Statik elektrik, üretimden kullanıma kadar her an LED'lere zarar verebilir. LED'lerin üretimi ve kullanımı sırasında statik elektrik salınımının uygun şekilde ele alınması gerekir. Alt tabaka olarak SiC içeren LED çiplerin anti-statik insan vücudu modelinin 1100V'un üzerine çıkabildiği, alt tabaka olarak safir içeren LED çiplerin statik elektriğinin ise yalnızca 400-500V'a ulaşabildiği bulundu. Bu kadar düşük anti-statik yetenek, LED ambalaj imalatçılarına ve uygulama imalatçılarına büyük sıkıntı getirmiştir. LED çipler statik elektrikten zarar gördüğünde yüzeylerinde siyah noktalar oluşacak ve bu siyah noktalar artık ışık yaymayacaktır. Bu nedenle çipteki hasarın derecesi farklıdır ve performansı da farklıdır. Küçük yaralanmalar yüzeyde görünmeyebilir ancak parlaklık bir miktar azalıp zayıflayacak ve IR değeri (ters akım) artacaktır; orta derecede hasar görmüş çipler için, tüp voltajı düşüşü önemli ölçüde artacak (geleneksel 2,8V-3,3V'den 4,0V-5,5V'nin üzerine), parlaklık önemli ölçüde azalacak (orijinal normal parlaklığın 50%'sinden daha az) ve IR LED'in ömrünü ciddi şekilde etkileyecek, kullanım sırasında yavaş yavaş işlevini kaybedecek ve sonunda ışığın sönmesine neden olabilecek bir artış olacaktır. Bu nedenle endüstriyel üretimde statik elektriğin doğru şekilde önlenip engellenmediği, ürün verimini, güvenilirliğini ve hatta işletmenin ekonomik faydasını doğrudan etkilediğinden, statik elektriğin önlenmesine yönelik teknik önlemler hayati önem taşımaktadır.
Araştırma verileri, 1500V'un üzerindeki statik elektriğin LED'e anında ciddi hasar vereceğini göstermektedir. Kuzeydeki sonbahar ve kış mevsimlerinde, insan vücudunun statik elektriği yaklaşık 1000V-1500V'dur, bu nedenle insan vücuduyla doğrudan temas LED'e kolayca zarar verebilir. Önceki yıllarla karşılaştırıldığında, bu kışın yağışı daha az, çevre nemi büyük ölçüde azaldı ve statik elektriğin gizli tehlikeleri kuzeydeki tehlikelerle karşılaştırılabilir. Bu nedenle, üretim sürecinde, çevre, tesisler, operatörler ve diğer bağlantılar ne olursa olsun, uygun önleyici tedbirler alınmalıdır:
- Üretim ortamında iyi bir statik deşarj işi yapın
Üretim ortamındaki tezgah, havya, ayak kesme makinesi, otomatik reflow lehimleme ve diğer ekipmanlar ve hatta fabrikanın tamamı topraklanır. Topraklama gövdesi genellikle köşebent çelik ve çelik borudan yapılır. Aşındırıcı topraklarda galvanizli çelik kullanılmalıdır. Uzunluğu 2-3 m arasındadır ve zeminin dikey derinliği 2 m'den az değildir. Topraklama kablosunda 1,5 mm2'den büyük ve 25 mm2'den küçük yalıtımlı bakır tel kullanılır.
