LED顯示屏生產(chǎn)過程中靜電危害及防護措施



近年來，LED顯示屏生產(chǎn)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(shù)的LED顯示屏制造商尚不完全具備生產(chǎn)該類產(chǎn)品的真正能力，從而給LED顯示屏產(chǎn)品帶來了隱患，以至影響到整個市場。如何規(guī)范化生產(chǎn)，如何生產(chǎn)出真正意義上的低衰減、長壽命的 LED顯示屏產(chǎn)品？本文僅從LED顯示屏生產(chǎn)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(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)電子轉移；物體間的接觸和分離產(chǎn)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(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顯示屏在實際生產(chǎn)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(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顯示屏生產(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，所以對顯示屏的壽命影響都是致命的。

靜電在LED生產(chǎn)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。

（1）在生產(chǎn)過程中，要求工人必須佩帶接地靜電手環(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。

（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(chǎn)拉臺、灌膠臺、老化架等有效接地。

（5）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。

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(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20M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。

(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(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16m2絕緣銅芯線焊上引入室內(nèi)為干線.

(3) 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。



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(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(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、不銹鋼周轉車等專業(yè)設備，盡量避免人體直接接觸周轉。

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.



三、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.



四、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：

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(huán)接地測試。

f. 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.



五、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。

      其實，防靜電應以防止和抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚,并迅速、安全?p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。

LED顯示屏的制造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。LED顯示屏的靜電防護工作是LED顯示屏生產(chǎn)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。