干冰清洗PCBA機(jī)靜電處理方式之二
1. 內(nèi)置離子化系統(tǒng)。在干冰噴射槍的噴嘴附近或壓縮空氣中集成離子化空氣噴嘴。它能產(chǎn)生正負(fù)離子流，持續(xù)中和被清洗表面和干冰顆粒本身所帶的電荷，從源頭抑制靜電積累。
2. 確保干冰清洗機(jī)機(jī)身、離子發(fā)生器、工作臺(tái)金屬框架等都連接到統(tǒng)一的專用ESD接地線，而不是普通電源地
3. 將待清洗和已清洗的PCBA始終放置在接地的防靜電工作臺(tái)面或?qū)щ娕菽?br />4. 在能清潔的前提下，使用盡可能低的空氣壓力，減少?zèng)_擊能量和摩擦強(qiáng)度。避免垂直近距離噴射，采用30-45度角，并保持適當(dāng)距離，減少電荷轉(zhuǎn)移的強(qiáng)度。
干冰清洗 PCBA 的靜電防護(hù)擴(kuò)展方案
干冰清洗 PCBA（印制電路板組件）時(shí)，靜電放電（ESD）極易造成板載精密元器件（如 MOS 管、IC 芯片、傳感器等）的永久性損壞，因此靜電處理需從
源頭抑制、過程管控、環(huán)境協(xié)同三個(gè)維度構(gòu)建完整防護(hù)體系，以下是對(duì)原有 4 種方式的深度擴(kuò)展及補(bǔ)充：
一、內(nèi)置離子化系統(tǒng)的精細(xì)化配置與維護(hù)
- 離子化裝置的選型與安裝
- 優(yōu)先選用集成式離子風(fēng)嘴 / 離子棒：噴嘴附近的離子化裝置需適配干冰噴射的氣流特性，建議選擇高頻交流離子風(fēng)嘴（響應(yīng)速度≤1s），而非直流離子發(fā)生器（易產(chǎn)生離子失衡）；若在壓縮空氣管路集成離子棒，需安裝在距離噴嘴 50-100mm 的位置，確保離子流能隨干冰顆粒同步到達(dá)清洗表面。
- 離子平衡度管控：工業(yè)級(jí) PCBA 清洗要求離子平衡度≤±15V（精密敏感器件需≤±5V），需在噴嘴出口處加裝離子平衡監(jiān)測(cè)探頭，實(shí)時(shí)反饋離子濃度，避免局部區(qū)域離子過量或不足。
- 裝置的定期校準(zhǔn)與維護(hù)
- 每 8 小時(shí)清潔離子針：干冰殘留的 CO?結(jié)晶和壓縮空氣中的油污會(huì)附著在離子針上，導(dǎo)致離子生成效率下降，需用無水乙醇擦拭電極；每月通過離子平衡測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置，若平衡度超出閾值需及時(shí)更換電極模塊。
- 備用離子系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)：對(duì)于高價(jià)值 PCBA 產(chǎn)線，建議配置雙路離子化系統(tǒng)，主系統(tǒng)故障時(shí)可自動(dòng)切換備用系統(tǒng)，避免清洗中斷導(dǎo)致的靜電風(fēng)險(xiǎn)。
二、ESD 專用接地系統(tǒng)的規(guī)范搭建
- 接地鏈路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
- 接地電阻要求：ESD 專用接地的接地電阻需控制在1×10?Ω~1×10?Ω（符合 IEC 61340 靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)），嚴(yán)禁直接接入普通電源地（電源地易引入雜散電流，反而誘發(fā)靜電放電）；接地極需采用銅質(zhì)材料，埋深≥2m，且與電力接地極保持≥5m 的安全距離。
- 接地連接工藝：干冰清洗機(jī)機(jī)身、離子發(fā)生器、工作臺(tái)金屬框架需通過等電位連接線（截面積≥2.5mm² 的多股銅芯線）接入同一接地母排，連接點(diǎn)需做鍍錫處理并加裝防松卡扣，避免振動(dòng)導(dǎo)致的虛接；接地線需沿地面敷設(shè)，嚴(yán)禁與動(dòng)力線纜并行纏繞。
- 接地狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
- 在接地母排處安裝接地在線監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)顯示接地電阻值和鏈路通斷狀態(tài)，當(dāng)電阻超出閾值或鏈路斷開時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)聲光報(bào)警并暫停清洗設(shè)備，防止無接地狀態(tài)下的作業(yè)。
三、PCBA 全程防靜電承載與周轉(zhuǎn)
- 防靜電工作臺(tái) / 承載件的選型
