车间里的SMT线刚换了一批新防静电手环,工人戴着它贴装芯片,这周却还是有12片芯片出现静电击穿的暗伤——拆开机壳看表面没痕迹,通电就报错。工程师查到最后,用数字兆欧表测手环,发现3个手环的电阻居然到了15MΩ,远超1MΩ-10MΩ的标准。原来这批手环的接地绳里导电纤维断了几根,看着没坏,实际已经失效。很多工厂都忽略这点:静电防护产品不是买了就安全,没做好测试,就是“摆设”。
人体防静电手环是最常用的防护工具,但90%的人不知道正确测试方法。首先得选对工具——数字兆欧表,量程要覆盖1MΩ到100MΩ。测试前把手环戴紧,金属扣必须贴住手腕皮肤,不能隔着袖子。接着把兆欧表一个探头接手环金属扣,另一个接接地端子(插接地插座的那头)。选100V测试电压,如果是Class 0这类ESD敏感芯片,得用500V。等读数稳定看数值,必须在1MΩ到10MΩ之间:低于1MΩ有触电风险,高于10MΩ起不到导静电作用。很多工人图省事,直接用手摸接地端就算“测”,这完全没用——电阻值看不见,必须用表量。我见过一个工人,手环接地绳断了一半还接着戴,直到测出电阻20MΩ才换,那周他贴的芯片坏了8片。
防静电工衣的测试更容易被忽略。有的工厂买了“防静电工衣”,洗几次后导电纤维断了,变成普通衣服,工人还在穿。测试工衣要测两个指标:表面电阻率和摩擦起电电压。表面电阻率用表面电阻测试仪,把工衣铺在绝缘板上拉平,不能有褶皱,两个探头间距10cm,垂直压在布料上停留5秒读数值,标准是≤1×10¹⁰Ω。摩擦起电电压要用摩擦起电测试仪:把工衣裁成10cm×10cm样布,固定在测试台上,用标准锦纶66摩擦布以1次/秒的速度摩擦10次,立刻用静电电压表测样布电压,不能超过1000V。测试时要注意环境:温度20-25℃,湿度40-60%——冬天湿度低到20%时,工衣更容易起电,这时候测才准。如果工衣洗5次后摩擦起电电压到1500V,就得换,别心疼那点钱:一件工衣200块,坏一片芯片可能要500块。东莞有个电子厂,工衣洗了10次还在穿,摩擦起电电压到2000V,导致一批无线耳机的蓝牙模块全坏,损失15万。
车间里的防静电桌垫,很多人铺上去就不管,其实它的导电层会被摩擦磨损。测试桌垫要做两步:先测表面电阻率,用表面电阻测试仪在桌垫四个角和中间各测一次,每个点数值都要≤1×10⁸Ω——如果中间数值是1×10⁹Ω,说明中间磨损了,得换。再测接地有效性:把桌垫的接地扣用导线连到接地电阻≤1Ω的接地端子,用兆欧表一个探头接桌垫表面,另一个接接地端子,测电阻必须≤1×10⁸Ω。有的桌垫接地扣松了,或者下面导电胶没粘牢,接地电阻会飙升到1×10¹⁰Ω,等于没接地。我之前去一个工厂,桌垫接地扣掉了,工人用透明胶粘回去,测出接地电阻5×10⁹Ω,难怪芯片老坏。后来他们用螺丝重新固定接地扣,接地电阻降到2×10⁷Ω,那周芯片损坏率立刻从0.8%降到0.1%。
离子风机是“主动防静电”的关键设备,但很多工厂从来没测过效果。测试离子风机要测两个核心指标:离子平衡度和除静电时间。离子平衡度用离子风机测试仪,放在风机正前方30cm处(正对出风口),打开风机等30秒读数值,标准是≤±10V——如果超过±20V,说明风机输出的正负离子不平衡,反而会让产品带静电。除静电时间用静电电压表:先给不锈钢测试板充到1000V正电,再把测试板放在风机正前方30cm处,打开风机计时,直到电压降到100V以下,时间不能超过2秒。如果超过5秒,说明离子风强度不够,得清理电极上的灰尘(用酒精棉擦),或者调高风机电压。我遇到过一个工厂,离子风机电极上全是锡渣,测除静电时间用了10秒,清理后降到1.5秒,静电损伤率立刻降了一半。还有个工厂,离子风机风向偏了,测试时把测试板放在旁边,除静电时间要8秒,调整风向正对测试板后,时间降到1.2秒。
测试的频率比“一次测准”更重要。静电防护产品是消耗品:手环接地绳每天拉来拉去容易断,工衣每周洗一次导电纤维会老化,桌垫每天被产品摩擦表面导电层会磨掉,离子风机电极每月会积灰。所以要定好测试频率:手环每天上班前测一次,每个工人用车间公用兆欧表自己测;工衣每周测一次,抽10%的工衣,重点测袖口和下摆——这些地方摩擦最多;桌垫每周测一次,每个工位的桌垫都要测;离子风机每月测一次,每台风机都要测。有的工厂怕麻烦,每月才测一次手环,结果中间几天手环坏了都不知道,等于白戴。深圳有个做LED灯的工厂,之前每周测一次手环,后来改成每天测,发现每周有3-5个手环不合格,及时更换后,LED芯片静电损伤率从0.5%降到0.08%。
测试记录要“能追溯”。每次测试都要写清楚:日期、产品编号(比如手环编号HS-001)、测试数值(比如HS-001电阻5.2MΩ)、测试人(比如张三)。把记录存成电子表格,或者贴在车间看板上。比如上个月有一批芯片坏了,查记录发现HS-005手环15号测试值12MΩ,超过标准但没更换,16号用这个手环的工人贴装了那批芯片——直接就能找到原因。记录不是给客户看的,是给自己查问题用的,越详细越好。东莞有个工厂,之前没做记录,芯片坏了找不到原因,后来做了记录,发现某批桌垫接地电阻从第三周开始超标,立刻换了桌垫,避免了后续损失。
深圳某手机代工厂,之前静电损伤率1.2%,每个月损失约20万元。后来他们做了三件事:,每天上班前工人用兆欧表测手环,测不过立刻换;第二,每周测工衣和桌垫,不合格当天更换;第三,每月测离子风机,清理电极。三个月后,静电损伤率降到0.15%,每月损失减少到2.5万元——等于每年多赚210万元。你看,测试不是花钱,是赚回来的。
静电防护产品的测试,不是“最后一道防线”的摆设,是真正能挡住静电的“盾牌”。不用买多贵的设备:数字兆欧表几百块,表面电阻测试仪一千多,离子风机测试仪两千多,这些钱比起静电损伤的损失根本不算什么。关键是要“真测”,不是“走个形式”——测的时候认真读数值,不合格立刻换,记录写清楚。做到这些,车间的静电问题至少解决80%。