Статическое электричество может повредить светодиоды в любой момент от производства до использования. Во время производства и использования светодиодов необходимо правильно обращаться с выбросом статического электричества. Было обнаружено, что антистатическая модель человеческого тела светодиодных чипов с SiC в качестве подложки может достигать более 1100 В, в то время как статическое электричество светодиодных чипов с сапфиром в качестве подложки может достигать только 400-500 В. Такая низкая антистатическая способность принесла большие неудобства производителям упаковки светодиодов и производителям приложений. Когда светодиодные чипы повреждаются статическим электричеством, на их поверхности образуются черные пятна, которые больше не излучают свет. Поэтому степень повреждения чипа разная, и его производительность тоже разная. Незначительные повреждения могут быть не видны на поверхности, но яркость будет уменьшена и ослаблена на небольшую величину, а значение IR (обратный ток) увеличится; для микросхем средней степени повреждения падение напряжения на трубке значительно увеличится (от обычных 2,8 В-3,3 В до более 4,0 В-5,5 В), яркость значительно уменьшится (менее 50% исходной нормальной яркости), а ИК будет увеличиваться, что серьезно повлияет на срок службы светодиода, постепенно потеряет свою функцию во время использования и может в конечном итоге привести к исчезновению света. Таким образом, правильность предотвращения статического электричества в промышленном производстве напрямую влияет на выход продукции, надежность и даже экономическую выгоду предприятия, поэтому технические меры по предотвращению статического электричества имеют решающее значение.
Данные исследований показывают, что статическое электричество выше 1500 В немедленно нанесет серьезный ущерб светодиоду. В осенне-зимний период на севере статическое электричество человеческого тела составляет около 1000 В-1500 В, поэтому прямой контакт с человеческим телом может легко повредить светодиод. По сравнению с предыдущими годами, осадков этой зимой меньше, влажность окружающей среды значительно снижена, а скрытые опасности статического электричества сопоставимы с таковыми на севере. Поэтому в процессе производства, независимо от окружающей среды, объектов, операторов и других звеньев, необходимо принять соответствующие профилактические меры:
- Хорошо справьтесь со статическим разрядом в производственной среде.
Верстак, паяльник, станок для резки, автоматическая пайка оплавлением и другое оборудование в производственной среде и даже на всей фабрике заземлены. Заземляющий корпус обычно изготавливается из угловой стали и стальной трубы. Оцинкованную сталь следует использовать в агрессивных грунтах. Его длина составляет 2-3 м, а глубина земли по вертикали не менее 2 м. В качестве заземляющего провода используется изолированный медный провод сечением от 1,5 мм2 до 25 мм2.
- Убедитесь, что производственное оборудование цеха и окружающая среда соответствуют антистатическим требованиям.
2.1 Рабочий стол должен быть покрыт антистатическим ковриком и заземлен. Зеленая поверхность антистатической резины представляет собой антистатический слой, который имеет большое сопротивление и поверхностное сопротивление 100 МОм ~ 100 000 МОм. Его можно подключить с помощью пряжки, заземлить с помощью специального антистатического браслетного провода (содержащего резистор 1 МОм), или на изолирующий стол поместить железную пластину толщиной 0,2 мм или медную фольгу, а провод приварить к статическому проводу. заземляющий провод через резистор сопротивлением 1 МОм, а затем расплющивают антистатическую резину (черной стороной вниз, рядом с проводящим листом). Резистор сопротивлением 1 МОм также обеспечивает путь статического разряда для предотвращения разряда с превышением скорости, искрения и изоляции. К сиденьям также следует отнестись серьезно. На большинстве производственных линий используются обычные пластиковые табуреты, которые очень легко создают статическое электричество при трении об одежду. Если позволяют условия, следует использовать антистатические стулья и подключить их к статическому заземлению через резистор сопротивлением 1 МОм. По крайней мере, пластиковые табуреты должны быть покрыты антистатической тканью. Антистатический пол представляет собой композитную конструкцию, аналогичную антистатической резине. Нижний слой представляет собой проводящий слой, соединенный с антистатическим заземлением, а верхний слой представляет собой изолирующий антистатический генерирующий слой. Он не будет генерировать статическое электричество из-за трения при ходьбе. При укладке проводящий слой должен быть отделен от земли и стен здания изолирующим ковриком, чтобы пол не переносил статическое электричество при ударе молнии, а проводящий слой должен быть соединен с антистатическим заземлением через 1 МОм 20 Вт. резистор, играющий роль электростатического экранирования. Как правило, на заводах по производству электроники используются простые антистатические полы (только изолирующий антистатический слой, в основном покрытия или клей для пола), которые укладываются непосредственно на землю здания, что значительно снижает затраты, а также может предотвратить образование статического электричества. при ходьбе, но защита от статической индукции сверхвысокого напряжения и сильной электромагнитной индукции, создаваемой молнией, плохая.
