Увлажнение для контроля электростатики при ремонте и переделке печатных плат
(колонка главы компании «BEST» — Боба Ваттерманна — в январском номере журнала «SMT007» 2022)
Величина генерируемого заряда при переделке и ремонте электроники зависит от различных факторов, включая, но не ограничиваясь этим, используемые материалы и количество трений между материалами, а также — относительную окружающую влажность. Во время холодных зимних месяцев в северном климате, когда системы отопления высушивают заводской воздух и падает относительная влажность, возникает высокий электростатический заряд при всех иных равных условиях. Понижение влажности может увеличить число случаев проявления электростатики (ESD), поэтому, теоретически, само собой разумеется что, поддержание участка ремонта на высоких уровнях влажности уменьшит шансы на повреждение компонентов высоким разрядом электростатики.
Для достижения «правильного» уровня влажности на участке переделки/ремонта ПП нужно рассмотреть несколько переменных. При замене электронных компонентов нужно попасть в их установленный диапазон относительной влажности. Кроме этого, в операциях ремонта таких, как продолжительность отверждения эпоксида или время нанесения конформного покрытия с отверждением, — часть из операций, зависящих от уровня влажности. Слишком высокий уровень относительной влажности может привести к нежелательным проблемам качества таким, как коррозия, дефекты ручной пайки и повреждение влагочувствительных устройств. При высоких уровнях относительной влажности не будет чёткой печати припойной пасты и снизятся показатели. Обычный диапазон относительной влажности для переделки и ремонта ПП находится на уровне 30−60%. При 40% относительной влажности снижается поверхностное сопротивление полов, ковров, настольных подкладок и других уязвимых областей (рисунок 1).
Рис. 1 Пример зависимости сопротивления поверхности от относительной влажности для клеящей бумаги
(Поверхностное сопротивление, Ом/квадрат — по вертикали, % относительной влажности при 23ºС — по горизонтали)
Повышенный уровень влажности может достигаться через систему увлажнения. Увлажнители добавляют водного пара в воздух, образующий тонкую защитную плёнку на поверхностях и служит природный проводник для рассеивания электростатического заряда. Когда уровень влажности падает ниже 40% относительной влажности, эта защита пропадает, поэтому увеличивается возможность повреждения или дефекты электронных компонентов и устройств.
Существуют значительные риски при переделке и ремонте ПП, когда воздух с низкой относительной влажностью. Если отказывает любой контроль статики (например, отсоединение заземления, забывчивость оператора одеть ремешок на запястье, подложить коврик заземления под ноги или на коврик пролито изолирующее покрытие), то не будет оценки влияния статического заряда.
Повышение влажности на месте ремонта не может заменить надёжную систему электростатики только используя увлажнение, скорее оно может использоваться совместно с программой контроля. Такая программа должна содержать следующие элементы:
- Обучение/ переобучение специалистов по ремонту/ переделке ПП;
- Работники должны носить ремешок на запястье при работе с продукцией со статическим зарядом;
- Полы, рассеивающие статический заряд;
- Все антистатические скамейки должны быть соединены, а каждая — иметь собственное заземление;
- Работники должны носить антистатическую одежду;
- Работники должны правильно одевать антистатические халаты;
- Составление графиков/отслеживание относительной влажности наряду с сигнальными датчиками;
- Удержание изоляции на месте ремонта в рамках требований стандарта EOS/ESD 2020;
- Местная система аудита для отслеживания всего вышеперечисленного, с достаточной частотой для каждого метода, для гарантии соответствия и эффективности.
Увлажнители воздуха не могут заменить их и другие измерители электростатики. Увеличение окружающей влажности, где соприкасаются два материала с различным электростатическим потенциалом (как лента Kapton, снимаемая с дозатора), не остановит формирование заряда в таком окружении. Однако, увеличение окружающей влажности уменьшит количество случаев дефектности
Коммерчески доступные, промышленные увлажнители имеют различные особенности. Системы, созданные для сборки электроники, обычно — замкнутые системы, где измеряется влажность, а уровень — контролируется. Используемая вода проходит через гигиеничную систему многостадийного фильтрования, включая обработку
В конце дня, в условиях глубокой зимы, в северных широтах, системы подогрева на участках ремонта ПП будут осушать воздух и понижать уровень относительной влажности. Это будет способствовать учащению случаев с электростатикой, проверяя на прочность контроль статики и программу мониторинга. Системы увлажнения требуются не во всех случаях, но их использование может быть оправдано.
*************************
Компания «БалтМедиа Партнёр», находясь во взаимодействии с изготовителем, помогает на российском рынке внедрению и освоению разработки компании «Ikeuchi Europe»
Более подробно см. инфо на сайте — раздел «Новости»: 09.08.2021, 19.02.2021, 07.08.2020, 01.07.2020, 27.05.2020, 20.04.2020, 30.03.2020, 13.11.2019,
По возможному сотрудничеству в технологиях
Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502
Электронная почта: office@bmptek.ru
https://bmptek.ru
http://facebook.com/valerydic2021/
Управляющий проекта — Алексей Леонов
