¿El contacto entre la ropa antiestática y la piel es perjudicial para el cuerpo humano?
El significado de ESD:
ESD significa ElectroStatic Discharge en inglés, que significa "descarga electrostática". ESD es una disciplina formada a mediados de este siglo para estudiar la generación y atenuación de electricidad estática, modelado de descargas electrostáticas, efectos de descargas electrostáticas como efectos de calentamiento de corriente (como chispas) y efectos electromagnéticos (como interferencias electromagnéticas). Incendios y explosiones causados por electricidad estática) y efectos electromagnéticos (como interferencias electromagnéticas). En los últimos años, con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la aplicación generalizada de la tecnología microelectrónica y el entorno electromagnético cada vez más complejo, cuestiones como los efectos del campo electromagnético de las descargas electrostáticas, la interferencia electromagnética (EMI) y la compatibilidad electromagnética (EMC) han atraído cada vez más atención.
Tres tipos:
1. El tipo de cuerpo humano se refiere a la carga de fricción generada por la fricción entre el cuerpo humano y la ropa cuando el cuerpo humano se mueve. Cuando una persona sostiene un dispositivo sensible a ESD sin arrastrar primero la carga al suelo, las cargas triboeléctricas pueden pasar al dispositivo sensible a ESD y causar daños.
2. El tipo cargado de dispositivos microelectrónicos se refiere a estos dispositivos sensibles a ESD, especialmente los dispositivos sólidos. Durante el proceso de producción automatizado, se generarán cargas de fricción, y estas cargas de fricción pasarán a través de líneas de baja resistencia. muy rápidamente. Causar daños por fugas a superficies altamente conductoras y sólidamente conectadas a tierra o por carga inductiva de piezas metálicas en dispositivos sensibles a ESD, causando daños.
3. Hay un fuerte campo eléctrico alrededor del tipo de campo de inducción, que puede provenir de materiales plásticos o ropa humana, y la conversión de electrones atravesará la capa de óxido. Si la diferencia de potencial excede la constante dieléctrica de la capa de óxido, se producirá un arco lateral que destruirá la capa de óxido, lo que provocará un cortocircuito.
4. Otros incluyen: modelo de máquina, modelo de mejora de campo, modelo metálico del cuerpo humano, modelo de acoplamiento capacitivo y modelo de dispositivo de suspensión. Cuando la energía del campo electrostático alcanza un cierto nivel, el fenómeno de descarga que atraviesa el medio se denomina descarga electrostática.
④Sensibilidad electrostática: el voltaje de descarga electrostática que el componente puede soportar
⑤Dispositivos sensibles a la electrostática: dispositivos que son sensibles a la descarga electrostática
⑥Puesta a tierra: y suministro de energía O Conexiones eléctricas a objetos que reciben una gran cantidad de carga, como la tierra, barcos, etc.
⑦Neutralización: utiliza cargas anisotrópicas para hacer desaparecer la electricidad estática.
⑨Área de trabajo antiestática: equipada con diversos equipos y dispositivos antiestáticos que pueden limitar el potencial de la electricidad estática, con claridad Límites de áreas y señales especiales
Indicar lugares de trabajo adecuados para operaciones de protección electrostática.
3. Generación de electricidad estática
① Fricción: En la vida diaria, dos objetos cualesquiera de diferentes materiales que estén en contacto y luego se separen generarán electricidad estática, y la forma más común Generar electricidad estática es electrificación por fricción. Cuanto mejor sea el aislamiento del material, más fácil será utilizar la fricción para generar electricidad. Además, dos sustancias diferentes que entran en contacto y luego se separan también pueden generar electricidad estática.
②Inducción: Para materiales conductores, dado que los electrones pueden fluir libremente en la superficie, si se coloca en un campo eléctrico, los iones positivos y negativos se transferirán porque los materiales del mismo sexo se repelen y los materiales del sexo opuesto se atraen entre sí. otro.
3. Conducción: Para los materiales conductores, dado que los electrones pueden fluir libremente sobre su superficie, si entran en contacto con un objeto cargado, se producirá una transferencia de carga.
4. El impacto de la electricidad estática en la industria electrónica
Los circuitos de los componentes de circuitos integrados se contraen, el voltaje disminuye y el área del circuito se reduce, lo que debilita la capacidad del dispositivo para resistir descargas electrostáticas.