2.2 Для светодиодов необходимы антистатические коробки компонентов.
2.3 Паяльники, станки для резки свинца, пайки оплавлением и другое оборудование должно быть заземлено.
2.4 Печатные платы на сборочной линии (в основном после пайки DIP, тестирования, сборки и других процессов) должны быть покрыты антистатическими губчатыми подушечками для предотвращения статического электричества и царапин на плате. Для транспортировки между процессами следует использовать антистатические транспортные средства для хранения и транспортировки плат или картонные коробки (с поверхностным сопротивлением ниже 106 Ом), а статическое заземление должно быть правильно подключено через резистор сопротивлением 1 МОм.
2.5 Влияние температуры и влажности окружающей среды на статическое электричество. Электронные операции, особенно SMT, предъявляют высокие требования к температуре и влажности. Температуру можно контролировать на уровне 18 ~ 28 ℃. Слишком высокое или слишком низкое значение повлияет на нормальную работу и точность оборудования. Относительная влажность должна находиться в пределах от 50% до 85%. Слишком низкий уровень легко приведет к образованию статического электричества. Слишком высокое оборудование склонно к образованию конденсата и увеличению содержания воды в паяльной пасте, поэтому следует усилить контроль и регулирование. Для защиты от статического электричества, когда относительная влажность низкая осенью и зимой, для решения этой проблемы можно использовать увлажнитель или метод влажной тряпки.
2.6 Установите ионные вентиляторы: температура части предварительного нагрева волновой печи составляет 80–120 ℃. При такой высокой температуре и сухом горячем воздухе очень легко генерировать статическое электричество. Ионный вентилятор ионизирует воздух на положительные и отрицательные ионы под высоким давлением и нагнетает воздух, содержащий большое количество положительных и отрицательных ионов, в печь с помощью вентилятора, чтобы нейтрализовать статическое электричество, создаваемое высокой температурой и горячим воздухом на печатной плате и компоненты. Поэтому на входе в волновую печь следует установить ионный вентилятор. Ионные вентиляторы также могут быть установлены у входа в антистатическую рабочую зону, в начальной точке или в верхней части конвейерной ленты в зависимости от фактических потребностей.
3 Обеспечить выполнение мер по защите человека
Носите антистатическую одежду, так называемую антистатическую одежду, представляющую собой ткань, сотканную из специальных синтетических волокон. Правильный способ ношения — носить только рубашку или нижнее белье внутри и антистатическую одежду снаружи. Ношение зимой одежды из нескольких предметов одежды из химического волокна и шерсти внутри и антистатической одежды снаружи бесполезно; антистатические перчатки играют множество функций в предотвращении статического электричества, изоляции рук от контакта с продуктами (изоляция) и предотвращении загрязнения продуктов пятнами пота, и они необходимы; Антистатические браслеты изготовлены из корпуса из нержавеющей стали, который плотно прилегает к запястью и заземляется проводом и железным зажимом через резистор сопротивлением 1 МОм внутри линии. Цель состоит в том, чтобы в любой момент снять статическое электричество с тела человека, предотвратить повреждение светодиода искрами, возникающими в результате быстрого разряда, и сыграть изолирующую роль. Так называемый беспроводной браслет на самом деле не разряжает статический заряд, переносимый человеческим телом.
3.1 Стандартизировать методы ношения и крепления антистатических браслетов:
3.1.1 Корпус антистатического браслета из нержавеющей стали следует носить на внутренней стороне левого запястья, где контактное сопротивление наименьшее.
3.1.2 Он должен плотно прилегать к коже, не болтаться и не отделяться одеждой.
3.1.3 Зажим «крокодил» должен зажимать открытую часть провода статического заземления у корня и не должен зажиматься передними зубцами.
3.1.4 При ходьбе оператор должен снять зажим и обернуть соединительный провод вокруг запястья для мобильного использования.
