Komplette elektrostatische Erdungsmethode für Elektronikfabriken
1. Installation des antistatischen Erdungskabels: (1). Der Blitzableiter des Fabrikgebäudes ist in der Regel mit dem Stahlbeton des Gebäudes verschweißt und ordnungsgemäß geerdet. Wenn ein Blitz einschlägt, wird der Erdungspunkt und sogar der Boden des gesamten Gebäudes zum Entladungspunkt von Hochspannung und Hochstrom. Es wird allgemein angenommen, dass innerhalb von 20 m um den Entladungserdungspunkt eine „Stufenspannung“ erzeugt wird, d. h. innerhalb dieses Bereichs liegt kein ideales Nullpotential mehr vor. Darüber hinaus wird auch im Neutralleiter der dreiphasigen Stromversorgung ein unsymmetrischer Strom erzeugt, der in den Erdungspunkt des Neutralleiters fließt, da eine absolute Symmetrie nicht möglich ist. Daher sollte der Installationspunkt des antistatischen Erdungskabels weit vom Gebäude entfernt sein. (1) Die Erdungstiefe sollte mindestens 20 Meter vom Objekt und der Ausrüstung entfernt sein.
(2) Erdungsmethode: Um eine zuverlässige Erdung zu gewährleisten, sollten mindestens drei Erdungspunkte vorhanden sein. Dabei wird alle 5 Meter eine mindestens 1,5 Meter tiefe Grube gegraben, ein mindestens 2 Meter tiefes Eisenrohr oder Winkeleisen in die Grube getrieben (d. h. das Winkeleisen sollte mindestens 2 Meter tief in die Erde eingeführt werden) und anschließend diese drei Punkte mit einer 3 mm dicken Kupferschiene zusammengeschweißt werden. Als Hauptleitung sollte ein 16mm² isolierter Kupferkerndraht angeschweißt und in den Raum eingeführt werden.
(3) Tragen Sie eine angemessene Menge Holzkohlepulver und Industriesalz auf die Grube auf, um die Leitfähigkeit des Bodens zu erhöhen. Messen Sie nach dem Verfüllen den Erdungswiderstand mit einem Erdungswiderstandsmessgerät. Der Erdungswiderstand sollte sein<4Ω (see Figure 2) and tested at least once a year.
2. Installation und Prüfung antistatischer Erdungskabel:
(1) Für alle antistatischen Erdungskabel sollten mehradrige, mit Kupferkern isolierte Drähte mit einer Stärke von 6 mm² verwendet werden. Für eine einfache Inspektion und Wartung sollten in jedem Stockwerk oder entsprechenden Abschnitt Kupfersammelschienen oder Schalter mit 40 A oder mehr verwendet werden, die an die Hauptleitung angeschlossen sind.
(2) Das antistatische Erdungskabel sollte gut von Gerätegehäusen, Werkbankrahmen, Arbeitsleuchtenständern usw. isoliert sein, um Kurzschlüsse, Überbrückungen oder beschädigte Verbindungen zu verhindern. (3) Verlegen Sie einen zusätzlichen Prüfdraht (1,5~2 mm²) am „Hauptleitungsende“ der segmentierten Kupfersammelschiene oder des Schalters. Richten Sie in jeder Werkstatt 2 bis 3 Inspektionspunkte ein, befestigen Sie diese sicher und kennzeichnen Sie sie deutlich.
(4) Messung: Verwenden Sie ein Zeigermultimeter-im Widerstandsmodus.
a) Der Widerstand zwischen jedem antistatischen Testpunkt und dem antistatischen Erdungskabel beträgt 5–15 Ω, idealerweise sollte er 0 Ω betragen. Der tatsächlich gemessene Widerstand ist jedoch die Summe aus dem Widerstand des 2 mm²-Kabels vom Prüfpunkt zum Erdungspunkt + 6 mm² und dem Widerstand des Kabels vom Erdungspunkt zum Prüfpunkt. Dieser Wert beträgt ca. 5-15Ω und bleibt grundsätzlich konstant. Wenn das Messergebnis gegen Unendlich tendiert, bedeutet dies Folgendes: Wenn eines der antistatischen Erdungskabel oder Messkabel defekt ist, sollte es umgehend repariert werden.
b) Der Widerstand zwischen der antistatischen Erdung und der Geräteerdung wird wie folgt berechnet: Widerstand des antistatischen Erdungskabels selbst + Widerstand des Geräteerdungskabels selbst + Widerstand zwischen den beiden Erdungskabeln. Allerdings ist der Widerstand zwischen den beiden Erdungsdrähten aufgrund von Faktoren wie der Trockenheit oder Nässe des Bodens und dem Einfluss des Erdstroms sehr komplex. Insbesondere der Erdstrom ändert sich ständig in Größe, Richtung und Frequenz und bestimmt maßgeblich das Messergebnis. Daher kann zur Messung nur ein analoges Multimeter verwendet werden, und Werte im Bereich von mehreren zehn Ohm bis zu Hunderten von Kiloohm gelten als normal und zeigen lediglich an, dass zwischen den beiden Massen kein Kurzschluss oder offener Stromkreis vorliegt.