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El campo de electricidad estática (Static Electric Field) y la corriente electrostática (ESDcurrent) se han convertido en asesinos fatales de estos componentes de alta densidad. Al mismo tiempo, el uso generalizado de materiales altamente aislantes, como los productos plásticos, ha aumentado considerablemente las posibilidades de generar electricidad estática. En la vida diaria, como caminar, fluir el aire, transportarse, etc., se generará electricidad estática. Generalmente se cree que sólo los chips CMOS son sensibles a la electricidad estática, pero de hecho, los componentes altamente integrados
también son muy sensibles a la electricidad estática.
A. El impacto de la electricidad estática en los componentes electrónicos
① La electricidad estática absorbe el polvo, cambia la impedancia entre líneas y afecta la función y la vida útil del producto.
② Debido a que el campo eléctrico o la corriente destruyen el aislamiento o el conductor del componente, el componente no puede funcionar (completamente destruido).
③ Debido al calor instantáneo generado por el campo eléctrico o la corriente, los componentes pueden resultar dañados, pero aún pueden funcionar y su vida útil se ve perjudicada.
2. Características del daño electrostático:
① Ocultación El cuerpo humano no puede sentir directamente la electricidad estática a menos que se produzca una descarga electrostática, pero cuando se produce una descarga electrostática, es posible que el cuerpo humano no necesariamente sienta una descarga eléctrica. Esto se debe a que el voltaje de descarga electrostática percibido por el cuerpo humano es de 2-3 kV.
②El rendimiento de algunos componentes electrónicos latentes no disminuye significativamente después de ser dañados por la electricidad estática. Sin embargo, múltiples descargas acumuladas causarán daños internos al dispositivo y causarán peligros ocultos, y aumentarán la sensibilidad del dispositivo. electricidad estática. El problema ha surgido, pero no hay forma de solucionarlo.
③ ¿Qué componentes electrónicos aleatorios se dañarán con la electricidad estática? Se puede decir que todos los procesos desde el momento en que se produce un componente hasta que se daña estarán amenazados por la electricidad estática, y la generación de electricidad estática también es aleatoria. Dado que la generación y descarga de electricidad estática son instantáneas, es difícil predecirla y protegerse contra ella.
4 La complejidad del daño por descarga electrostática en placas de circuitos se debe a las delicadas y diminutas características estructurales de los productos electrónicos y a las tecnologías complejas, laboriosas, costosas, exigentes y que requieren mucho tiempo y que a menudo requieren el uso de instrumentos de precisión. Como los microscopios electrónicos de barrido, aun así, algunos fenómenos de daño electrostático son difíciles de distinguir de los daños causados por otras causas, por lo que las personas consideran erróneamente las fallas por daños electrostáticos como otras fallas. Esto a menudo se atribuye a la electricidad estática sin comprender completamente el daño por descarga electrostática. Daño por descarga. Esto se debe a que el daño causado por una descarga electrostática no se comprende completamente y la falla a menudo se atribuye a una falla temprana o la situación de la falla no está clara, encubriendo así inconscientemente la causa real de la falla.
5. A primera vista, la gravedad de los problemas de ESD parece afectar solo a los usuarios de productos terminados, pero en realidad también afecta a todos los niveles del fabricante, como la garantía, el mantenimiento, la reputación de la empresa, etc.
5. El daño de la electricidad estática a los componentes electrónicos y el principio de protección
Dependiendo del tipo de componentes electrónicos, el grado de daño causado por la electricidad estática también es diferente. El voltaje electrostático más bajo de 100 V también causará daños a los componentes electrónicos. En los últimos años, a medida que los componentes electrónicos tienden a estar integrados, también es necesario reducir continuamente la tensión electrostática correspondiente.
El voltaje electrostático inducido por el cuerpo humano suele ser superior a 2-4KV, lo que suele ser causado por el ligero movimiento del cuerpo humano o la fricción con el aislante. En otras palabras, si el potencial electrostático que llevamos en nuestra vida diaria entra en contacto con circuitos integrados, casi todos los circuitos integrados se destruirán. Este peligro existe en cualquier entorno de trabajo donde no se tomen medidas de protección electrostática. Los daños causados por la electricidad estática a los circuitos integrados no sólo se reflejan en el proceso de fabricación de componentes electrónicos, sino también en los procesos de montaje y transmisión remota de los circuitos integrados.
Para solucionar los problemas anteriores se pueden tomar las siguientes medidas de protección electrostática:
1. Los equipos sensibles a la estática deben operarse en un área de trabajo antiestática;
2. Protección electrostática del cuerpo humano. Los operadores deben usar monos, guantes, zapatos, gorros y muñequeras antiestáticas
3. Los dispositivos sensibles a la estática no deben dejarse cargados durante el almacenamiento y transporte.
Para lograr las funciones anteriores, el enfoque básico es reducir el voltaje del material cargado tanto como sea posible para que cumpla con los requisitos de diseño dentro del rango de valores seguros. Es decir, la carga (Q) y la resistencia (R) en la siguiente fórmula deben ser pequeñas y la capacidad del medidor (C) debe ser grande.
