静电消除器浅谈

浅 谈 静 电 消 除 器静电消除器的定义所谓静电消除器是指通过高压电源发生器产生一定值的高压施加于放电针上，由于尖端放电效应电离放电针周围的空气并产生等量的正负离子，通过气流使等量的正负离子送到需要消除静电的空间或物体，其中正离子和负静电中和，负离子和正静电中和从而达到消除静电和防范静电产生的目的。静电消除器的测试指标衡量静电消除器性能优劣的主要指标是：消静电速度、离子平衡度（最终残余电压）和整机稳定性。根据ESD协会的测试标准ANSI/ESD STM3.1-2000，静电消除速度是指静电从1000V被中和到100V所需要的时间，速度越快表示性能越好；在规定时间内（通常为20S）静电被中和后残留的电压值即离子平衡度，离子平衡度以接近零为性能优越。对BENCHTOP型（台式）离子风机，测试点为：正前方30cm；对IONIZING AIR GUN（离子吹尘枪），测试点为：正前方15cm；对OVERHEAD型（悬挂式）风机, 测试点为：正下方45cm，使用仪器：QUICK432或CPM374 CHARGED PLATE MONITOR（静电消除器检测分析仪）；整机性能指标的长时间稳定性也是越来越被客户和使用者重视，如何保证静电消除器在经历了长时间的工作后还能保证良好的消电速度和离子平衡度，这是每个制造者必须考虑的问题和研究的课题，快克电子在材料的选配和制造的工艺上精心研究，用心良苦。静电消除器的构造由静电消除器的工作原理可见其核心的部件是高压电源供应器和离子发射器（放电针），快克电子采用进口高压变压器，其线圈和钢片的匝间距离及耦合系数都有非常精密的要求和控制，变压器的浸封和固定也是采取特殊材料和工艺，最大限度的保证性能指标不漂移。同时快克电子运用自己在电子技术上的无限优势实现了离子平衡度可以调节的功能，即使指标有所偏移也可以通过电位器校正，避免了类似其他品牌的损坏且不可修复的缺陷。对于另外一个心脏部件放电针，快克电子采用进口材料的钨合金作为放电针基材，经过特殊工艺打磨使其达到最佳的尖端放电效果，由于是特殊的合金材料，其耐蚀性等其他物理性能都非常优越和统一，不同于其他品牌采用普通的钨、铜甚至不锈钢材料，经过一段时间的老化就会钝锈或产生粉尘。另外放电针架的形状和放电针的间隔距离都是经过精心计算和研究，能充分保证离子流的产生和最大限度的避免自身的中和。静电消除器的分类静电消除器按高压电源可以分为直流型和交流型静电消除器，交流型又可以分为工频交流和高频交流（见以下图表）。按电源频率分直流型静电消除器交流型静电消除器工频交流型高频交流型QUICK443A、443B、447-2及其他定制品QUICK440(A、D)、441（B、D）、445（D、F）+446(F)、448+446（B）、445E(F)+446E(F)等等QUICK449、436、439等直流型和交流型静电消除器最形象的区别是：直流型是一半数量的放电针发射正离子，一半数量的放电针产生等量的负离子，以此通常来说直流型的静电消除器放电针的数量都是偶数且针和针的间隔相对较大。交流型则是放电针随着电源的频率（工频或高频）交替产生等量的正负离子。高频交流型静电消除器交替产生离子的频率非常高所以离子流的密度非常大，因此较之能更迅速地中和静电，且离子流能充分到达凹凸不平、不规则的位置和角落，消静电能力相对较快和较强。静电消除器按功能和外形可以分为离子风机（离子风扇），离子吹尘枪（静电喷枪），离子风蛇，离子（风）棒等等（见以下图表），以上众多品种如果以是否需要外接气源来区分的话则可简单的分为两大类，离子风机自带风扇运送离子流，其他的静电消除器需要外接压缩空气（气源要确保干燥和洁净），接压缩空气源的类型除了消除静电还兼有除尘清洁功能。按是否需要压缩气源功能外型分类离子风机离子（风）棒可以接气源使用也可以不接离子吹尘枪、离子风蛇、喷咀型静电消除器、固定式消静电喷咀QUICK440、441、443、442-2（3）、447-2（3）、436、439等等QUICK448+446B（C）QUICK445（A、D、F）+446(F)、445E（F）+446E(F)等等以表格的方式比较快克电子各种静电消除器的各自特性和差异离子风机（离子风扇）类 型号指标QUICK440AQUICK440DQUICK443AQUICK443BQUICK436QUICK439正衰减时间1.2s1.1s0.7s3.5S3S负衰减时间1.8s1.6s1.0s4S4S离子平衡度+10V5V5V+10V+10V平衡度是否可调可调不可调不可调不可调不可调放电针清洁清洁毛刷清洁棉棒清洁棉棒清洁棉棒清洁棉棒消静电距离、范围30cm30cm30cm30cm15cm40cm x 150cm40cm x 150cm40cm x 150cm 30 cm x 60 cm 20cm40cm高压方式 交流直接耦合直流直接耦合直流直接耦合交流电容耦合交流电容耦合实物尺寸（mm）14022084135190751401908310450140 