LED显示屏在生产中的静电危害及防护措施

    LED显示屏技术与应用在我们日趋成熟，但是目前大多数的LED显示屏制造商尚不完全具备生产该类产品的真正能力，从而给LED显示屏产品带来了隐患，以至影响到整个市场。如何规范化生产，如何生产出真正意义上的低衰减、长寿命的北京LED显示屏产品?本文仅从LED显示屏生产过程的静电防护角度，讨论该过程静电带来的危害及其防护方法。

    静电产生的原因：

    从微观上说，根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态，由于不同的物质电子的接触产生的电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。

    从宏观上讲，原因有：物体间摩擦生热，激发电子转移;物体间的接触和分离产生电子转移;电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布;摩擦和电磁感应的综合效应。

    静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生。这种效应即是大家熟知的摩擦起电，所产生的电压取决于相互摩擦的材料本身的特性。由于LED显示屏在实际生产过程中主要是人体与相关元器件的直接接触与间接接触产生静电。所以根据本行业的特点我们可做一些针对性的静电防范措施。

    静电在LED显示屏生产过程中的危害

    如果在生产任何环节上忽视防静电，它将会引起电子设备失灵甚至使其损坏。

    当半导体器件单独放置或装入电路时，即使没有加电，由于静电也可能造成这些器件的永久性损坏。大家熟知，LED是半导体产品，如果LED的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。氧化层越薄，则LED和驱动IC对静电的敏感性也就越大，例如焊锡的不饱满，焊锡本身质量存在问题等等，都会产生严重的泄漏路径，从而造成毁灭性的破坏。

    另一种故障是由于节点的温度超过半导体硅的熔点(1415℃)时所引起的。静电的脉冲能量可以产生局部地方发热，因此出现直接击穿灯管和IC的故障。即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障。一个典型的例子是，LED 是PN结组成的二极管，发射极与基极间的击穿会使电流增益急剧降低。LED本身或者驱动电路中的各中IC受到静电的影响后，也可能不立即出现功能性的损坏，这些受到潜在损坏的元件通常在使用过程中才会表现出来，所以对显示屏的寿命影响都是致命的。

    静电在LED生产中的防护措施

    一、接地

    接地就是直接将静电通过导线连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，我们要求人工使用的工具接地、带接地防静电手环、及工作台面接地等。

    (1)在生产过程中，要求工人必须佩带接地静电手环。尤其在切脚、插件、调试和后焊工序时，并且作好监察，品质人员必须最少每两个小时做一次手环静电测试，作好测试纪录。

    (2)在焊接时，电烙铁应尽可能采用防静电低压恒温烙铁,并保持良好的接地性。

    (3)在组装过程中，尽可能使用有接地线的低压直流电动起子(俗称电批).

    (4)保证生产拉台、灌胶台、老化架等有效接地。

    (5)我们要求生产环境做到布设铜线接地，如地板、墙壁、以及某些场合使用的天花板等,都应使用防静电材料。通常，即使普通石膏板和石灰涂料墙面也可以,但禁止使用塑料制品天花板和普通墙纸或塑料墙纸。

    防静电地线的埋设:

    (1) 厂房建筑物的避雷针一般与建筑物钢筋混凝土焊接在一起妥善接地,当雷击发生时,接地点乃至整个大楼的地面都将成为高压强电流的泄放点。一般认为在泄放接地点20M范围内都会有"跨步电压"产生,即在此范围内不再是理想零电位。另外，三相供电的零线由于不可能绝对平衡而也会有不平衡电流产生并流入零线的接地点,故防静电地线的埋设点应距建筑物和设备地20米以外。

    (2) 埋设方法:为保证接地的可靠,致少应有三点以上接地,即每隔5m挖1.5m深以上坑,将2m以上铁管或角铁打入坑内(即角铁插入地下2m以上),再用3mm厚铜排将这三处焊接在一起,用16m2绝缘铜芯线焊上引入室内为干线.

    (3) 坑内施以适量木炭粉和工业盐,以增加土壤导电性,填埋后用接地电阻测试仪测量,接地电阻应小于4Ω，且每年至少测试一次。

    二.LED显示屏元件的储存搬运

    静电敏感元件在储存和运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响，最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为防护用。另外防静电衣对人体的静电具有一定的屏蔽作用。

    所以我们要求在周转搬运过程中，工人必须佩带无绳静电环和手套，穿防静电服装和防静电鞋等，同时应使用防静电料箱、PCB防静电料架、不锈钢周转车等专业设备，尽量避免人体直接接触周转。

    要说明的是：由于防静电服,是用特殊合成纤维织成布料,一般情况下揉搓磨擦不会产生静电.但它不是静电屏蔽服,它不能消除身上其它衣料产生的静电.故正确穿著应是里面只着一件衬衣或内衣,外着防静电服.冬季内穿多件化纤类、毛类衣物等，再穿著防静电服以无大用.

    所以，在储存和搬运过程中，须控制好环境温度和湿度,戴好静电手环，正确穿着静电服.提高全体员工的防静电意识。做到手与产品“绝缘”，防止汗渍污染产品等,是非常必要的.

    三、温度和相对湿度的调控

    电子作业尤其是SMT,对温度和湿度都有较高要求,一般温度控制在18~28℃,过高或过低都将影响设备的正常运作和精度;相对湿度应在50%~85%, 过低则容易产生静电，过高设备易结露,锡膏含水增加,所以应加强监测和调控,对防静电来说,秋冬相对湿度偏低时,可用加湿器或湿布拖地方法解决.

    四、监测和记录

    防静电措施要有专人负责落实,并形成制度,切实做好贯彻实施工作，否则一切硬件设施的投入，都可能起不到实际作用。

    (1) 人员:应由两人共同管理、测试、记录，多数情况下需两人配合,并防止人员流动断档.

    (2) 测试和记录:做好静电防护工作，每天应完成下列测试和记录：

    a. 静电测试点---静电地。

    b. 电烙铁头接地与烙铁尖温度测量。

    c. 小锡炉接地与锡炉温度测量。

    d. 测试仪器接地测量。

    e. 静电手环接地测试。

    f. 室内温度、相对湿度的测量与调控。

    (3) 检查工作区内工作人员着装和防静电各项规定的执行情况.

    (4) 有条件的情况下，应在工作现场和流水线上用静电测试仪测各种状况下的静电电压，静电电压一般应小于100V,特殊情况应小于25V.

    五、培训和素养

    应将防静电知识、措施作为全员培训的重要内容，让每一位员工都弄懂弄通, 提高全体员工的防静电意识，从上到下执行防静电要求，形成良好的职业习惯。如：进入车间要更换防静电服、穿防静电鞋、必需戴好静电环和手套后才可接触元器件，手拿PCB板或敏感器件时尽量持边缘,避免接触其引线和接线片，自觉遵守和执行防静电的制度和规定。

    其实，防静电应以防止和抑制静电荷的产生、积聚,并迅速、安全﹑有效地消除已产生的静电荷为基本原则。但防静电诸多措施实为一套系统工程,一个环节的疏漏都可能出现“千里之堤溃于蚁穴”,不可不慎。

    LED显示屏的制造过程是一个非常严谨、细微的过程，每个环节都不可疏漏。LED显示屏的静电防护工作是LED显示屏生产的重要环节，目前业界人士对静电防护的认识还不足够深刻，更不能满足专业LED显示屏生产的需要，还需要更多的专业人士不断研究、共同讨论。