SMT工厂防静电体系

SMT工厂防静电体系众所周知，SMT车间是电子产品的加工车间，因此必须要对防静电提出相应的要求，这是因为静电放电对元器件的危害是不容忽视的。据一些统计资料显示表明，全世界每天电子产品因静电损害造成的经济损失可能达百万美元以上，一年约50亿美元。一个具有代表性的大型COMS器件制造厂产品出厂后头7个月因质量问题而退回器件中有28%与静电损害直接有关，占故障率之首位。由此可见，静电放电的危害是非常大的，又由于静电放电对电子产品的损害主要表现在：隐蔽性、潜在性、损伤的随机性和失效分析复杂性的特点。因此，在SMT车间采取有效的静电防护措施，减少静电放电对产品的损害是非常有必要的。那么对于整个SMT车间来说，完整的防静电体系包括哪些内容呢？在下面就结合我们开展工作的实际案例，来和大家探讨一下这方面的问题。案例：1、目前SMT车间防静电体系情况：1）、软件管理部分：该客户针对自己公司的要求，制定出相应的防静电规章制度和各个工位的操作规程，同时，在产品的存放和运输过程中也有相应的防静电要求文件。2）、硬件设施部分：SMT车间地板采用的是防静电聚氯乙烯（PVC）的地板，能够满足目前车间内对地板的防静电要求。生产线上各个工位都有相应的静电接口并接入到整个SMT车间的静电系统中。在SMT车间的门口处有专门的人员更换防静电衣服的场所和衣柜，车间内的操作人员衣着方面，有统一的防静电衣、防静电手套，各个工位没有防静电手环。仓库中，原材料用SMT材料的专用料柜进行存放，采取了相应的防静电措施。生产后的成品半成品使用防静电周转箱进行存放搬运过程中，采用物料小车，小车未用防静电皮和导线将产生的静电导入大地。生产线上的散料用普通小盒存放，未作采取任何防静电措施，印刷工位的拆封后的PCB板采用防静电周转箱进行存放，各个工作台使用防静电垫。整个车间的操作人员每天不做静电环测试，也没有相关的记录表。SMT车间有2个温湿度计，每两个小时确认一次温湿度情况并在记录表中如实填写温湿度情况。目前温度的要求控制范围为：22～28℃，湿度的要求控制范围为30%～70%RH。2、客户的要求按照SMT车间防静电系统的要求，对目前防静电系统的情况进行改善，使其能够建立起完整的SMT防静电系统体系，达到SMT车间的防静电要求。课题分析：根据目前客户的防静电系统状况，无论是软件管理上还是硬件设施部分上，都不是很完善。对于完整的SMT车间防静电体系，要涉及的因素很多。在进行改善之前，先来看一下详细的SMT工厂防静电体系的组成及要求。然后，再根据目前所欠缺的项目进行改善。SMT工厂防静电体系的构成整个SMT工厂的防静电体系，大致可以分为两个部分，软件管理文件部分和技术上硬件设施部分。下面就详细的看一下各部分内容：软件管理部分：1、防静电知识的教材和培训计划公司要制定出防静电培训教材，并且对有可能进入静电敏感区域的人员或有可能接触静电敏感器件的人员都应接受防静电知识培训，这既是对每位员工的基本要求，也是减少静电危害的根本方法和途径之一。公司对相关人员，包括ESD专员、SMT车间生产操作、检验人员、工艺技术人员等，要制定出相应的培训计划，定期进行防静电知识培训，以便完全掌握防静电知识，并且在工作中，严格按照防静电的要求去工作。2、制定出有关防静电的SMT专业标准对公司各个工位、防静电材料给出一个测量范围值。在检查中，能够准确判断出目前状态是否合乎防静电要求，特别是静电敏感器件，可根据静电敏感元器件分级表，针对不同的静电敏感元器件，采取不同的静电防护措施。图1：静电敏感元器件分级表3、公司制定出相应的规章制度和操作规程公司要制定出整个ESD的规章制度和操作规程。比如说进入静电敏感区域的人员，都要必须穿好防静电工作服，必须戴上防静电环，腕带必须与皮肤有良好接触并将腕带接入可靠的防静电接地系统中，防静电鞋和脚必须与防静电地板或ESD地垫保持良好接触，防静电帽也必须按规定戴好等，同样对各个工位都要有具体的操作规程。4、各种防静电警示标志的张贴、宣传看板的制作在SMT车间和仓库等重点车间的门口，张贴静电防护标识，提醒进入静电敏感区域的任何人员必须做好静电的防护，方可入内，同时，要求在有静电敏感的元器件包装上张贴ESD敏感符号（如图2所示）；另外，在有的元器件经过专门的设计后，具有静电防护的能力，也要在包装上张贴ESD防护符号（如图3所示），这些都是为了加强工作人员的静电意识。图2：ESD敏感符号图3：ESD防护符号5、在产品存放和运输过程中的要求文件对于产品存放和运输过程中的操作，也要制定出具体的防静电要求文件，让作业者能够按照具体的防静电要求进行作业，比如说是否采用防静电材料进行运输和存放，包装材料上是否有防静电要求的标识等。