- Atölye üretim ekipmanının ve çevresindeki ortamın anti-statik gereksinimleri karşıladığından emin olun
2.1 Tezgah anti-statik bir mat kullanmalı ve topraklanmalıdır. Antistatik kauçuğun yeşil yüzeyi, büyük bir dirence ve 100MΩ ~ 100.000MΩ yüzey direncine sahip olan antistatik üreten katmandır. Özel bir anti-statik bileklik teli (1MΩ direnç içeren) ile topraklanmış bir toka tipi ile bağlanabilir veya yalıtım tablasının üzerine 0,2 mm kalınlığında bir demir plaka veya bakır folyo yerleştirilir ve tel statik elektriğe kaynak yapılır. topraklama kablosu 1MΩ'luk bir dirençten geçirilir ve ardından anti-statik kauçuk düzleştirilir (siyah tarafı aşağıda, iletken tabakaya yakın). 1MΩ direnci ayrıca aşırı hızlı deşarjı, kıvılcımlanmayı ve izolasyonu önlemek için statik bir deşarj yolu sağlar. Koltuklar da ciddiye alınmalıdır. Çoğu üretim hattı, giysilerle sürtünme nedeniyle statik elektrik üretmesi çok kolay olan sıradan plastik tabureler kullanır. Koşullar izin veriyorsa anti-statik sandalyeler kullanılmalı ve 1MΩ'luk bir direnç aracılığıyla statik zemine bağlanmalıdır. En azından plastik taburelerin anti-statik bezle kaplanması gerekmektedir. Antistatik zemin, antistatik kauçuğa benzer kompozit bir yapıdır. Alt katman, anti-statik zemine bağlı iletken bir katmandır ve üst katman, yalıtkan, antistatik üreten bir katmandır. Yürüme sürtünmesinden dolayı statik elektrik üretmez. Döşenirken zeminin yıldırım çarpması durumunda statik elektrik taşımasını önlemek için iletken tabaka binanın zemininden ve duvarlarından yalıtkan bir paspas ile ayrılmalı ve iletken tabaka 1MΩ20W'luk bir kablo ile anti-statik zemine bağlanmalıdır. Direnç elektrostatik koruma rolü oynayacaktır. Genel olarak elektronik fabrikaları, doğrudan binanın zeminine döşenen, maliyeti büyük ölçüde azaltan ve aynı zamanda üretilen statik elektriği önleyebilen basit anti-statik zeminler (yalnızca yalıtkan bir anti-statik üreten katman, çoğunlukla kaplamalar veya zemin tutkalı) kullanır. Yürüyerek, ancak ultra yüksek voltajlı statik indüksiyona ve yıldırımın oluşturduğu güçlü elektromanyetik indüksiyona karşı koruma zayıftır.
2.2 LED'ler için antistatik bileşen kutuları gereklidir.
2.3 Havyalar, kurşun kesme makineleri, yeniden akışlı lehimleme ve diğer ekipmanlar topraklanmalıdır.
2.4 Montaj hattındaki PCB'ler (esas olarak DIP lehimleme sonrası, test, montaj ve diğer işlemler), statik elektriği ve tahta çizilmelerini önlemek için antistatik sünger pedlerle kaplanmalıdır. Prosesler arasında taşıma için antistatik kart depolama ve taşıma araçları veya kart kutuları (yüzey direnci 106Ω'un altında olan) kullanılmalı ve statik topraklama 1MΩ'luk bir direnç aracılığıyla uygun şekilde bağlanmalıdır.
2.5 Ortam sıcaklığının ve nemin statik elektrik üzerindeki etkisi: Elektronik işlemler, özellikle SMT, yüksek sıcaklık ve nem gereksinimlerine sahiptir. Sıcaklık 18~28°C'de kontrol edilebilir. Çok yüksek veya çok düşük, ekipmanın normal çalışmasını ve doğruluğunu etkileyecektir. Bağıl nem 50% ile 85% arasında olmalıdır. Çok düşük olması kolayca statik elektrik üretecektir. Çok yüksek ekipman yoğuşmaya eğilimlidir ve lehim pastasının su içeriği artar, bu nedenle izleme ve düzenleme güçlendirilmelidir. Anti-statik için, sonbahar ve kış aylarında bağıl nemin düşük olduğu durumlarda, sorunu çözmek için nemlendirici veya ıslak bezle silme yöntemi kullanılabilir.
