Производство электроники: защита от статического электричества
В статье мы объясним почему важно контролировать влажность воздуха при производстве радиоэлектроники и микроэлектроники. Объясним влияние влажности воздуха накопление электростатического заряда. Расскажем, как правильно подобрать оборудование для цехов производства электроники.
Накопление электростатического заряда
Контакт между предметами, воздухом и частицами пыли способствует накоплению электростатического заряда. Человеческое тело может накопить в себе заряд до 50 тысяч вольт. Между тем, разряд даже столь большого заряда, не причинит вам серьезного вреда: это объясняется тем обстоятельством, что сила тока очень мала. При этом для повреждения интегральной микросхемы достаточно заряда в 25 вольт.
Накопление статического заряда зависит от нескольких факторов:
- Площадь контакта;
- Скорость разделения;
- Влажность воздуха;
- Характеристики материалов вступающих в контакт;
- Поверхностная энергия и др.
Влияние влажности воздуха на накопление статического электричества
Рассмотрим влияние влажности воздуха на скорость накопления заряда. Поскольку вода обладает высокой электропроводностью, при высокой влажности воздуха электростатический разряд рассеивается в атмосферу не накапливаясь и не заряжая поверхности предметов.
Следует отметить, что при измерении влажности воздуха, мы обычно имеем дело с относительной влажностью. Но на рассеивание электростатического заряда влияет количество молекул воды в заданном объеме воздуха, т.е. абсолютная влажность воздуха. Абсолютная влажность зависит от температуры воздуха. Следовательно, электростатический заряд будет лучше рассеиваться при высокой температуре, чем при низкой, при одинаковых значениях относительной влажности. Больше об относительной и абсолютной влажности можно узнать из статьи «Относительная и абсолютная влажность воздуха».
| Температура воздуха, °C | Относительная влажность воздуха, % | Абсолютная влажность воздуха, г/м³ |
| 15 | 40% | 5,1 |
| 25 | 40% | 9,2 |
Как видно из таблицы, в воздухе при 25°C и относительной влажности 40% содержится почти в 2 раза больше воды, чем при такой же влажности при 15°C. Следовательно, при 25°C рассеивание электростатического заряда будет происходить быстрее, хотя относительная влажность остается неизменной. При относительно высоких температурах, меры по по предотвращению накопления статического электричества могут быть успешными при относительной влажности 40%. А при низких температурах средства защиты от статического электричества не работают даже при относительной влажности воздуха 60%.
В некоторых производственных помещениях высокая влажность воздуха может привести к возникновению коррозии изделий и нарушению параметров технологических процессов. Исходя из вышесказанного, в таких случаях может помочь повышение температуры воздуха при неизменной относительной влажности.
Влияние влажности воздуха на напряженность поля от различных источников (таблица)
| Источник заряда | Напряженность поля при влажности 10-20 %, В/м | Напряженность поля при влажности 65-90 %, В/м |
| Ковровое покрытие | 35 000 | 1 500 |
| ПВХ-пол | 12 000 | 250 |
| Сиденье стула | 6 000 | 100 |
| Прозрачная папка | 7 000 | 600 |
| Пенопластовая обивка | 18 000 | 1 500 |
Зависимость процента брака от абсолютной влажности при производстве печатных плат (график)
Комплексные решения для увлажнения воздуха при производстве РЭА от «Эконау»
Научно-производственная компания «Эконау» осуществляет полный цикл работ по проектированию и поставке оборудования для увлажнения воздуха и круглогодичного поддержания влажности.
- Анализ. Проанализируем ситуацию на объекте. Выполним необходимые расчеты и предложим несколько вариантов решения поставленных задач.
- Проектирование. Спроектируем оборудование для увлажнения воздуха в цехе производства электроники, согласно всем действующим нормам (ГОСТ, СанПин).
- Производство. В разумные сроки изготовим увлажнитель воздуха, адаптированный под ваши нужды.
- Автоматизация. Полностью автоматизируем работу оборудования и интегрируем его в единую систему управления и диспетчеризации. Применим облачные технологии для удаленного контроля оборудования.
- Сопутствующее оборудование. Подберем и поставим все необходимое сопутствующее оборудование (осушители, датчики, фильтры, вентиляцию и сантехнику).
- Монтаж и пусконаладка. Установим оборудование по месту и оснастим помещение системами предупреждения аварийных ситуаций (превышение влажности, протечка воды, промерзание). Произведем пусконаладку и 72-часовые испытания.
По всем вопросам обращайтесь по телефону 8-800-500-48-35 и электронной почте otvet@ekonow.ru
перейти в каталог
Выберите озонатор под ваши задачи: производительность, мобильность, тип генерации
перейти в каталогFAQ: Вопрос-ответ
В сухом воздухе поверхностное сопротивление материалов резко возрастает — они становятся идеальными изоляторами и удерживают электростатический заряд. Молекулы воды, наоборот, создают на поверхностях проводящую пленку, по которой заряд безопасно стекает. Чем выше абсолютная влажность (количество граммов воды в кубометре воздуха), тем быстрее рассеивается статика.
Сама по себе цифра 40% не гарантирует защиту. Важна не относительная, а абсолютная влажность — количество граммов воды в кубометре воздуха. При 25°C и 40% в воздухе 9,2 г/м³ воды, а при 15°C и тех же 40% — только 5,1 г/м³. Это почти в два раза меньше.
Поэтому при низкой температуре даже 60% относительной влажности могут не дать нужного эффекта. Ориентироваться нужно на сочетание температуры и влажности: чем теплее воздух, тем больше водяных паров для рассеивания заряда.
Разница колоссальная. Ковровое покрытие при влажности 10–20% создает поле 35 000 В/м, а при 65–90% — всего 1 500 В/м. Для сиденья стула цифры: 6 000 В/м против 100 В/м. ПВХ-пол: 12 000 В/м против 250 В/м. Это подтверждает, что поддержание высокой влажности — самый простой и эффективный способ снизить статику на рабочих местах и оборудовании.
Для цехов сборки электроники используют промышленные увлажнители, которые поддерживают заданную влажность автоматически. Производительность и комплектацию можно подобрать индивидуально. Точную цену рассчитаем под конкретные условия после выезда на объект.