS器件时,必须保证身体(通过腕带、地板等)和器件(通过防静电台垫、容器等)同时接地,避免人体带电电位与器件电位不同而产生放电。
- 禁止单独接触ESDS器件引脚: 手只应接触器件的封装本体,避免直接触碰金属引脚。
- 避免摩擦和分离: 减少不必要的摩擦(如拖动塑料袋、快速撕胶带)、剥离(如撕开包装)等易生电的动作。
- 正确选择和使用防静电包装材料:
- 导电材料: 金属箔、导电袋、导电泡棉等。用于屏蔽外部静电场(法拉第笼效应)。
- 静电耗散材料: 粉红色/黑色防静电袋、防静电网格袋、防静电吸塑盒/管、防静电海绵/泡沫等。用于缓慢泄放电荷,避免快速放电。
- 防静电气泡膜/填充物: 区别于普通气泡膜。
- 防静电周转箱/容器:
- 避免使用普通塑料制品: 如聚苯乙烯泡沫(白色泡沫)、普通塑料袋、普通透明胶带、塑料瓶/杯等绝缘材料包装或接触ESDS器件。
- 识别与隔离: 明确标记ESDS器件和防静电区域(如工作台、进入提示)。将ESDS器件存放在批准的防静电包装中。非防静电物品(饮料瓶、纸杯、个人包、普通塑料袋、非防静电工具等)远离防静电工作区(EPA - Electrostatic Protected Area)。
四、设备与工具防护
- 使用防静电台面/台垫: 提供静电耗散的表面并接地。
- 使用防静电烙铁及焊台: 焊铁头必须可靠接地。普通烙铁需要断开电源后焊接或者使用电池加热烙铁。
- 使用防静电工具: 如防静电镊子、吸笔、刷子等,通常由耗散材料制成或接地。避免使用普通塑料或金属工具(除非能可靠接地)。
- 使用防静电小车/货架: 用于在防静电区域内安全运输或存放ESDS器件和板卡,车轮和货架面需导电或耗散并接地。
- PCB操作与存放:
- 在防静电工作台上进行插件、焊接、测试。
- 拿板卡边缘,避免触碰到元件引脚和焊点。
- 垂直存放插在防静电海绵插槽中,或平放在防静电架子上。
- 运输时放入防静电屏蔽袋或包装箱内。
五、测试与维护
- 定期检测接地系统: 确保接地电阻符合标准(通常<10欧姆)。
- 定期检测防静电用品:
- 腕带测试仪: 日常点检腕带是否有效。
- 兆欧表/高阻表: 检测台垫、地板、工具等的电阻。
- 静电场测试仪: 测量表面静电压。
- 离子风机平衡/衰减测试仪: 确保离子产生能力及中和平衡在范围内。
- 定期维护:
- 清洁防静电台垫、地板(使用专用防静电清洁剂)。
- 检查和更换磨损的腕带、脚带线缆。
- 维护离子风机(清洁电极针)。
关键点强调:
- 可靠接地是核心! 所有防护措施最终都依赖于一个良好、可靠的接地系统,确保静电能安全泄放到大地。
- 建立EPA: 所有涉及ESDS器件的操作区域都应建立为“静电保护区”,严格执行上述防护措施。
- 综合防护: 没有任何单一措施能完全防护ESD,必须采取“组合拳”。
- 持续性与纪律性: ESD防护是一个持续的过程,需要所有人严格遵守规程。
- 安全意识: ESD防护同时也涉及易燃易爆场合的安全。
重要提示: 实施静电防护措施时,请务必参考相关的国际(如IEC 61340, ANSI/ESD S20.20)和国内行业标准,并根据具体的产品敏感度和操作环境制定详细的操作规程。
PS/2 USB接口键盘静电防护方案设计
6V,漏电流1uA,钳位电压13.5V,漏电流6.5A,结电容22PF。该保护方案符合IEC61000-4-2 等级4,静电接触放电8KV,空气放电15KV。针对PS/2 USB接口键盘静电防护,有很多方案。具体选用哪种,客户可以根据自己的需求选择!
东沃电子
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