3. Antistatischer Bodenbelag
Der gängigste antistatische Bodenbelag hat eine Verbundstruktur ähnlich antistatischem Gummi. Die untere Schicht ist eine leitende Schicht, die mit der antistatischen Erde verbunden ist, und die obere Schicht ist eine isolierende antistatische Schicht, die die Entstehung statischer Elektrizität durch Reibung beim Gehen verhindert. Bei der Installation sollte die leitfähige Schicht durch Isolierpads vom Boden und den Wänden des Gebäudes getrennt werden, um zu verhindern, dass sich der Boden bei Blitzeinschlägen statisch auflädt. Die leitende Schicht wird dann über einen 1-MΩ-20-W-Widerstand mit der antistatischen Masse verbunden und bietet so sowohl elektrostatische als auch elektromagnetische Abschirmung. Diese Art von Bodenbelag ist zwar sehr teuer, verhindert jedoch wirksam verschiedene Schäden durch Blitzschlag und die Entstehung statischer Elektrizität.
Im Allgemeinen werden in Elektronikfabriken oft einfache antistatische Böden (nur mit Isolierung) verwendet. Antistatische Schichten (häufig Farbe oder Bodenkleber) werden direkt auf den Gebäudeboden aufgetragen, was die Kosten erheblich senkt und Schutz vor statischer Elektrizität bietet, die beim Begehen entsteht. Sie bieten jedoch einen schlechten Schutz gegen elektrostatische Ultrahochspannungsinduktion und starke elektromagnetische Induktion durch Blitzeinschläge.
4. Antistatische Werkbank:
Die grüne Seite des antistatischen Gummis ist die antistatische Schicht mit einem relativ hohen Widerstand (10⁸~10¹⁰ Ω).
Die schwarze Seite des antistatischen Gummis hat einen geringeren Widerstand (10⁴~10⁶ Ω) und lässt sich gut mit der grünen Seite verbinden, wodurch eine ordnungsgemäße Erdung gewährleistet wird. Es dient der elektrostatischen Abschirmung und Ableitung. Die Erdung kann über eine Schnappverbindung mithilfe eines speziellen antistatischen Armbandkabels (mit einem 1-MΩ-Widerstand) erreicht werden. Alternativ kann eine 0,2 mm dicke Eisenplatte oder Kupferfolie auf eine isolierte Oberfläche gelegt und der Anschlussdraht angelötet werden, um ihn über einen 1 MΩ-Widerstand mit dem antistatischen Erdungskabel zu verbinden. Dann kann antistatisches Gummi (schwarze Seite nach unten, eng an der leitfähigen Folie anliegend) flach ausgelegt werden. Dieser 1-MΩ-Widerstand bietet auch einen Weg für statische Entladung, verhindert übermäßige Entladung und Lichtbogenbildung und dient als Isolierung.
Auch Stühle (Hocker) sollten in Betracht gezogen werden. In vielen Produktionslinien werden gewöhnliche Kunststoffhocker verwendet, die durch Reibung mit der Kleidung leicht statische Elektrizität erzeugen. Nach Möglichkeit sollten antistatische Materialien verwendet werden. Stühle sollten über einen 1-MΩ-Widerstand geerdet sein und zumindest der Kunststoffhocker sollte mit einem antistatischen Tuch abgedeckt sein.
5. Erdung und Prüfung von elektrischen Geräten wie Lötkolben, kleinen Löttiegeln und Prüfgeräten:
Lötkolben, kleine Löttiegel und Prüfgeräte müssen über drei -Stecker ordnungsgemäß geerdet werden. Dies ist nicht schwierig, aber da es häufig vorkommt, wie z. B. lose Erdungsklemmen, gebrochene Drähte und Lötkolbenspitzen, die sich aufgrund von Oxidation vom Gehäuse (Erdungspunkt) lösen, sollten diese in jeder Schicht überprüft werden. Zum Testen kann eine einfache selbstgebaute Durchgangsanzeigelampe verwendet werden. Bei festgestellten Problemen sollte das defekte Bauteil sofort ausgetauscht werden.
