Método completo de aterramento eletrostático para fábrica de eletrônicos
1. Instalação do fio de aterramento anti{1}estático: (1). O pára-raios do prédio da fábrica geralmente é soldado ao concreto armado do prédio e devidamente aterrado. Quando um raio atinge, o ponto de aterramento e até mesmo o aterramento de todo o edifício se tornará o ponto de descarga de alta tensão e alta corrente. Geralmente acredita-se que a "tensão de passo" será gerada dentro de 20M do ponto de aterramento da descarga, ou seja, não é mais um potencial zero ideal dentro desta faixa. Além disso, o fio neutro da fonte de alimentação trifásica também terá corrente desequilibrada gerada e fluindo para o ponto de aterramento do fio neutro porque é impossível estar absolutamente equilibrado. Portanto, o ponto de instalação do fio terra anti{10}estático deve ficar longe do prédio. (1) A profundidade de aterramento deve ser de pelo menos 20 metros de distância do objeto e equipamento.
(2) Método de enterramento: Para garantir um aterramento confiável, deve haver pelo menos três pontos de aterramento. Isso envolve cavar um poço com pelo menos 1,5 metros de profundidade a cada 5 metros, inserir um tubo de ferro ou cantoneira com pelo menos 2 metros de profundidade no poço (ou seja, a cantoneira deve ser inserida pelo menos 2 metros abaixo do solo) e, em seguida, soldar esses três pontos juntos com um barramento de cobre de 3 mm de espessura. Um fio de núcleo de cobre isolado de 16 mm² deve ser soldado e introduzido na sala como linha principal.
(3) Aplique uma quantidade adequada de carvão em pó e sal industrial na cova para aumentar a condutividade do solo. Após o aterro, meça a resistência de aterramento com um testador de resistência de aterramento. A resistência de aterramento deve ser<4Ω (see Figure 2) and tested at least once a year.
2. Instalação e teste de fios de aterramento anti{1}estático:
(1) Todos os fios de aterramento anti{1}estático devem usar fio isolado com núcleo de cobre multifilar de 6mm². Cada andar ou seção apropriada deve utilizar barramentos ou interruptores de cobre de 40A ou superior conectados à linha principal para fácil inspeção e manutenção.
(2) O cabo de aterramento anti{1}estático deve ser bem isolado das carcaças dos equipamentos, estruturas de bancadas, suportes de luzes de trabalho, etc., para evitar curtos-circuitos, pontes ou conexões danificadas. (3) Coloque um fio de inspeção adicional (1,5~2 mm²) na "extremidade da linha principal" do barramento ou interruptor de cobre segmentado. Configure 2 a 3 pontos de inspeção em cada oficina, fixe-os com segurança e rotule-os claramente.
(4) Medição: Use um multímetro-de ponteiro no modo de resistência.
a) A resistência entre cada ponto de teste anti{0}estático e o fio terra anti{1}estático é de 5~15Ω, idealmente deve ser 0Ω. No entanto, a resistência real medida é a soma da resistência do fio de 2 mm² do ponto de teste ao ponto de aterramento + 6 mm² e da resistência do fio do ponto de aterramento ao ponto de teste. Este valor é aproximadamente 5-15Ω e permanece basicamente constante. Se o resultado da medição tender ao infinito, isso indica... Se algum dos fios de aterramento antiestático ou de medição estiver quebrado, ele deverá ser reparado imediatamente.
b) A resistência entre o aterramento anti{0}estático e o aterramento do equipamento é calculada como: a resistência do próprio fio de aterramento anti{1}estático + a resistência do próprio fio de aterramento do equipamento + a resistência entre os dois fios de aterramento. No entanto, a resistência entre os dois fios de aterramento é muito complexa devido a fatores como a secura ou umidade do solo e a influência da corrente de aterramento. A corrente de terra, em particular, muda constantemente em magnitude, direção e frequência e determina principalmente o resultado da medição. Portanto, apenas um multímetro analógico pode ser utilizado para medição, e valores que variam de dezenas de ohms a centenas de quilohms são considerados normais, indicando simplesmente que não há curto-circuito ou circuito aberto entre os dois aterramentos.
3. Piso-antiestático
O piso anti{0}estático mais padrão tem uma estrutura composta semelhante à borracha anti{1}estática. A camada inferior é uma camada condutora conectada ao aterramento anti{3}estático, e a camada superior é uma camada isolante anti{4}}estática, evitando a geração de eletricidade estática devido ao atrito durante a caminhada. Durante a instalação, a camada condutora deve ser separada do piso e das paredes do edifício por almofadas isolantes para evitar que o piso fique carregado estaticamente durante a queda de raios. A camada condutora é então conectada ao aterramento anti-estático por meio de um resistor de 1MΩ de 20W, fornecendo blindagem eletrostática e eletromagnética. Esse tipo de piso é muito caro, mas evita com eficácia diversos danos causados por raios e geração de eletricidade estática.
