SMT生产中的静电防护技术

1．静电及其危害静电是一种电能，它存留于物体表面，是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，是通过电子或离子的转换而形成的。静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称，如摩擦起电、人体起电等现象。

随着科技发展，静电现象已在静电喷涂、静电纺织、静电分选、静电成象等领域得到广泛的有效应用。但在另一方面，静电的产生在许多领域会带来重大危害和损失。例如在第一个阿波罗载人宇宙飞船中，由于静电放电导致爆炸，使3名宇航员丧生；狂火药制造过程中由于静电放电(ESD)，造成爆炸伤亡的事故时有发生。在电子工业中，随着集成度越来越高，集成电路的内绝缘层越来越薄，互连导线宽度与间距越来越小，例如CMOS器件绝缘层的典型厚度约为0.1Um，其相应耐击穿电压在80～100V;VMOS器件的绝缘层更薄，击穿电压在30V。

而在电子产品制造中以及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超过MOS器件的击穿电压，往往会使器件产生硬击穿或软击穿（器件局部损伤）现象，使其失效或严重影响产品的可靠性。

2．静电敏感器件在生产中，人们常把对静电反应敏感的电子器件称为静电敏感器件SSD(Static，SensitiveDevice)，这类电子器件主要是XC5VSX50T-1FFG665I.html" target="_blank" title="XC5VSX50T-1FFG665I">XC5VSX50T-1FFG665I指超大规模集成电路，特别是金属氧化膜半导体(MOS)器件。

各种SSD能承受的静电能力与器件的尺寸、结构和材料有关。表4-3列‘出了部分SSD器件能承受而不致损坏的静电的极限电压值，此极限电压值也称为静电敏感度。

SSD的分级方法有多种，现介绍国家军用标准《电子产品防静电放电控制大纲》的分级方法。静电敏感度介于0～1999V的元器件为1级；介于2000～3999V的元器件为2级；介于4000～15999V的为3级；静电敏感度为16000V或16000V以上的元器件、组件和设备被认为是非静电敏感产品。表4-4是按元器件类型列出的SSD的分级表。

3．静电源①人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬（软）击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压为0.5～2kV。另外空气湿度对静电电压影响很大，若在干燥环境中还要上升一个数量级。

②化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时，可在服装表面产生6000V以上的静电电压，并使人体带电，此时与器件接触时，会导致放电，容易损坏器件。

③橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达l013Q，当与地面摩擦时产生静电，并使人体带电。

④树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时，器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏感器件放电。

⑤用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚内乙烯)、PVR(聚胺酯)、PVC和聚酯、树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生1～3.5kV静电电压，对敏感器件放电。

⑥普通工作台面，受到摩擦产生静电。

⑦混凝土、打蜡抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电荷不易泄漏。

⑧电子生产设备和工具方面：例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的离压变压器、电路都会在设备上感应出静电。如果设备静电泄放措施不好，都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦、C02低温箱冷却箱内的COz蒸气均会可产生大量的静电荷。

⑨空气流动，空气和其他物体的摩擦都会产生静电。