V=I.R Q=C.V donde V: voltaje, Q: carga I: corriente C: capacitancia estática R: resistencia
Por supuesto, cuanto menor sea el valor de la resistencia, mejor. Especialmente en lugares con grandes áreas antiestáticas, se deben tener en cuenta medidas de seguridad como fugas antes de seleccionar materiales.
6. Antiestático
I. Conexión a tierra
La conexión a tierra consiste en pasar un cable de descarga electrostática directamente al suelo. Este es el método antiestático más directo y eficaz. -medida estática para conductores
El cuerpo humano suele utilizar métodos de puesta a tierra, como muñequeras antiestáticas artificiales y puesta a tierra en banco de trabajo.
Implemente la conexión a tierra mediante los siguientes métodos:
①El cuerpo humano se conecta a tierra a través de una muñequera.
② El cuerpo humano está conectado a tierra a través de zapatos (o cordones) antiestáticos y suelos antiestáticos.
③ La superficie de trabajo debe estar conectada a tierra.
④ Los instrumentos de prueba, bastidores de herramientas y soldadores deben estar conectados a tierra.
⑤ Los pisos y tapetes antiestáticos deben estar conectados a tierra.
⑥ Los vehículos, cajas y bastidores de transferencia antiestáticos deben estar conectados a tierra tanto como sea posible.
⑦ La silla antiestática debe estar conectada a tierra.
II. Blindaje electrostático
Los componentes sensibles a la estática estarán expuestos a áreas estáticas durante el almacenamiento o el transporte. El uso de blindaje electrostático puede debilitar la electricidad estática externa.
Para el Impacto en componentes electrónicos, el método más común es utilizar bolsas de blindaje electrostático y cajas de rotación antiestáticas como protección. Además, la ropa antiestática también tiene un cierto efecto protector sobre la ropa del cuerpo humano.
3. Neutralización de iones
. Neutralización de iones
A. Instrumento antiestático
① Probador completo para muñequeras/correas para pies/zapatos antiestáticos. Propósito: detectar si muñequeras, correas para pies y Los zapatos antiestáticos cumplen con los requisitos.
② Al probar cordones de zapatos y zapatos antiestáticos, es necesario conectar una placa de metal a los cables del instrumento.
③Probador del ventilador de ionización que elimina la estática: Propósito: probar y calibrar periódicamente el equilibrio y el tiempo de caída del ventilador de ionización para garantizar que funcione dentro del rango seguro.
4. Detector de campo electrostático: propósito: medir el campo electrostático, reflejar la presencia de electricidad estática en forma de lecturas de voltaje y usarse para detectar la intensidad de la electricidad estática en el medio ambiente. p>
Generalmente afectado por el medio ambiente y las características transitorias de la electricidad estática, es difícil reflejar verdaderamente la situación real.
⑤Probador de bolsas de protección electrostática. Propósito: Se utiliza para probar el efecto de protección de las bolsas de protección electrostática.
⑥ Instrumento de medición de resistencia superficial. Propósito: se utiliza para medir la resistencia superficial y la resistencia volumétrica de los materiales.
B. Productos antiestáticos conectados a tierra
①Muñequeras antiestáticas: ampliamente utilizadas en varios escritorios de operaciones. Hay muchos tipos de muñequeras. Generalmente se recomienda utilizar muñequeras con una resistencia de 1 megaohmio. >
y los cableados. Debe haber cierto margen de longitud.
②Relojes antiestáticos: se necesitan otras medidas antiestáticas para remediar la situación (como instalar un soplador de iones, usar un cinturón antiestático, etc.) para lograr un mejor efecto antiestático
. No se recomienda usar relojes antiestáticos en grandes cantidades.
3. Zapatos antiestáticos/zapatos antiestáticos: cuando se utilizan pisos antiestáticos en los talleres, deben estar equipados con cordones antiestáticos o usar zapatos antiestáticos. calzado antiestático
Principalmente, puede reducir la introducción de polvo. Los operadores y empleados que usen muñequeras antiestáticas obtendrán mejores resultados.
④ Tapete de mesa antiestático: se utiliza para colocar la superficie del banco de trabajo. El tapete de mesa está conectado de manera confiable a la tierra antiestática con una resistencia de 1 megaohmio.