Geralmente, as fábricas de eletrônicos costumam usar pisos anti{0}estáticos simples (apenas com isolamento). Camadas antiestáticas (geralmente tinta ou adesivo para piso) são colocadas diretamente nos pisos dos edifícios, reduzindo significativamente os custos e fornecendo proteção contra a eletricidade estática gerada ao caminhar. No entanto, eles oferecem proteção insuficiente contra indução eletrostática de tensão ultra{3}}alta e forte indução eletromagnética causada por raios.
4. Bancada antiestática:
O lado verde da borracha antiestática é a camada antiestática, com resistência relativamente alta (10⁸~10¹⁰ Ω).
O lado preto da borracha antiestática tem resistência menor (10⁴~10⁶ Ω) e se conecta bem ao lado verde, garantindo um aterramento adequado. Serve como blindagem eletrostática e descarga. O aterramento pode ser obtido por meio de uma conexão de encaixe rápido usando uma pulseira anti{5}}estática dedicada (contendo um resistor de 1MΩ). Como alternativa, uma placa de ferro ou folha de cobre com 0,2 mm de espessura pode ser colocada em uma superfície isolada e o fio condutor pode ser soldado para conectar ao fio terra anti{9}estático por meio de um resistor de 1MΩ. Em seguida, a borracha anti-estática (com o lado preto voltado para baixo, firmemente contra a folha condutora) pode ser colocada na horizontal. Este resistor de 1MΩ também fornece um caminho para descarga estática, evitando descarga excessiva e formação de arco, e serve como isolamento.
Até cadeiras (bancos) devem ser consideradas. Muitas linhas de produção utilizam bancos de plástico comuns, que geram facilmente eletricidade estática através do atrito com as roupas. Materiais anti{2}}estáticos devem ser usados sempre que possível. As cadeiras devem ser aterradas através de um resistor de 1MΩ e pelo menos o banco de plástico deve ser coberto com um pano anti{5}}estático.
5. Aterramento e teste de equipamentos elétricos, como ferros de solda, pequenos potenciômetros de solda e instrumentos de teste:
Ferros de soldar, pequenos potenciômetros de solda e instrumentos de teste devem ser devidamente aterrados usando três-plugues terminais. Isso não é difícil de fazer, mas devido a ocorrências frequentes como terminais de aterramento soltos, fios quebrados e pontas de ferro de solda se soltando da carcaça (ponto de aterramento) devido à oxidação, elas devem ser verificadas a cada turno. Uma simples luz indicadora de continuidade caseira pode ser usada para teste, e quaisquer problemas encontrados devem ser resolvidos substituindo imediatamente o componente defeituoso.
6. Roupas antiestáticas (roupas, sapatos, luvas, etc.):
As roupas antiestáticas são feitas de fibras sintéticas especiais que geralmente não geram eletricidade estática quando esfregadas ou polidas. No entanto, não é uma roupa de proteção-estática e não pode eliminar a eletricidade estática gerada por outras roupas. Portanto, a forma correta de vesti-la é usar apenas uma camisa ou cueca por baixo, com a roupa antiestática por cima. Usar várias camadas de roupas sintéticas ou de lã por baixo no inverno não é muito eficaz com roupas antiestáticas. Portanto, controlar a temperatura e a umidade ambiente e usar pulseiras antiestáticas são mais importantes do que usar roupas antiestáticas. Luvas antiestáticas são usadas para evitar a geração de eletricidade estática. Tem múltiplas funções, incluindo isolar a mão do produto (isolamento) e evitar que manchas de suor contaminem o produto, tornando-o essencial.
7. Pulseira antiestática:
As pulseiras antiestáticas consistem em uma concha de aço inoxidável que se ajusta perfeitamente ao pulso, conectada a um fio com resistência interna de 1MΩ e aterrada por um clipe de ferro. Sua finalidade é descarregar a eletricidade estática do corpo, evitando faíscas de descarga rápida que poderiam danificar dispositivos sensíveis à estática-e fornecer isolamento. Um fio quebrado ou mau contato torna a pulseira antiestática ineficaz. As-chamadas pulseiras sem fio não conseguem descarregar cargas estáticas transportadas pelo corpo.