653080其他特性可配直管和弯管塑料外壳，清洁方便消静电很快体积小体积小 型号指标QUICK447-2QUICK447DQUICK447-3QUICK442-2QUICK442-3QUICK441QUICK441D正衰减时间2.0S2.0S375S3.75S1.1S负衰减时间3.0S3.0S375S3.75S1.6S离子平衡度10V10V+15V+15V10V平衡度是否可调可调可调可调可调可调放电针清洁清洁棉棒清洁棉棒清洁毛刷清洁毛刷清洁毛刷消静电距离、范围45 cm45cm45cm45cm30cm7501500 mm12001500 mm7501500 mm12201500 mm90cm180cm高压方式直流直流交流交流交流实物尺寸mm430 170 6060016070 630x 90x170108617090391114206 其他特性体积小可调速风扇产生大范围气流进口照明灯具，光线柔和内置基层过滤片可带报警功能接压缩空气的消静电除尘设备名称配置组合主要技术指标其他特性功能可调式离子吹尘枪QK445、445D离子吹尘枪(可选)离子平衡度可调消静电速度快，小于0.5S445D为塑料材质，气量可调；445为金属材质QK446电源双路可调式离子吹尘枪两路QK445离子吹尘枪离子平衡度可调消静电速度稍慢，小于0.5S445D为塑料材质，气量可调；445为金属材质QK446电源可调式离子风嘴QK445A风嘴离子平衡度可调消静电速度稍慢，小于0.5S风嘴必须固定，可用气动脚踏开关控制气源QK446电源调控式离子风蛇QK445E离子风蛇离子平衡度可调消静电快，大约0.6S左右台式夹台式可选，气量可调。可以任意调整消静电方向，有光电开关、脚踏开关两种控制方式QK446E电源改进型可调式离子风嘴QK446F电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。风嘴必须固定，带消音器噪声小当QK446F电源配QK445AF风嘴时，要控制离子风嘴，只能对气源进行控制，配脚踏气源开关。QK445AF风嘴改进型可调式离子吹尘枪QK446F电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。消静电区域较小 ，吹尘枪噪声小气管外径尺寸8mm，气量可调。高压采用电容耦合， 电流小，安全，不易引起爆炸、火灾等危险QK445F离子吹尘枪改进型可调式离子风蛇QK446F电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。台夹式，可以任意调整消静电方向，当QK446F电源配QK445EF离子风蛇时，要控制离子风蛇，只能对气源进行控制，配脚踏气源开关。带消音器QK445EF离子风蛇改进型调控式离子风嘴QK446EF电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。风嘴必须固定，带消音器噪声小有光电开关、脚踏开关两种控制方式QK445AF风嘴改进型调控式离子风蛇QK446EF电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。离子平衡度稳定，噪声小，台夹式，可以任意调整消静电方向，有光电开关、脚踏开关两种控制方式QK445EF离子风蛇双路改进型离子吹尘枪QK446F-电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1.2S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。消静电区域较小 ，吹尘枪噪声小气管外径尺寸8mm，气量可调。高压采用电容耦合， 电流小，安全，不易引起爆炸、火灾等危险两路 QK445F离子吹尘枪双路改进型离子风嘴QK446F-电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1.2S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。为一拖二，风嘴必须固定，带消音器噪声小当要控制QK445AF风嘴时，只能对气源进行控制，配脚踏气源开关。 两路 QK445AF风嘴双路改进型离子风蛇QK446F-电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1.2S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳为一拖二，台夹式，带消音器噪声小可以任意调整消静电方向，要控制离子风蛇，只能对气源进行控制，配脚踏气源开关。两路 QK445EF离子风蛇双路改进型调控式离子风嘴QK446EF-电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1.2S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。