在參觀很多LED顯示屏廠家,或車間,我們都被要求帶鞋套,靜電環(huán),穿靜電衣等等這些環(huán)節(jié);可是大家不要小看著一環(huán)節(jié),很多LED顯示屏出現(xiàn)死燈或不亮,多半原因如此。下面就就讓我們來詳細探討靜電產(chǎn)生的原因和危害,以及防護措施。
靜電產(chǎn)生的原因
從微觀上說,根據(jù)原子物理理論,電中性時物質(zhì)處于電平衡狀態(tài),由于不同的物質(zhì)電子的接觸產(chǎn)生的電子的得失,使物質(zhì)失去電平衡,產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。
從宏觀上講,原因有:物體間摩擦生熱,激發(fā)電子轉(zhuǎn)移;物體間的接觸和分離產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移;電磁感應造成物體表面電荷的不平衡分布;摩擦和電磁感應的綜合效應。
靜電電壓是由不同種類的物質(zhì)相互接觸與分離而產(chǎn)生。這種效應即是大家熟知的摩擦起電,所產(chǎn)生的電壓取決于相互摩擦的材料本身的特性。由于LED產(chǎn)品在實際生產(chǎn)過程中主要是人體與相關(guān)元器件的直接接觸與間接接觸產(chǎn)生靜電。所以根據(jù)本行業(yè)的特點我們可做一些針對性的靜電防范措施。
靜電在LED生產(chǎn)過程中的危害
如果在生產(chǎn)任何環(huán)節(jié)上忽視防靜電,它將會引起電子設備失靈甚至使其損壞。當半導體器件單獨放置或裝入電路時,即使沒有加電,由于靜電也可能造成這些器件的永久性損壞。大家熟知,LED是半導體產(chǎn)品,如果LED的兩個針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質(zhì)的擊穿強度,就會對元件造成損壞。氧化層越薄,則LED和驅(qū)動IC對靜電的敏感性也就越大,例如焊錫的不飽滿,焊錫本身質(zhì)量存在問題等等,都會產(chǎn)生嚴重的泄漏路徑,從而造成毀滅性的破壞。
另一種故障是由于節(jié)點的溫度超過半導體硅的熔點(1415℃)時所引起的。靜電的脈沖能量可以產(chǎn)生局部地方發(fā)熱,因此出現(xiàn)直接擊穿燈管和IC的故障。即使電壓低于介質(zhì)的擊穿電壓,也會發(fā)生這種故障。一個典型的例子是,LED是PN結(jié)組成的二極管,發(fā)射極與基極間的擊穿會使電流增益急劇降低。LED本身或者驅(qū)動電路中的各中IC受到靜電的影響后,也可能不立即出現(xiàn)功能性的損壞,這些受到潛在損壞的元件通常在使用過程中才會表現(xiàn)出來,所以對LED產(chǎn)品的壽命影響都是致命的。
LED顯示屏的制作過程是一個非常嚴謹、細微的過程,每個環(huán)節(jié)都不可疏漏。顯示屏的靜電防護工作也是LED顯示屏制作的重要環(huán)節(jié),目前業(yè)界人士對靜電防護的認識還不足夠深刻,更不能滿足專業(yè)LED顯示屏生產(chǎn)的需要,還需要更多的專業(yè)人士不斷研究、共同討論。下面是led顯示屏生產(chǎn)中的靜電防護措施要求及一些注意事項:
1、接地
接地就是直接將靜電通過導線連接泄放到大地,這是防靜電措施中最直接最有效的,對于導體通常用接地的方法,我們要求人工使用的工具接地、帶接地防靜電手環(huán)、及工作臺面接地等。
在生產(chǎn)過程中,要求工人必須佩帶接地靜電手環(huán)或無線靜電手環(huán)。尤其在切腳、插件、調(diào)試和后焊工序時,并且作好監(jiān)察,品質(zhì)人員必須最少每兩個小時做一次手環(huán)靜電測試,作好測試紀錄。
在焊接時,電烙鐵應盡可能采用防靜電低壓恒溫烙鐵,并保持良好的接地性。
在組裝過程中,盡可能使用有接地線的低壓直流電動起子(俗稱電批)。
保證生產(chǎn)拉臺、灌膠臺、老化架等有效接地。
我們要求生產(chǎn)環(huán)境做到布設銅線接地,如地板、墻壁、以及某些場合使用的天花板等,都應使用防靜電材料。通常,即使普通石膏板和石灰涂料墻面也可以,但禁止使用塑料制品天花板和普通墻紙或塑料墻紙。
2、防靜電地線的埋設:
廠房建筑物的避雷針一般與建筑物鋼筋混凝土焊接在一起妥善接地,當雷擊發(fā)生時,接地點乃至整個大樓的地面都將成為高壓強電流的泄放點。一般認為在泄放接地點20米范圍內(nèi)都會有“跨步電壓”產(chǎn)生,即在此范圍內(nèi)不再是理想零電位。另外,三相供電的零線由于不可能絕對平衡而也會有不平衡電流產(chǎn)生并流入零線的接地點,故防靜電地線的埋設點應距建筑物和設備地20米以外。
埋設方法:為保證接地的可靠,致少應有三點以上接地,即每隔5m挖1.5m深以上坑,將2m以上鐵管或角鐵打入坑內(nèi)(即角鐵插入地下2m以上),再用3mm厚銅排將這三處焊接在一起,用16㎡絕緣銅芯線焊上引入室內(nèi)為干線。
坑內(nèi)施以適量木炭粉和工業(yè)鹽,以增加土壤導電性,填埋后用接地電阻測試儀測量,接地電阻應小于4Ω,且每年至少測試一次。
3.LED顯示屏成品的儲存搬運
靜電敏感顯示屏在儲存和運輸過程中會暴露于有靜電的區(qū)域中,用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響,最通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉(zhuǎn)箱作為防護用。另外防靜電衣對人體的靜電具有一定的屏蔽作用。
所以要求在周轉(zhuǎn)搬運過程中,工人必須佩帶無繩靜電環(huán)和手套,穿防靜電服裝和防靜電鞋等,同時應使用防靜電料箱、PCB防靜電料架、不銹鋼周轉(zhuǎn)車等專業(yè)設備,盡量避免人體直接接觸周轉(zhuǎn)。
要說明的是:由于防靜電服,是用特殊合成纖維織成布料,一般情況下揉搓磨擦不會產(chǎn)生靜電.但它不是靜電屏蔽服,它不能消除身上其它衣料產(chǎn)生的靜電.故正確穿著應是里面只著一件襯衣或內(nèi)衣,外著防靜電服.冬季內(nèi)穿多件化纖類、毛類衣物等,再穿著防靜電服以無大用。
所以,在儲存和搬運過程中,須控制好環(huán)境溫度和濕度,戴好靜電手環(huán),正確穿著靜電服.提高全體員工的防靜電意識。做到手與產(chǎn)品“絕緣”,防止汗?jié)n污染產(chǎn)品等,是非常必要的.
4、溫度和相對濕度的調(diào)控
電子作業(yè)尤其是SMT,對溫度和濕度都有較高要求,一般溫度控制在18~28℃,過高或過低都將影響設備的正常運作和精度;相對濕度應在50%~85%,過低則容易產(chǎn)生靜電,過高設備易結(jié)露,錫膏含水增加,所以應加強監(jiān)測和調(diào)控,對防靜電來說,秋冬相對濕度偏低時,可用加濕器或濕布拖地方法解決.
5、監(jiān)測和記錄
防靜電措施要有專人負責落實,并形成制度,切實做好貫徹實施工作,否則一切硬件設施的投入,都可能起不到實際作用。
(1) 人員:應由兩人共同管理、測試、記錄,多數(shù)情況下需兩人配合,并防止人員流動斷檔。
(2) 測試和記錄:做好靜電防護工作,每天應完成下列測試和記錄:
靜電測試點---靜電地。
電烙鐵頭接地與烙鐵尖溫度測量。
小錫爐接地與錫爐溫度測量。
測試儀器接地測量。
靜電手環(huán)接地測試。
室內(nèi)溫度、相對濕度的測量與調(diào)控。
(3) 檢查工作區(qū)內(nèi)工作人員著裝和防靜電各項規(guī)定的執(zhí)行情況。
(4) 有條件的情況下,應在工作現(xiàn)場和流水線上用靜電測試儀測各種狀況下的靜電電壓,靜電電壓一般應小于100V,特殊情況應小于25V。
6、培訓和素養(yǎng)
應將防靜電知識、措施作為全員培訓的重要內(nèi)容,讓每一位員工都弄懂弄通, 提高全體員工的防靜電意識,從上到下執(zhí)行防靜電要求,形成良好的職業(yè)習慣。如:進入車間要更換防靜電服、穿防靜電鞋、必需戴好靜電環(huán)和手套后才可接觸元器件,手拿PCB板或敏感器件時盡量持邊緣,避免接觸其引線和接線片,自覺遵守和執(zhí)行防靜電的制度和規(guī)定。
防靜電應以防止和抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚,并迅速、安全﹑有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷為基本原則。但防靜電諸多措施實為一套系統(tǒng)工程,一個環(huán)節(jié)的疏漏都可能出現(xiàn)“千里之堤潰于蟻穴”,不可不慎。只有把這些小細節(jié)做好了,才能提高LED顯示屏的質(zhì)量。
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