6. Antistatische Kleidung (Kleidung, Schuhe, Handschuhe usw.):
Antistatische Kleidung besteht aus speziellen synthetischen Fasern, die beim Reiben oder Polieren im Allgemeinen keine statische Elektrizität erzeugen. Es handelt sich jedoch nicht um statisch-abschirmende Kleidung und kann die von anderen Kleidungsstücken erzeugte statische Elektrizität nicht beseitigen. Die richtige Art, es zu tragen, besteht daher darin, darunter nur ein Hemd oder eine Unterwäsche zu tragen und die antistatische Kleidung darüber zu tragen. Das Tragen mehrerer Lagen Synthetik- oder Wollkleidung darunter im Winter ist bei antistatischer Kleidung nicht sehr effektiv. Daher sind die Kontrolle der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit sowie das Tragen antistatischer Armbänder wichtiger als das Tragen antistatischer Kleidung. Antistatische Handschuhe werden verwendet, um die Entstehung statischer Elektrizität zu verhindern. Es erfüllt mehrere Funktionen, darunter die Isolierung der Hand vom Produkt (Isolierung) und verhindert, dass Schweißflecken das Produkt verunreinigen, was es unerlässlich macht.
7. Antistatisches Armband:
Antistatische Armbänder bestehen aus einer Edelstahlhülle, die eng am Handgelenk anliegt, mit einem Kabel mit einem Widerstand von 1 MΩ im Inneren verbunden und durch eine Eisenklemme geerdet ist. Sein Zweck besteht darin, statische Elektrizität vom Körper abzuleiten und gleichzeitig Funken durch schnelle Entladung zu verhindern, die elektrostatisch empfindliche Geräte beschädigen könnten, und für Isolierung zu sorgen. Ein Drahtbruch oder schlechter Kontakt macht das antistatische Armband wirkungslos. So-genannte drahtlose Armbänder sind nicht in der Lage, die vom Körper getragene statische Aufladung abzuleiten.
(1). Richtige Trage- und Klemmmethode für antistatische Armbänder:
A. Die Edelstahlhülle des Antistatikarmbandes sollte auf der Innenseite des linken Handgelenks getragen werden, wo der Übergangswiderstand am geringsten ist.
B. Es muss engen Kontakt zur Haut haben, darf nicht locker sein und darf nicht durch die Kleidung getrennt sein.
C. Die Krokodilklemme sollte verwendet werden, um den freiliegenden Teil des statischen Erdungskabels an der Basis festzuklemmen, nicht an den Vorderzähnen.
D. Beim Verlassen der Arbeit oder beim Gehen können die Bediener ihre Armbänder abnehmen. Mobiles Personal (Kader, Qualitätskontrolle) sollte für den mobilen Einsatz die Clips entfernen und das Armband um das Handgelenk wickeln.
(2) Statische Armbänder sollten zweimal täglich, morgens und nachmittags, getestet und aufgezeichnet werden, wobei die Dichtheit durch Bestehen des Tests festgestellt werden sollte. Diejenigen, die ausfallen, sollten sofort angepasst oder ersetzt werden.
(3) Drahtlose Armbänder sind nicht gestattet.
8. Installieren Sie einen Ionenlüfter:
Die Vorheiztemperatur des Wellenlötofens beträgt 80 bis 120 Grad. Bei so hohen Temperaturen und trockener, heißer Luft entsteht leicht statische Elektrizität. Ein Ionenventilator ionisiert Luft mithilfe von Hochspannung in positive und negative Ionen, die dann in den Ofen geblasen werden, um die statische Elektrizität zu neutralisieren, die durch die hohe Temperatur und die heiße Luft auf der Leiterplatte und den Komponenten erzeugt wird. Daher sollte am Eingang des Wellenlötofens ein Ionenventilator installiert werden. Am Eingang des antistatischen Arbeitsbereichs sollte ein Ventilator installiert werden. Ein Ionenventilator kann je nach Bedarf am Startpunkt oder über dem Förderband angebracht werden.