2.6 İyon fanlarını takın: Dalga fırınının ön ısıtma kısmının sıcaklığı 80~120°C'dir. Bu kadar yüksek sıcaklık ve kuru sıcak hava altında statik elektrik üretmek çok kolaydır. İyon fanı, yüksek basınçla havayı pozitif ve negatif iyonlara iyonize eder ve PCB üzerinde yüksek sıcaklık ve sıcak havanın oluşturduğu statik elektriği nötralize etmek için fan tarafından büyük miktarda pozitif ve negatif iyon içeren havayı fırına üfler. bileşenler. Bu nedenle dalga fırını girişine iyon fanı takılmalıdır. İyon fanları ayrıca gerçek ihtiyaçlara göre antistatik çalışma alanının girişine, başlangıç noktasına veya konveyör bandının üst kısmına da monte edilebilir.
3 İnsan koruma tedbirlerinin uygulanmasının sağlanması
Anti-statik giysiler olarak adlandırılan anti-statik giysiler giyin, özel sentetik elyaflarla dokunmuş bir kumaştır. Bunu giymenin doğru yolu, içine sadece gömlek veya iç çamaşırı, dışarıda ise antistatik giysi giymektir. Kışın içeride çok sayıda kimyasal elyaf ve yünlü giysi, dışarıda ise anti-statik giysiler giymenin pek faydası yoktur; anti-statik eldivenler, statik elektriğin önlenmesinde, ellerin ürünlerle temas etmesinin engellenmesinde (yalıtım) ve ter lekelerinin ürünlere bulaşmasını önlemede birçok rol oynar ve gereklidir; anti-statik bilek kayışları, bileğe yakın oturan ve hat içindeki 1MΩ'luk bir direnç aracılığıyla bir tel ve demir kelepçeyle topraklanan paslanmaz çelik bir kabuktan yapılmıştır. Amacı insan vücudundaki statik elektriği her an boşaltmak, hızlı deşarj sonucu oluşan kıvılcımların LED'e zarar vermesini önlemek ve izolasyon görevi yapmaktır. Kablosuz bilezik olarak adlandırılan bilezik aslında insan vücudunun taşıdığı statik yükü boşaltmıyor.
3.1 Antistatik bilekliklerin takma ve sıkıştırma yöntemlerini standartlaştırın:
3.1.1 Anti-statik bilek kayışının paslanmaz çelik kabuğu, temas direncinin en küçük olduğu sol bileğin iç kısmına takılmalıdır.
3.1.2 Ciltle yakın temas halinde olmalı, gevşek olmamalı ve giysilerden ayrılmamalıdır.
3.1.3 Timsah klipsi, statik topraklama kablosunun açıkta kalan kısmını kökte kelepçelemeli, ön dişlerle kelepçelenmemelidir.
3.1.4 Operatör, yürürken klipsi çıkarmalı ve bağlantı hattını mobil kullanım için bileğin etrafına sarmalıdır.
3.2 Antistatik bileklik her vardiyada sabah ve öğleden sonra bir kez test edilmeli ve kaydedilmelidir. Sızdırmazlık teste göre belirlenecektir. Başarısız olması durumunda derhal ayarlanmalı veya değiştirilmelidir.
4 Diğerleri
4.1 Elektrikli havya, anti-statik, düşük voltajlı, sabit sıcaklıkta bir havya olmalı ve iyi topraklanmış olmalıdır.
4.2 Topraklama kablosuyla birlikte düşük voltajlı DC elektrikli tornavida kullanın.
4.3 PCB'lerin küçük miktarlarda temizlenmesi için anti-statik fırçalar kullanılmalı, sıradan plastik fırçalar kullanılmamalıdır.
4.4 Gerektiğinde tavan ve duvarlarda antistatik malzemeler kullanılmalıdır. Sıradan alçı levhalar ve kireç boyalı duvarlar da kabul edilebilir, ancak plastik tavanlar, sıradan duvar kağıtları ve plastik duvar kağıtları yasaktır.
4.5 Çalışma sırasında, ışık yayan tüpün pimlerine doğrudan dokunmaktan kaçının ve dışarı çıkarırken tüp tutucuyu veya lamba gövdesini tutun.