3.2 Антистатический браслет следует проверять и фиксировать один раз утром и днем каждой смены. Герметичность должна определяться испытанием. В случае неисправности его следует немедленно отрегулировать или заменить.
4 Другие
4.1 Электрический паяльник должен быть антистатическим, низковольтным, постоянной температуры и хорошо заземленным.
4.2 Используйте низковольтную электрическую отвертку постоянного тока с заземляющим проводом.
4.3 Для очистки печатных плат небольшими партиями следует использовать антистатические щетки. Не следует использовать обычные пластиковые щетки.
4.4 При необходимости для потолков и стен следует использовать антистатические материалы. Обычные гипсокартонные плиты и стены, покрашенные известковой краской, также допустимы, но пластиковые потолки и обычные обои и пластиковые обои запрещены.
4.5 Во время работы избегайте прямого прикосновения к штырям светоизлучающей трубки и при вынимании держите держатель трубки или корпус лампы.
5 Контроль и меры по обеспечению антистатичности
5.1 Электростатический тестер: Если позволяют условия, рассмотрите возможность добавления «ручного бесконтактного электростатического тестера», чтобы можно было контролировать статическую ситуацию в режиме реального времени, но поскольку это слишком дорого, большинство компаний не решаются заказывать его.
5.2 Мониторинг и запись: Антистатические меры должны осуществляться специальным человеком, и должна быть сформирована система для их реального осуществления, в противном случае все инвестиции в оборудование могут не сыграть практической роли.
5.2.1 Персонал: Два человека должны нести ответственность за управление, тестирование и регистрацию по совместительству.
5.2.2 Тестирование и запись: Таким образом, следующие тесты и записи должны выполняться каждый день.
а. Электростатическая контрольная точка – статическое заземление, используйте стрелочный мультиметр для измерения сопротивления.
Электростатическое заземление – заземление оборудования, используйте стрелочный мультиметр для измерения сопротивления
б. Заземление головки электрического паяльника, измерение температуры жала паяльника, использование стрелочного мультиметра, термометра
в. Заземление небольшой оловянной печи, измерение температуры оловянной печи, используйте стрелочный мультиметр, термометр
д. Измерение заземления оборудования, используйте мультиметр.
е. Электростатическая проверка заземления браслета, используйте электростатический тестер браслета.
ф. Температура в помещении, измерение и контроль относительной влажности, термометр/гигрометр
5.2.3. Проверьте одежду персонала в антистатической рабочей зоне и соблюдение различных антистатических правил.
5.2.4. Если позволяют условия, используйте электростатический тестер для измерения электростатического напряжения в различных условиях на рабочем месте и на сборочной линии. Электростатическое напряжение обычно должно быть менее 100 В и в особых случаях менее 25 В.
5.3. Обучение и грамотность: Антистатические знания и меры должны рассматриваться как важная часть обучения всего персонала, чтобы каждый сотрудник мог понять и сформировать хорошие профессиональные привычки. На антистатическом безопасном верстаке не допускается складирование пластиковых коробок, кожи, картона, стекла и другого мусора, подверженного статическому электричеству. Операторы и те, кому необходимо прикоснуться к светодиоду, должны надевать антистатические браслеты и перчатки, прежде чем прикасаться к нему.
5.4 Измерение: Используйте диапазон сопротивления стрелочного мультиметра для измерения сопротивления между каждой антистатической контрольной точкой и проводом антистатического заземления, 5–15 Ом. В идеале оно должно быть 0 Ом, но фактическое измеренное значение представляет собой сумму сопротивления провода сечением 2 мм2 от контрольной точки до точки суммирования + сопротивление провода сечением 6 мм2 от точки суммирования до точки измерения. Это значение составляет около 5–15 Ом и практически не меняется. Если результат измерения стремится к бесконечности, считается, что антистатический заземляющий провод или измерительная линия имеет оборванный провод, который следует своевременно отремонтировать.
Использованная литература:
[1] «Практическое руководство по электротехнике и электронике» под редакцией Лю Гуанъюаня, Electronic Industry Press.
[2] «Технология производства светодиодов и ее применение» под редакцией Чэнь Юаньдена, Electronic Industry Press.
[3] «Проектирование и применение схем управления светодиодами» под редакцией Чжоу Чжиминя, Чжоу Цзихая, Цзи Айхуа, People's Posts and Telecommunications Press.