9. Installieren Sie antistatische Reinigungsrollen am Förderband:
Selbstgemachtes einfaches Gerät: Wickeln Sie ein Stück Hartplastikschlauch (etwas kürzer als die Breite des Förderbands) mit einem Handtuch um (es sollte relativ flach sein), befeuchten Sie es und stecken Sie dann eine Eisenstange (als Schaft) durch die Mitte, um es an beiden Enden des Förderbands zu befestigen. Verwenden Sie eine mit Wasser gefüllte Cola-Flasche, um sie kontinuierlich zu befeuchten, ähnlich einer Infusion im Krankenhaus. Wenn das Förderband startet, dreht sich die Rolle durch ihr Eigengewicht und sorgt so für Reinigung, Befeuchtung und antistatische Wirkung. Dieses einfache selbstgebaute Gerät kann in bestimmten Situationen als Ionenventilator für das Förderband fungieren.
10. Leiterplatten sollten auf dem Montageband unter antistatische Schwammpads gelegt werden (hauptsächlich beim DIP-Löten, Testen, Zusammenbauen usw.), um statische Elektrizität und Kratzer auf der Leiterplattenoberfläche zu vermeiden. Für inter-Prozesstransfers sollten antistatische Aufbewahrungswagen oder -boxen aus Pappe verwendet werden. (Sein Oberflächenwiderstand liegt unter 10⁶ Ω) und es sollte ordnungsgemäß mit einem 1-MΩ-Widerstand geerdet werden.
Es ist wichtig, zwischen elektrostatischen Abschirmmaterialien (Beuteln) und antistatischen Materialien (Beuteln) zu unterscheiden. Antistatische Materialien (Beutel, Pads) sind meist rosa und werden nur als preiswerte Polsterung und Zwischenverpackung für elektrostatisch empfindliche Geräte verwendet. Sie neigen nur weniger dazu, selbst statische Elektrizität zu erzeugen; Kommt es zu einer elektrostatischen Entladung, kann diese in diese antistatischen Materialien eindringen und Schäden verursachen. Verpackungen zur elektrostatischen Abschirmung bestehen meist aus Silber, Schwarz oder Grau und bestehen aus undurchsichtigen, aus Aluminiumfolie geformten Materialien und schwarzen oder grauen halbtransparenten Materialien. Mittlerweile sind auch gitterförmige, vollständig transparente Materialien erhältlich. Das Grundprinzip besteht darin, eine Aluminiumschicht als leitfähige elektrostatische Abschirmschicht im Vakuum auf das antistatische Material aufzutragen. Wenn elektrostatisches Potenzial erzeugt wird, verteilt die Abschirmschicht das induzierte elektrostatische Potenzial gleichmäßig über die gesamte Verpackungsoberfläche, wodurch die Oberflächenpotenzialdifferenz verringert und lokale Entladungen mit hoher Potenzialdifferenz verhindert werden. Es bietet außerdem eine gute Abschirmung gegen hochfrequente, starke elektromagnetische Felder. Je nach Schutzniveau wird die leitfähige Schicht von elektrostatisch abschirmenden Verpackungsmaterialien auch unterteilt in: äußere Widerstandsschicht – Isolierfolie – Aluminiumfolienschicht – Isolierfolie; Es gibt verschiedene Qualitäten von Isolierfolien – Aluminiumfolienschicht – Isolierfolie; Vakuum-plattierte Schicht – Isolierfolie; gedruckte leitfähige Gitterschicht – Isolierfolie usw. Bei näherer Betrachtung zeigt sich, dass neben den 2-3 Schichten elektrostatischem Abschirmmaterial in der Außenverpackung auch die internen Trägermaterialien (z. B. Schubschalen und Zuführbänder) allesamt schwarzes, hoch-leitendes Material mit einem spezifischen Widerstand von etwa 106 MΩ sind. Ihre einzige Funktion besteht darin, das elektrostatische Potenzial der Stifte abzuschirmen und zu neutralisieren und so einen Weg für elektrostatische Entladungen bereitzustellen. Elektrostatisch empfindliche Komponenten (z. B. ICs) und Fertigprodukte müssen beim Versand mit elektrostatischem Abschirmmaterial und nicht mit antistatischen Beuteln verpackt werden.
11. Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitskontrolle: Elektronische Betriebe, insbesondere SMT, stellen hohe Anforderungen an Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Im Allgemeinen sollte die Temperatur zwischen 18 und 28 Grad kontrolliert werden. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur beeinträchtigt den normalen Betrieb und die Genauigkeit des Geräts. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte zwischen 50 % und 85 % liegen. Eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit führt leicht zu statischer Elektrizität (siehe Tabelle 1). Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit führt leicht zu Kondensation auf dem Gerät und erhöht den Wassergehalt der Lotpaste. Daher sollten Überwachung und Kontrolle verstärkt werden. Aus antistatischen Gründen kann im Herbst und Winter bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit ein Luftbefeuchter oder ein feuchtes Tuch zur Lösung des Problems verwendet werden.
