在線路板 SMT 貼片加工過程中,靜電可能會造成以下危害:
一、對電子元器件的損害
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硬擊穿
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當靜電放電(ESD)產(chǎn)生的能量足夠大時,會在元器件的介質(zhì)層或 PN 結(jié)上形成高電場強度,導(dǎo)致介質(zhì)擊穿或 PN 結(jié)反向擊穿。例如,對于一些半導(dǎo)體器件(如 MOSFET、集成電路芯片等),靜電產(chǎn)生的瞬間高電壓可能會破壞其內(nèi)部的絕緣層或半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。一旦發(fā)生硬擊穿,元器件的物理結(jié)構(gòu)被永久性損壞,會直接導(dǎo)致元器件失效,無法正常工作。
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軟擊穿
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靜電放電也可能造成元器件的軟擊穿。在這種情況下,元器件的性能參數(shù)發(fā)生變化,但表面上可能仍能正常工作。例如,靜電可能會在芯片內(nèi)部的微小結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生微小的漏電通道,使芯片的漏電流增加。軟擊穿后的元器件在后續(xù)使用過程中,其可靠性會大大降低,可能會在正常工作條件下突然失效,或者出現(xiàn)性能不穩(wěn)定的情況,如信號傳輸錯誤、功能異常等。
二、對 SMT 貼片質(zhì)量的影響
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貼片精度下降
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靜電會使電子元器件吸附灰塵等微小顆粒。在貼片過程中,這些吸附有雜質(zhì)的元器件會影響其與焊盤的貼合精度。例如,當元器件引腳被灰塵覆蓋時,會導(dǎo)致引腳與焊盤之間不能完全貼合,使焊接質(zhì)量下降,出現(xiàn)虛焊、少焊等問題。而且,靜電吸附力可能會使元器件在貼片機的吸嘴吸取和放置過程中位置發(fā)生偏移,降低貼片精度。
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焊接不良
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靜電放電產(chǎn)生的電場可能會干擾焊錫膏的分布。在焊接過程中,靜電可能會使焊錫膏中的助焊劑成分發(fā)生變化,影響焊錫的潤濕性能。例如,助焊劑在靜電作用下可能會提前揮發(fā)或者分布不均勻,導(dǎo)致焊錫不能很好地潤濕元器件引腳和焊盤,從而出現(xiàn)焊接不良的情況,如焊點干癟、不飽滿、有氣孔等,影響焊點的機械強度和電氣連接性能。
三、對整個生產(chǎn)過程的干擾
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設(shè)備故障和誤操作
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靜電可能會干擾 SMT 加工設(shè)備的正常運行。例如,靜電放電可能會影響貼片機、回流焊爐等設(shè)備的電子控制系統(tǒng),導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)誤動作、參數(shù)錯誤等情況。在貼片機中,靜電可能會干擾其視覺識別系統(tǒng),使機器對元器件的識別和定位出現(xiàn)錯誤,影響貼片的準確性和效率。
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產(chǎn)品質(zhì)量一致性差
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由于靜電的存在具有不確定性,可能會導(dǎo)致在同一批次的 SMT 加工過程中,不同的電路板受到靜電影響的程度不同。這會使產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)較大的差異,難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。例如,有些電路板上的元器件可能因為靜電損害而出現(xiàn)功能異常,而其他電路板則正常,這會給產(chǎn)品的質(zhì)量控制和后續(xù)的使用帶來很大的麻煩。
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