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靜電的危害及防護措施

靜電的危害及防護措施
近年來，LED顯示屏生產技術在我國漸趨成熟，應用領域廣泛及普及成為趨勢。但目前大多數的LED顯示屏制造商尚不完全具備生產該類產品的真正能力，從而給LED顯示屏產品帶來了隱患，以至影響到整個市場。如何規范化生產，如何生產出真正意義上的低衰減、長壽命的LED顯示屏產品？本文僅從LED顯示屏生產過程的靜電防護角度，討論該過程靜電帶來的危害及其防護方法。

靜電產生的原因：

從微觀上說，根據原子物理理論，電中性時物質處于電平衡狀態，由于不同的物質電子的接觸產生的電子的得失，使物質失去電平衡，產生靜電現象。

從宏觀上講，原因有：物體間摩擦生熱，激發電子轉移；物體間的接觸和分離產生電子轉移；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相互接觸與分離而產生。這種效應即是大家熟知的摩擦起電，所產生的電壓取決于相互摩擦的材料本身的特性。由于LED顯示屏在實際生產過程中主要是人體與相關元器件的直接接觸與間接接觸產生靜電。所以根據本行業的特點我們可做一些針對性的靜電防范措施。

靜電在LED顯示屏生產過程中的危害

如果在生產任何環節上忽視防靜電，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長時間性損壞。大家熟知，LED是半導體產品，如果LED的兩個針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質的擊穿強度，就會對元件造成損壞。氧化層越薄，則LED和驅動IC對靜電的敏感性也就越大，例如焊錫的不飽滿，焊錫本身質量存在問題等等，都會產生嚴重的泄漏路徑，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生局部地方發熱，因此出現直接擊穿燈管和IC的故障。即使電壓低于介質的擊穿電壓，也會發生這種故障。一個典型的例子是，LED是PN結組成的二極管，發射極與基極間的擊穿會使電流增益急劇降低。LED本身或者驅動電路中的各中IC受到靜電的影響后，也可能不立即出現功能性的損壞，這些受到潛在損壞的元件通常在使用過程中才會表現出來，所以對顯示屏的壽命影響都是致命的。

靜電在LED生產中的防護措施

一、接地

接地就是直接將靜電通過導線連接泄放到大地，這是防靜電措施中直接較有效的，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、及工作臺面接地等。

防靜電接地線

（1）在生產過程中，要求工人必須佩帶接地靜電手環。尤其在切腳、插件、調試和后焊工序時，并且作好監察，品質人員必須不少于每兩個小時做一次手環靜電測試，作好測試紀錄。

（2）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。

（3）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).

（4）保證生產拉臺、灌膠臺、老化架等有效接地。

（5）我們要求生產環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。

防靜電地線的埋設:

(1)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20M范圍內都會有"跨步電壓"產生,即在此范圍內不再是理想零電位。另外，三相供電的零線由于不可能**平衡而也會有不平衡電流產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。

(2)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(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16m2絕緣銅芯線焊上引入室內為干線.

(3) 坑內施以適量木炭粉和工業鹽,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。

二.LED顯示屏元件的儲存搬運

靜電敏感元件在儲存和運輸過程中會暴露于有靜電的區域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響，通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉箱作為防護用。另外防靜電衣對人體的靜電具有一定的屏蔽作用。

所以我們要求在周轉搬運過程中，工人必須佩帶無繩靜電環和手套，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、不銹鋼周轉車等專業設備，盡量避免人體直接接觸周轉。
防靜電周轉箱 11號箱

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生靜電.但它不是靜電屏蔽服,它不能消除身上其它衣料產生的靜電.故正確穿著應是里面只著一件襯衣或內衣,外著防靜電服.冬季內穿多件化纖類、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，須控制好環境溫度和濕度,戴好靜電手環，正確穿著靜電服.提高全體員工的防靜電意識。做到手與產品“絕緣”，防止汗漬污染產品等,是非常必要的.

三、溫度和相對濕度的調控

電子作業尤其是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%,過低則容易產生靜電，過高設備易結露,錫膏含水增加,所以應加強監測和調控,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.

四、監測和記錄

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：

a. 靜電測試點---靜電地。

b. 電烙鐵頭接地與烙鐵尖溫度測量。

c. 小錫爐接地與錫爐溫度測量。

d. 測試儀器接地測量。

e. 靜電手環接地測試。

f. 室內溫度、相對濕度的測量與調控。

(3) 檢查工作區內工作人員著裝和防靜電各項規定的執行情況.

(4)有條件的情況下，應在工作現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.

五、培訓和素養

應將防靜電知識、措施作為全員培訓的重要內容，讓每一位員工都弄懂弄通,提高全體員工的防靜電意識，從上到下執行防靜電要求，形成良好的職業習慣。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，自覺遵守和執行防靜電的制度和規定。
防靜電工鞋

其實，防靜電應以防止和抑制靜電荷的產生、積聚,并迅速、可靠﹑有效地消除已產生的靜電荷為基本原則。但防靜電諸多措施實為一套系統工程,一個環節的疏漏都可能出現“千里之堤潰于蟻穴”,不可不慎。

LED顯示屏的制造過程是一個非常嚴謹、細微的過程，每個環節都不可疏漏。LED顯示屏的靜電防護工作是LED顯示屏生產的重要環節，目前業界人士對靜電防護的認識還不足夠深刻，更不能滿足專業LED顯示屏生產的需要，還需要更多的專業人士不斷研究、共同討論。

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