硬件部分1、人员静电防护用品人体静电防护用品包括防静电帽、防静电衣、防静电手环等具体参照图4所示，其中要注意几点要求：图4:SMT车间人员着装规范1）、每班开工前，每位员工都应自检防静电环是否正常，并作好记录，只有测试合格，才可以进入静电敏感区域工作。2）、每半年应做一次防静电特性检测，对于检测不过关的静电防护用品（除防静电手环以外）应停止使用，更换新的。3）、临时外来人员，包括参观人员、非本车间联系工作人员、临时施工人员(包括电工、修理工、装饰工等)，进入防静电区域时，必须遵守防静电区域和生产过程的各项防静电要求。4）、对于人员静电防护用品，必须有专门的场所和更衣柜，以便及时的进行更换。2、产品防静电用品产品防静电是指从原材料开始，到生产出成品、半成品后，每个环节都要采取防静电措施，包括防静电包装袋、防静电容器(包括周转箱、元器件存放盒、印制板架等)，防静电周转车和防静电垫，请参照图5所示，但要注意一点要求：每6个月检测一次，看是否合乎防静电检验标准要求。图5：产品防静电用品3、防静电措施1）、防静电地板为有效地使人体静电能通过地板尽快泄漏到大地，除操作人员穿用防静电服、防静电鞋外，其先决条件是地板必须具有一定的导电性能，即是防静电的。这种防静电地板能泄漏设备、工装上的静电，也能泄漏移动操作时不易使用腕带的人体静电。具体有防静电聚氯乙烯（PVC）地板（如图6所示）和环氧树脂防尘自流坪防静电地板（如图7所示）两种方式的，客户可以根据自己的实际情况来选择。图6：防静电聚氯乙烯（PVC）地板图7：环氧树脂防尘自流坪防静电地板2）、防静电工程环境的要求SMT车间的温度范围为22～28℃，湿度范围为40%--60%，车间内应配备温度计和湿度计，并按要求做好点检记录。如果环境内的空气过于干燥，应使用加湿器或其它办法来满足湿度要求，如果湿度高了应该开空调或抽湿机来使其满足要求，但应以不对产品造成有害影响为前提。3）、设备的防静电要求为了使防静电系统起到作用，对于生产线上的SMT贴片机、ICT检测等设备，应采取硬接地，即直接或通过一个低阻抗同防静电地线相连设备的接地线。但要注意几点要求：①、防静电地线不得与电源零线相接，不得与防雷地线共用，使用三相五线制供电时，其地线可以作防静电地线。②、工作台面、地垫、工作椅和其它导静电的ESD保护设施均应通过限流电阻接入地线，腕带等应通过工作台顶面接地点与地线连接，工作台不可相互串联接地（如图8所示）。③、防静电工作区接地系统，包括限流电阻和连接端子应连接可靠并具有一定载流能力，限流电阻阻值选择应保证漏泄电流不超过5mA，下限值取为1MΩ。理想的EOS/ESD安全工作台可接收的EOS/ESD安全工作台①人员用防静电腕带②EOS防护容器③EOS防护桌面④EOS防护地板、地垫⑤建筑地面⑥共用接地点⑦地图8：IPC-A-610C标准中推荐的防静电工作台接地方法4）、防静电工作椅为全面控制人体静电，操作者所坐的工作椅必须具有防静电性能。不得使用普通人造革面或塑料面的椅子，不能用木制椅代替防静电椅。如果椅腿是非金属材料或有绝缘套脚时，应将防静电椅面接地。5）、静电测量系统用专用静电测试设备对各部分的静电情况进行测量，比如每天对静电手环（脚环）的测量（如图9所示）、每月针对作业台面，防静电周转箱，防静电衣进行测试，每月对防静电总线和支线进行测试。图9：静电手环的测量4、对于如上所述的测量值，在这里给出防静电系统工程的工艺要求范围，以供参考。图10：1～3类静电敏感元器件生产车间防静电系统的工艺要求范围综上所述：此客户需要改善的内容为：软件管理部分：1、制作防静电培训教材和相应的培训计划，对公司的相关人员进行培训（如图11所示）。图11：相关人员培训内容2、各种防静电标志的张贴（如图12所示）和车间防静电宣传看板的制作图12：防静电标志3、公司根据自己的状况，制定出各个部分的静电检查标准，并且重新确认清楚目前的静电值是否合乎防静电要求。硬件设施部分：类别需要添加内容需要改善内容人员静电防护用品1.防静电帽2.防静电手环3.防静电鞋1、按照要求，定期进行测量产品防静电用品1.防静电包装袋1.生产线上存放散料的普通小盒改为防静电的元器件存放盒2.周转车底部安装接地金属链条防静电措施1.加湿机和抽湿机2.专用静电测试设备，静电环测试仪等3.各个工位增加静电环接口1、将SMT车间湿度控制范围改为40%～60%RH，禁止在低于30%的环境内操作静电敏感元器件成果的获得通过对客户目前SMT车间防静电体系的调查，结合SMT车间防静电体系的构成，指出该客户目前SMT车间要建立起完整的防静电体系还需要做哪些方面的完善，最后帮助客户建立起了完整的SMT工厂防静电体系，满足了SMT工厂的防静电要求，达到了客户的要求。