5 Antistatik için denetim ve önlemler
5.1 Elektrostatik test cihazı: Şartlar uygunsa, statik durumun gerçek zamanlı izlenebilmesi için “el tipi temassız elektrostatik test cihazı” eklemeyi düşünebilirsiniz; ancak çok pahalı olduğu için çoğu şirket bunu talep etmeye cesaret edemiyor.
5.2 İzleme ve kayıt: Anti-statik önlemler bu konuda uzman bir kişi tarafından uygulanmalı ve bunların gerçek anlamda uygulanmasını sağlayacak bir sistem oluşturulmalıdır, aksi takdirde tüm donanım yatırımları pratik bir rol oynamayabilir.
5.2.1 Personel: Yarı zamanlı yönetim, test ve kayıttan iki kişi sorumlu olmalıdır.
5.2.2 Test etme ve kayıt etme: Özet olarak aşağıdaki testlerin ve kayıtların her gün tamamlanması gerekmektedir.
a. Elektrostatik test noktası – statik toprak, direnci ölçmek için bir işaretçi multimetre kullanın
Elektrostatik topraklama – ekipman topraklaması, direnci ölçmek için bir işaretçi multimetre kullanın
B. Elektrikli havya kafasının topraklanması, havya ucu sıcaklık ölçümü, bir işaretçi multimetre, termometre kullanın
C. Küçük kalay fırını topraklaması, kalay fırını sıcaklık ölçümü, işaretçi multimetre, termometre kullanın
D. Ekipman enstrüman topraklama ölçümü, bir multimetre kullanın
e. Elektrostatik bileklik topraklama testi, elektrostatik bileklik test cihazı kullanın
F. İç ortam sıcaklığı, bağıl nem ölçümü ve kontrolü, termometre/higrometre
5.2.3. Antistatik çalışma alanındaki personelin kıyafetlerini ve çeşitli antistatik düzenlemelerin uygulanmasını kontrol edin.
5.2.4. Koşullar izin veriyorsa, çalışma sahasında ve montaj hattında çeşitli koşullar altında elektrostatik voltajı ölçmek için bir elektrostatik test cihazı kullanın. Elektrostatik voltaj genel olarak 100V'tan az, özel durumlarda ise 25V'tan az olmalıdır.
5.3. Eğitim ve okuryazarlık: Her çalışanın iyi mesleki alışkanlıkları anlayabilmesi ve oluşturabilmesi için anti-statik bilgi ve önlemler tüm personel eğitiminin önemli bir parçası olarak alınmalıdır. Anti-statik güvenlik tezgahı üzerine plastik kutu, deri, karton, cam ve statik elektriğe yatkın diğer döküntülerin yığılmasına izin verilmez. Operatörler ve LED'e dokunması gereken kişiler dokunmadan önce antistatik bileklik ve eldiven takmalıdır.
5.4 Ölçüm: Her bir anti-statik test noktası ile anti-statik topraklama kablosu arasındaki direnci (5~15Ω) ölçmek için işaretçi multimetrenin direnç aralığını kullanın. İdeal olarak 0Ω olmalıdır, ancak ölçülen gerçek değer, 2 mm2'lik telin test noktasından toplama noktasına kadar olan direnci + 6 mm2'lik telin toplama noktasından ölçülen noktaya kadar olan direncinin toplamıdır. Bu değer yaklaşık 5-15Ω'dur ve temelde değişmez. Ölçüm sonucu sonsuza eğilim gösteriyorsa, anti-statik topraklama kablosunda veya ölçüm hattında kopmuş bir kablo olduğu ve bunun zamanında onarılması gerektiği kabul edilir.
Referanslar:
[1] Liu Guangyuan tarafından düzenlenen “Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Pratik El Kitabı”, Electronic Industry Press.
[2] Chen Yuandeng tarafından düzenlenen “LED Üretim Teknolojisi ve Uygulaması”, Elektronik Endüstrisi Yayınları.
[3] Zhou Zhimin, Zhou Jihai, Ji Aihua, Halk Postaları ve Telekomünikasyon Basını tarafından düzenlenen “LED Sürücü Devre Tasarımı ve Uygulaması”.