12. Sonstiges
(1) Lötkolben sollten weitestgehend antistatisch, mit niedriger{{2}Spannungskonstante-temperatur und ordnungsgemäß geerdet sein.
(2) Verwenden Sie Niederspannungs-Gleichstromschrauber (Elektroschrauber) mit Erdungskabeln.
(3) Für die Reinigung von Leiterplatten in kleinen Chargen sollten antistatische Bürsten verwendet werden. Gewöhnliche Kunststoffbürsten sollten nicht verwendet werden.
(4) In manchen Situationen sollten antistatische Materialien für Decken und Wände verwendet werden. Im Allgemeinen sind sogar normale Gipskartonplatten und mit Kalk-beschichtete Wände akzeptabel, Kunststoffdecken und gewöhnliche oder Kunststofftapeten sind jedoch verboten.
13. Statischer Elektrizitätstester:
Wenn die Bedingungen es zulassen, sollten Sie die Anschaffung eines tragbaren berührungslosen -Testers für statische Elektrizität in Betracht ziehen. Dies ermöglicht die Echtzeitüberwachung der Erzeugung und Stärke statischer Elektrizität, die Verfolgung negativer Auswirkungen statischer Elektrizität und das Verständnis der Wirksamkeit von Verbesserungen. Aufgrund des hohen Preises scheuen die meisten Unternehmen jedoch den Kauf.
14. Überwachung und Aufzeichnung:
Antistatische Maßnahmen müssen von ausgewiesenem Personal umgesetzt und in einem System formalisiert werden, um eine wirksame Umsetzung sicherzustellen. Andernfalls könnten sämtliche Hardware-Investitionen wirkungslos sein.
(1) Personal: Zwei Personen sollten für die Verwaltung, Prüfung und Aufzeichnung verantwortlich sein. In den meisten Fällen sollten zwei Personen zusammenarbeiten, um Personalfluktuation und Störungen zu vermeiden.
(2) Prüfung und Aufzeichnung: Zusammenfassend sollten die folgenden Tests und Aufzeichnungen täglich durchgeführt werden:
A. Testpunkt für statische Elektrizität -------- Masse für statische Elektrizität Zeigermultimeter
Statische Elektrizitätserde ----------- Geräteerdung Widerstandsmessung
B. Erdung der Lötkolbenspitze/Temperaturmessung der Lötkolbenspitze.
C. Kleine Löttopf-Erdung/Löttopf-Temperaturmessung.
D. Erdungsmessung des Prüfgeräts.
e. Erdungstest des Armbands mit statischer Elektrizität. Armbandtester für statische Elektrizität.
F. Messung und Steuerung der Innentemperatur/relativen Luftfeuchtigkeit. Thermometer/Hygrometer.
(3) Überprüfen Sie die Kleidung des Personals im antistatischen Arbeitsbereich und die Einhaltung aller antistatischen Vorschriften.
(4) Verwenden Sie nach Möglichkeit einen statischen Elektrizitätsprüfer, um die statische Elektrizitätsspannung unter verschiedenen Bedingungen am Arbeitsplatz und in der Produktionslinie zu messen.
Die elektrostatische Spannung sollte im Allgemeinen weniger als 100 V und in besonderen Fällen weniger als 25 V betragen.
15. Training und Etikette:
Antistatische Kenntnisse und Maßnahmen sollten ein wichtiger Bestandteil der-Mitarbeiterschulung sein, um sicherzustellen, dass jeder Mitarbeiter sie versteht und begreift und sich so gute berufliche Gewohnheiten aneignet. Zum Beispiel: Kleidung, Zeichnungen und andere Materialien sollten nicht mit Bauteilen in Berührung kommen; Zeichnungen und Materialien sollten in antistatische Dokumententaschen gelegt und aufgehängt werden; Plastikboxen, Leder, Pappe, Glas und andere Gegenstände, die leicht statische Elektrizität erzeugen, sollten nicht auf der antistatischen Sicherheitswerkbank gestapelt werden. Vor dem Umgang mit Komponenten müssen antistatische Armbänder und Handschuhe getragen werden. Fassen Sie beim Umgang mit Leiterplatten oder empfindlichen Bauteilen diese an den Kanten an, um Kontakt mit Leitungen und Anschlüssen zu vermeiden.