为一拖二，可根据情况固定风嘴消静电区域较小 ，吹尘枪噪声小光电开关、脚踏开关两种控制方式两路同时工作，同时不工作两路 QK445AF风嘴双路改进型调控式离子风蛇QK446EF-电源离子平衡度+10V左右，受环境影响较小，消静电时间大约1.2S左右，离子平衡度可调，调节方便，无须打开电源机壳。为一拖二，台夹式，带消音器噪声小可以任意调整消静电方向，光电开关、脚踏开关两种控制方式两路同时工作，同时不工作两路 QK445EF离子风蛇可调式离子棒QK446B电源离子平衡度+10V左右，可调消静电时间大约2S左右，消静电区域较大离子平衡度相对较好。1米以下的QK448离子棒双路可调式离子棒QK446B电源离子平衡度+10V左右，可调，消静电时间大约2S左右，消静电区域较大离子平衡度相对较好。两路 1米以下的QK448离子棒静电消除器使用场合静电消除器被广泛运用于电子工业、纺织、印刷造纸、橡胶塑料等等行业中，典型的使用场合如下：l LCD、TFT背光模组的生产、测试和组装 伴随着液晶显示器这个产业的产量以倍数增长的发展，静电消除器在此行业中的运用最为典型和广泛。由于液晶显示器的特殊性其在制造中的任一过程都需要静电防护和无尘作业。先前这个行业中使用最普遍的型号是QUICK440、QUICK441和QUICK445+446,QUICK440用于手机、PDA等掌中产品的显示屏，QUICK441用于电脑、电视等产品的组装过程。但随着家电流行的趋势，液晶显示屏的尺寸越来越大，现有标准的QUICK440和441其消静电范围已无法覆盖整个屏面，因此在选用离子风机是要视所生产的显示屏的大小而定制，如QUICK441J的消静电范围最大可以针对42英寸的显示屏。另外，如果是普通工作台上作业则选用桌面式摆放即可，如果是安装于净化工作桌使用则需选用悬挂式，如QUICK447-2、QUICK447-3等，如空间大小允许的话也可选用QUICK441或441J等，但安装在无尘净化桌使用必须考虑绕流现象，在安装角度和风量设置方面要斟酌。对于无尘要求高的工厂和车间，不锈钢外壳的离子风机是最佳的选用类型，绝对避免了烤漆型外壳长时间使用后产生的粉尘污染。l 相机摄像头和其他感光器件的生产和测试 此类器件非常娇嫩静电极易对其造成击穿和灰尘吸附，生产工厂通常会在流水线上方架置悬挂式离子风机，离子风机尺寸和出风口视工位情况而定，如QUICK442-3、QUICK447-3等，因为产品非常细小和敏感，在流转过程中每个环节都配置QUICK449，配以非常柔软的硅胶管作为出风口，细腻便捷，每道工序结束都通过软管消除静电和清除灰尘。l 手机、PDA及NOTEBOOK的组装和包装 这些产品的生产过程基本上都会使用QUICK440、443、441等型号的离子风机来实现静电防护，起码是在某些环节，尤其是前两者最为重要，在LCD、TFT显示屏和PCB连接组装时还需离子吹尘枪除尘。l 手机、笔记本电脑等消费类电子产品外壳的喷涂前后 消费类电子产品的外观是相当重要的，稍有瑕疵就是不良，所以这些产品在喷涂前和喷涂过程中的静电防护相当重要。因为高电压值的静电能很大程度的使产品表面吸附颗粒和尘埃。通常在喷涂传送通道口会大量安装离子风机（此离子风机按客户的使用习惯或空间的安装尺寸而定，可以选QUICK441或447等型号并排放置，也可以定做N个出风口的加长离子风机），对所经过的塑件全包围集中消除静电，再通过固定式静电喷咀或离子风棒进行除尘，如果不是自动流水线通常靠人工用QUICK445D等离子吹尘枪逐个清洁，最后进入喷涂设备l 工业用薄膜或塑料纸的卷覆和裁切 卷装薄膜或塑料纸在撕展和裁切的时候由于强烈摩擦会产生伏特数很高的静电，使最后用于包装的薄膜吸附大量的灰尘杂质而影响被包装产品的质量，因此也需要有相应范围的消静电并除尘，通常的薄膜卷都是很宽幅的，所以一般会选用QUICK448离子风棒，配合相应的长度，调整好气压使除尘效果最好，于薄膜的正反两面各装一根离子棒更加理想。 l 关系晶圆生产、半导体封装测试的车间、设备和存储空间 这种产业的车间每个环节都注重静电的防护，广泛使用离子风机。在自动化设备里可以安装QUICK449，以喷咀型静电消除器的体积小，易安装的特点来解决特定位置、局限空间的针对性消除静电。l 芯片表面印刷、塑件表面印刷 印刷头来回运行时喷涂嘴和芯片或塑料件表面摩擦起电，极易造成字体歪斜或笔画缺少，用离子风机针对印刷头除静电，通常采用夹台式安装。l SMT加工过程中PCB的静电防护 为了保证贴片前PCB的PAD不因静电而粘灰尘造成焊接不良，尽量在锡膏印刷前使用离子吹尘枪消电除尘，在PCB过完回流炉进行目检前最好通过离子风机消除静电（因为PCB在回流炉里运动和干燥的空气摩擦很有可能产生静电），避免娇嫩芯片或器件的损伤。l 其他需要静电防护的行业或环节10 / 1010 / 10