- 工作臺(tái)面需滿足表面電阻 1×10?~1×10?Ω：優(yōu)先選用防靜電橡膠復(fù)合導(dǎo)電基材的臺(tái)面，內(nèi)置導(dǎo)電銅箔并接入 ESD 接地；臺(tái)面需鋪設(shè)防靜電吸附墊，減少 PCBA 滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦靜電。
- 導(dǎo)電泡沫 / 載具的參數(shù)要求：待清洗和已清洗 PCBA 需放置在炭黑填充型導(dǎo)電泡沫（體積電阻 1×10?~1×10?Ω）或防靜電周轉(zhuǎn)托盤內(nèi)，泡沫需完全包裹元器件引腳，避免懸空；周轉(zhuǎn)托盤需配備金屬接地扣，放置時(shí)自動(dòng)與工作臺(tái)接地端導(dǎo)通。
- 前后工序的靜電銜接管控
- 清洗前：PCBA 從倉儲(chǔ)到清洗臺(tái)的轉(zhuǎn)運(yùn)需使用防靜電屏蔽袋，開封時(shí)需在接地工作區(qū)內(nèi)操作，且屏蔽袋接地后再取板；清洗后：立即將 PCBA 放入防靜電周轉(zhuǎn)箱，箱內(nèi)加裝導(dǎo)電隔層，避免板件間摩擦，且周轉(zhuǎn)箱需在 2 小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)入下一道工序，減少暴露時(shí)間。
四、噴射工藝的靜電友好型優(yōu)化
- 核心工藝參數(shù)的量化標(biāo)準(zhǔn)
- 空氣壓力：在滿足清潔度的前提下，壓力控制在0.2-0.4MPa（常規(guī) PCBA），對(duì)含 BGA、QFP 等精密器件的板件，壓力需降至 0.15-0.25MPa；壓力過高會(huì)加劇干冰顆粒與 PCB 基材的摩擦，使表面電位升至數(shù)百伏。
- 噴射角度與距離：采用30-45° 斜向噴射（避免垂直噴射的電荷集中效應(yīng)），噴嘴與 PCBA 表面的距離保持在150-200mm（距離過近會(huì)導(dǎo)致局部電荷堆積，過遠(yuǎn)則清潔效率下降）；對(duì)敏感器件區(qū)域，可將角度調(diào)至 20°，并增大距離至 250mm。
- 干冰顆粒規(guī)格：優(yōu)先選用Φ0.3-0.5mm 的微顆粒干冰，大顆粒（Φ1-3mm）撞擊時(shí)的摩擦面積大，靜電產(chǎn)生量是微顆粒的 3-5 倍；同時(shí)控制干冰輸送速率，避免顆粒在管路內(nèi)的劇烈碰撞。
- 差異化工藝適配
- 對(duì)超高敏感器件（如射頻芯片、光電傳感器）：采用 “先離子吹掃，后干冰點(diǎn)洗” 的流程，先通過離子風(fēng)中和表面原有靜電，再針對(duì)污漬點(diǎn)位小范圍噴射，避免全域清洗的靜電累積。
- 噴射路徑規(guī)劃：按 “從板邊緣向中心、從非器件區(qū)向器件區(qū)” 的順序清洗，且噴嘴做勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)（速度≥50mm/s），防止單點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間噴射導(dǎo)致的電荷聚集。
五、補(bǔ)充防護(hù)：人員與環(huán)境的靜電協(xié)同管控
- 操作人員的防靜電裝備
- 需穿戴防靜電連體服（面料表面電阻 1×10?~1×10?Ω）、防靜電手環(huán)（接地電阻 1MΩ，實(shí)現(xiàn)軟接地）和防靜電鞋（鞋底電阻 1×10?~1×10?Ω）；手環(huán)需通過導(dǎo)線直接接入工作臺(tái)接地端，嚴(yán)禁僅依靠鞋接地（易受地面絕緣層影響）。
- 清洗環(huán)境的靜電調(diào)控
- 環(huán)境濕度控制在40%-60%RH：濕度低于 30% RH 時(shí)，PCB 表面絕緣性增強(qiáng)，靜電消散時(shí)間會(huì)從秒級(jí)延長(zhǎng)至分鐘級(jí)；可通過加濕系統(tǒng)維持濕度穩(wěn)定，同時(shí)避免高濕度導(dǎo)致的 PCB 受潮。
- 空間靜電屏蔽：清洗區(qū)域需鋪設(shè)防靜電地板（接入 ESD 接地），周邊 1m 內(nèi)禁止放置塑料、化纖等絕緣材料；對(duì)開放式產(chǎn)線，可加裝防靜電圍欄，減少外部靜電干擾。
- 靜電檢測(cè)與應(yīng)急處理
- 每批次清洗前，用靜電電壓表檢測(cè) PCBA 表面電位（需≤20V）；清洗后用萬用表檢測(cè)敏感器件引腳的導(dǎo)通性，排查潛在靜電擊穿故障。
- 若發(fā)生靜電損壞，需立即暫停作業(yè)，通過離子平衡儀和接地監(jiān)測(cè)儀排查故障點(diǎn)，同時(shí)封存受損 PCBA 進(jìn)行失效分析，優(yōu)化防護(hù)參數(shù)后再恢復(fù)生產(chǎn)。