(1). Método adequado de uso e fixação de pulseiras antiestáticas:
um. A concha de aço inoxidável da pulseira antiestática deve ser usada na parte interna do pulso esquerdo, onde a resistência de contato é mais baixa.
b. Deve estar em contato próximo com a pele, não solto e não separado pela roupa.
c. A pinça jacaré deve ser usada para prender a parte exposta do fio terra estático na base, não nos dentes frontais.
d. Ao sair do trabalho ou caminhar, os operadores podem retirar as pulseiras. O pessoal móvel (quadros, controle de qualidade) deve remover os clipes e enrolar a pulseira em volta dos pulsos para uso móvel.
(2) As pulseiras estáticas devem ser testadas e registradas duas vezes ao dia, de manhã e à tarde, sendo a estanqueidade determinada pela aprovação no teste. Aqueles que falharem devem ser ajustados ou substituídos imediatamente.
(3) Pulseiras sem fio não são permitidas.
8. Instale um ventilador iônico:
A temperatura de pré-aquecimento do forno de solda por onda é de 80 ~ 120 graus. A eletricidade estática é facilmente gerada sob altas temperaturas e ar quente e seco. Um ventilador de íons usa alta voltagem para ionizar o ar em íons positivos e negativos, que são então soprados no forno para neutralizar a eletricidade estática gerada no PCB e nos componentes pela alta temperatura e pelo ar quente. Portanto, um ventilador iônico deve ser instalado na entrada do forno de solda por onda. Na entrada da área de trabalho anti{6}}estática, um ventilador deve ser instalado... Um ventilador de íons pode ser adicionado ao ponto inicial ou acima da correia transportadora, conforme necessário.
9. Instale rolos de limpeza anti{1}estáticos na correia transportadora:
Dispositivo simples caseiro: enrole um pedaço de tubo de plástico rígido (um pouco mais curto que a largura da correia transportadora) com uma toalha (deve ser relativamente plana), molhe-o e insira uma barra de ferro (como uma haste) no meio para fixá-la em ambas as extremidades da correia transportadora. Use uma garrafa de refrigerante cheia de água para umidificá-la continuamente, semelhante a um soro intravenoso hospitalar. Quando a correia transportadora é iniciada, o rolo gira com seu próprio peso, proporcionando limpeza, umidificação e efeitos anti{2}estáticos. Este simples dispositivo caseiro pode funcionar como um ventilador iônico para a correia transportadora em determinadas situações.
10. Os PCBs devem ser colocados sob esponjas anti{1}}estáticas na linha de montagem (principalmente referentes à pós-soldagem DIP-, testes, montagem, etc.) para evitar eletricidade estática e arranhões na superfície da placa. Carrinhos ou caixas de armazenamento de placa antiestática devem ser usados para transferências entre-processos. (Sua resistência de superfície é inferior a 10⁶ Ω) e deve ser devidamente aterrado usando um resistor de 1 MΩ.
É importante distinguir entre materiais de proteção eletrostática (sacos) e materiais antiestáticos (sacos). Os materiais antiestáticos (sacos, almofadas) são em sua maioria rosa e são usados apenas como enchimento barato e embalagem intermediária para dispositivos sensíveis à eletrostática. Eles são menos propensos a gerar eletricidade estática; se ocorrer descarga eletrostática, ela poderá penetrar nesses materiais antiestáticos e causar danos. As embalagens de blindagem eletrostática são em sua maioria prateadas, pretas ou cinza e incluem materiais opacos em formato de folha de alumínio-e materiais semi{4}transparentes pretos ou cinzas. Também estão disponíveis materiais totalmente transparentes-em formato de grade. O princípio básico é-revestir a vácuo uma camada de alumínio sobre o material antiestático como uma camada de blindagem eletrostática condutora. Quando o potencial eletrostático é gerado, a camada de blindagem distribuirá uniformemente o potencial eletrostático induzido por toda a superfície da embalagem, reduzindo a diferença de potencial da superfície e evitando descargas localizadas de alta diferença de potencial. Ele também fornece boa blindagem contra campos eletromagnéticos fortes e de alta-frequência. Dependendo do nível de proteção, a camada condutora dos materiais de embalagem de blindagem eletrostática também é dividida em: camada resistiva externa – filme isolante – camada de folha de alumínio – filme isolante; Existem vários tipos de filme isolante – camada de folha de alumínio – filme isolante; camada-revestida a vácuo – filme isolante; camada de grade condutora impressa – filme isolante, etc. Um olhar mais atento revela que, além das 2-3 camadas de material de proteção eletrostática na embalagem externa, os materiais de suporte internos (como bandejas de empurrar e fitas de alimentação) são todos materiais condutores pretos de alta-resistividade, aproximadamente 106MΩ. Sua única função é proteger e neutralizar o potencial eletrostático dos pinos, proporcionando um caminho para descarga eletrostática. Componentes sensíveis à eletrostática (como CIs) e produtos acabados devem ser embalados com material de proteção eletrostática, e não com sacos antiestáticos, quando enviados.
