半导体、锂电池、显示面板这类精密制造行业,物料之间摩擦、剥离动作很容易累积静电荷,静电放电会击穿芯片、膜材这类敏感器件,造成产品报废,也会吸附环境中的粉尘颗粒附着在工件表面,影响外观检测的结果,静电消除设备就是用来管控这类静电风险的核心装置。在完整的产线静电管控方案中,
静电消除设备不是单独发挥作用,还会和导电型工具、接地系统互相配合,构建整套静电防护体系。
不同工艺工位对于静电消除设备的需求存在差异。卷材薄膜收卷分切工位,物料高速和辊轴摩擦,会持续产生静电,静电消除设备一般布置在物料收放卷夹角位置,通过电离空气生成正负离子,输送到物料表面中和已经积累的静电荷,减少静电带来的物料吸附、偏移等问题。在晶圆、芯片手动转运的工位,除了真空镊子这类导电工具泄放静电,也会搭配对应静电消除设备,中和环境空间当中的带电离子,进一步降低器件遭遇静电放电的概率。部分静电消除设备可以对接控制系统,具备运行状态监测,当设备出现异常,能够输出提示信号,方便运维人员及时处置。
静电消除设备的使用效果,会受到环境湿度的影响,车间湿度偏低的时候,物体表面电荷不容易消散,静电累积速度会变快,即便静电消除设备正常运行,消除效率也会打折扣。生产车间湿度维持在合适区间,可以辅助静电消除设备发挥作用。同时粉尘堆积在静电消除设备离子发射部位,会干扰离子生成,降低静电中和的效果,所以要按照周期对发射部位做清洁维护,去除积攒的灰尘污物。
选型阶段,需要结合产线洁净等级来挑选静电消除设备。Class100 等级洁净室使用的静电消除设备,要满足低发尘的相关要求,设备运行不能产生额外微粒污染工件。针对高速流水线,要选用离子生成、输送速度可以匹配物料移动节拍的静电消除设备,避免物料移动过快,电荷来不及被中和就流向下一道工序。
很多现场会出现一种误区,安装静电消除设备之后就不再做效果验证。实际工况会随着产线改造、环境变化发生改变,静电消除设备本身部件也会随使用时间出现性能变化,需要定期使用静电检测仪器,测量工件表面残余静电数值,评估静电消除设备的实际工作状态。如果检测发现工件表面依旧维持较高静电,需要排查设备是否出现故障、安装距离是否合适、清洁维护是否到位。静电防护属于系统性工作,静电消除设备只属于其中一环,搭配导电工装、人员防静电管理、接地检查,才可以更好规避静电带来的各类生产不良。