⑤ Suelo antiestático: El suelo antiestático se divide en: suelo de PVC, suelo de poliuretano y suelo elevado.
6. Cera antiestática y pintura antiestática: la cera antiestática se puede utilizar en varias superficies del piso para aumentar la función antiestática y hacer que el piso esté más brillante y limpio.
La pintura antiestática se puede utilizar en diversas superficies de pisos. También se puede aplicar a diversas superficies de pisos y contenedores, como estantes y cajas giratorias.
7. Principios básicos de la protección electrostática
Todas las sustancias de la naturaleza están compuestas de átomos (con carga positiva) y electrones (con carga negativa) que existen en cada rincón de nuestro ser. vidas Se puede decir que la electricidad estática está en todas partes, todo el tiempo, y rodea todo en nuestras vidas. Es difícil eliminar completamente la electricidad estática durante el proceso de protección electrostática, pero podemos tomar medidas de protección para controlar la generación y acumulación de electricidad estática al límite más pequeño posible. Después de años de investigación y práctica por parte de científicos e ingenieros, los resultados demuestran que. Dos principios básicos para proteger contra riesgos electrostáticos:
① Configure una zona de seguridad electrostática o instale componentes sensibles a la electrostática durante el uso.
② Utilice contenedores con protección electrostática para transportar componentes electrostáticamente sensibles.
8. Ciclo de prueba de rendimiento antiestático y precauciones Las alfombras, pisos, zapatos, ropa, cajas de volteo, etc. antiestáticos deben probarse al menos una vez al mes. Las muñequeras antiestáticas, pistolas de aire comprimido, ventiladores, instrumentos, etc. deben probarse una vez al día. Al realizar la prueba, se deben considerar la temperatura y la humedad del lugar inspeccionado.
9. Requisitos del proceso convencional antiestático
1. Requisitos del proceso convencional antiestático
①Los operadores deben usar muñequeras antiestáticas con cable
② Se deben utilizar tapetes antiestáticos en encimeras que impliquen el funcionamiento de dispositivos sensibles a la electrostática.
③Los dispositivos sensibles a ESD deben transportarse utilizando blindaje electrostático y equipos antiestáticos.
④ La preparación para abrir y probar dispositivos sensibles a la electricidad estática debe realizarse en un banco de trabajo antiestático. Si es posible, se puede equipar un generador de aire ionizante para eliminar las cargas del aire.
⑤ El equipo de soldadura y el equipo de moldeo deben estar conectados a tierra, las herramientas de soldadura deben usar soldadores de calentamiento interno, la conexión a tierra debe ser buena y la resistencia a tierra debe ser pequeña
⑥El sistema de suministro de energía debe cambiarse al aislamiento del transformador. y el cable de tierra debe estar conectado a tierra. Cuando se utiliza el transformador para aislamiento, la conexión a tierra debe ser confiable para evitar la conexión a tierra flotante y la resistencia de la conexión a tierra debe ser inferior a 10 ohmios.
⑦ Durante la inspección del producto, cuando se enciende la alimentación, los dispositivos no pueden ser enchufado o desconectado a voluntad, apague la alimentación.
⑧No retire prematuramente los dispositivos sensibles a ESD de su embalaje original, utilícelos correctamente según el diagrama y trate de no tocar las clavijas de los dispositivos sensibles a ESD.
⑨Durante la soldadura por ola, la soldadura y el sistema de entrega deben estar conectados a tierra.
B. En situaciones donde los requisitos antiestáticos son estrictos, a menudo se requieren los siguientes requisitos de proceso antiestático.
①Al realizar pruebas de alta y baja temperatura o pruebas de envejecimiento en máquinas sensibles a la estática, primero se debe probar el nivel de electricidad estática en el lugar de trabajo y en la cámara de alta y baja temperatura. El potencial no puede exceder el valor seguro. De lo contrario, se debe eliminar la electricidad estática.
② Al soldar placas de circuito impreso, se requiere un tratamiento de tres pruebas y también se deben tomar medidas antiestáticas. No utilice cepillado general, limpieza ultrasónica o limpieza con aerosol.
③ Los instrumentos y equipos de depuración, medición y prueba de baja resistencia (como señales, puentes, etc.) deben encenderse en el dispositivo sensible a ESD antes de recibir información del dispositivo sensible a ESD.
④ En la línea de producción de equipos de prueba sensibles a ESD, los probadores de potencial electrostático deben usarse estrictamente para monitorear los cambios en el potencial electrostático, de modo que se puedan tomar medidas oportunas para eliminar la electricidad estática.