11. Controle de temperatura e umidade relativa: As operações eletrônicas, especialmente SMT, possuem altos requisitos de temperatura e umidade. Geralmente, a temperatura deve ser controlada entre 18 e 28 graus. Uma temperatura muito alta ou muito baixa afetará a operação normal e a precisão do equipamento. A umidade relativa deve estar entre 50% e 85%. Uma umidade muito baixa gerará facilmente eletricidade estática (consulte a Tabela 1). Uma umidade muito alta causará facilmente condensação no equipamento, aumentando o teor de água da pasta de solda. Por conseguinte, a monitorização e o controlo devem ser reforçados. Para fins anti{13}}estáticos, no outono e no inverno, quando a umidade relativa é baixa, um umidificador ou pano úmido pode ser usado para resolver o problema.
12. Outro
(1) Os ferros de solda devem ser ferros de solda anti-estáticos de baixa-tensão constante-de temperatura, tanto quanto possível, e devidamente aterrados.
(2) Use chaves de fenda elétricas CC de baixa-tensão (chaves de fenda elétricas) com fios de aterramento.
(3) Para operações de limpeza de PCB em pequenos-lotes, devem ser usadas escovas anti{2}}estáticas; escovas de plástico comuns não devem ser usadas.
(4) Em algumas situações, materiais anti{1}}estáticos devem ser usados em tetos e paredes. De modo geral, até mesmo placas de gesso comuns e paredes revestidas de cal são aceitáveis, mas tetos de plástico e papéis de parede comuns ou de plástico são proibidos.
13. Testador de eletricidade estática:
Se as condições permitirem, considere adquirir um testador de eletricidade estática portátil sem{0}}contato. Isso permite o monitoramento-em tempo real da geração e magnitude da eletricidade estática, o rastreamento dos efeitos negativos causados pela eletricidade estática e a compreensão da eficácia das melhorias. No entanto, devido ao seu alto preço, a maioria das empresas hesita em adquirir um.
14. Monitoramento e Gravação:
As medidas anti{0}}estáticas devem ser implementadas por pessoal designado e formalizadas em um sistema para garantir uma implementação eficaz. Caso contrário, todo o investimento em hardware poderá ser ineficaz.
(1) Pessoal: Duas pessoas devem ser responsáveis pelo gerenciamento, teste e registro. Na maioria dos casos, duas pessoas devem trabalhar juntas para evitar rotatividade e interrupções de pessoal.
(2) Teste e Registro: Em resumo, os seguintes testes e registros devem ser concluídos diariamente:
um. Ponto de teste de eletricidade estática -------- Multímetro de ponteiro de aterramento de eletricidade estática
Aterramento de eletricidade estática ----------- Medição de resistência de aterramento do equipamento
b. Aterramento da ponta do ferro de solda/medição de temperatura da ponta do ferro de solda.
c. Medição de temperatura de aterramento/pote de solda pequeno.
d. Medição de aterramento do instrumento de teste.
e. Teste de aterramento de pulseira de eletricidade estática. Testador de pulseira de eletricidade estática.
f. Medição e controle de temperatura/umidade relativa interna. Termômetro/higrômetro.
(3) Verifique o traje do pessoal na área de trabalho anti-estática e a conformidade com todas as regulamentações anti{2}}estáticas.
(4) Se possível, use um testador de eletricidade estática para medir a tensão da eletricidade estática sob diversas condições no local de trabalho e na linha de produção.
A tensão eletrostática geralmente deve ser inferior a 100V e, em casos especiais, inferior a 25V.
15. Treinamento e Etiqueta:
Conhecimentos e medidas anti{0}}estáticos devem ser uma parte importante de todo-o treinamento da equipe para garantir que todos os funcionários os entendam e compreendam, formando bons hábitos profissionais. Por exemplo: Roupas, desenhos e outros materiais não devem entrar em contato com os componentes; desenhos e materiais devem ser colocados em sacos anti{3}}estáticos e pendurados; caixas plásticas, couro, papelão, vidro e outros itens que facilmente geram eletricidade estática não devem ser empilhados na bancada de segurança anti{4}}estática; pulseiras e luvas antiestáticas devem ser usadas antes de manusear componentes; ao manusear PCBs ou componentes sensíveis, segure-os pelas bordas para evitar contato com cabos e conectores.