电子装配工技能实训与考核指导(中、高级工)
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1.2 任务2 安全文明生产

1.2.1 安全生产

电子产品生产制造过程中的安全问题主要涉及人身安全、设备安全、产品安全等。

1.人身安全

电子装配工人经常触及的是用电安全问题,尽管电子产品装配工作通常称为“弱电”操作,但实际工作仍避免不了“强电”。如常用工具(电烙铁、热风枪、电钻等)和电子仪器仪表设备等都要接220V的市电才能工作,因此用电安全是电子装配工作的首要条件。

电对人体的伤害大致分为两种:电击与电伤。电击是电流通过人体内部,破坏人的心脏、神经系统等所造成的内部伤害。由于人体接触到带电的导线、漏电设备的外壳或者其他带电体,以及由于雷击或电容放电,都可能导致电击。电伤大多是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的局部伤害,包括电弧烧伤、烫伤、电烙印、皮肤金属化、电气机械伤害、电光眼等不同形式的伤害。电对人体的伤害程度与电流流过人体的路径、时间、大小有关。一般来说,通过人体的电流越大,对人的生命威胁也越大,而电流通过人体的持续时间越长,使流经处的皮肤发热、出汗,降低了皮肤阻抗,这样通过人体的电流也相应地增加,从而增加了危险性。

电伤害人体的程度主要和下列因素有关:

(1)电流。电流越大越危险,大于5mA就有危险。

(2)电压。干燥的环境36V、潮湿环境24V或12V是安全的,超过上述电压就有危险。

(3)频率。50~100Hz对人的伤害最大,死亡率45%。125Hz对人的伤害较大,死亡率25%。200Hz以上基本上消除了触电危险,有时还可以用于治疗疾病。

(4)人体电阻。人体对电流具有一定的阻碍作用,这种阻碍作用表现为人体电阻。人体电阻主要来自皮肤表层。干燥的皮肤电阻可达到100kΩ以上,而潮湿时或皮肤受到破坏时电阻会降到1kΩ以下。人体电阻是个非线性电阻,随电压升高,其阻值减少。

为保证安全生产,确保人身安全,在工作中要落实以下安全用电措施:

(1)工作间的电源要符合电气安全标准;使用符合安全要求的低压电器;总电源上应装有漏电保护开关;合理选择导线和熔丝;用电设备要有安全接地措施。高温电气设备的电源线不能用塑胶线。

(2)电气设备必须满足绝缘要求。通常规定固定电气设备绝缘电阻值不低于1MΩ;可移式电气设备的绝缘电阻值不低于2MΩ;在特殊要求的场合绝缘电阻值更高。

(3)在操作带电设备时勿触及非安全电压的导电部分;在非安全电压条件下作业时,要应尽可能单手操作,双脚最好站在绝缘体上。

(4)在调试高压设备时,作业人员应穿绝缘鞋,戴绝缘手套;在调试较大功率的电子装置时作业人员应不少于两人。

(5)生产装配中剪下的导线头和金属物要及时清除,不能遗留在机器内部,以免造成隐患;工具不能乱放乱扔,甚至留在机器内部,使用电烙铁时烙铁头上的残锡不能乱甩。

(6)各电气设备和电源应设专人负责,并定期检查,作好记录,发现问题要及时处理。

2.设备安全

电子产品制造中的主要设备一般比较昂贵,如贴片机、丝印机、焊接机等,所以设备的安全十分重要。

要定期检查维护设备,按设备操作规程操作设备;保护设备配套的各种安全装置、宣传标牌和消防器材,不准随意动用,严禁擅自拆除或毁坏。

开动设备接通电源以前应清理好工作现场,仔细检查各种手柄位置是否正确、灵活,安全装置是否齐全可靠。在通电前要做到“三查”:

(1)查设备的铭牌。设备在醒目处都会按国家标准标有该设备所要求的电源电压、频率、容量、功率等参数的标志或铭牌。

(2)查环境电源。电压、容量是否与设备吻合。

(3)查设备本身。有无损伤,绝缘是否符合要求,电源接线是否完好,外壳是否可能带电等。

3.产品安全

电子产品应用广泛,不同的环境都有大量的应用,因此在设计、制造和使用中为保证电子产品性能稳定和安全有许多的防护措施,如防静电、防腐蚀、防潮湿、防霉菌、防电磁等。

随着电子行业的迅速发展,体积小、集成度高的器件得到了大规模生产,从而导致导线间距越来越小,绝缘膜越来越薄,致使耐击穿电压也越来越低。而电子产品在生产、运输、储存和转运等过程中所产生的静电电压却远远超过其击穿电压阈值,这就可能造成器件的击穿或失效,影响产品的技术指标。由此可见,静电是电子行业发展中的一大障碍。所以预防静电在电子产品设计、制造和使用中显得越来越重要。

电子行业中静电危害可分为两类:一是由静电引力引起的浮游尘埃的吸附,即静电吸附;二是由静电放电引起的介质击穿,即电介质击穿。

(1)静电吸附。在半导体元件的生产制造过程中,由于大量使用了石英及高分子物质制成的器具和材料,其绝缘度很高,在使用过程中一些不可避免的摩擦可造成其表面电荷不断积聚,且电位越来越高。由于静电的力学效应,在这种情况下,很容易使工作场所的浮游尘埃吸附于芯片表面,而很少的尘埃吸附都有可能影响半导体元件的良好性能。所以电子产品的生产必须在清洁环境中操作,并且操作人员、器具及环境必须采取一系列的防静电措施,以防止和降低静电危害的形成。

(2)电介质击穿。由静电引起元件的击穿是电子工业中静电危害的主要方式。在强电场中,随着电场强的增强,电荷不断积累,当达到一定程度时,电介质会失去极化特征而成为导体,最后产生介质的热损坏现象,这种现象称为电介质的击穿。介质击穿分热击穿、化学击穿和电击穿3种形式。

(3)人体静电。在工业生产中,引起元件损坏和对电子设备的正常运行产生干扰的另一个主要原因是人体静电放电。人体静电放电既可能造成人体遭电击而降低工作效率,又可能引发二次事故(即器件损坏),因此人体静电应引起足够重视。人体形成静电的原因是人体在日常工作中,把人体所消耗的机械能在活动中转换为电能。人体是一个静电导体,当与大地绝缘时(如穿的鞋底为绝缘物质),人体与大地就形成一个电容,使电荷储存起来,其充电电压一般 ≤50kV。当电荷储积到一定程度时,一旦条件成熟会放电形成火花,瞬时放电电压可达数千伏。

电子产品的生产过程是复杂的,就防静电而言,其是一个综合治理的过程,应渗透到生产的各个环节,并根据各生产环节的工艺要求,提出不同的对策,以达到对静电敏感器件的有效控制。

[1]固定岗位的防静电工艺。对固定岗位应采用静电泄露工艺。一个静电控制岗位成为一个防静电点,一条生产作业线组成一个安全作业区。一个安全作业区包含:接地母线、防静电地垫、防静电桌垫、防静电腕带、防静电工具(如电烙铁等)。以上5种必须接地良好方为有效。

[2]流动岗位的防静电工艺。流动岗位中分完全流动、半流动和时流动时固定三种。流动岗位可采用静电泄露法与复合中和法来交互使用。

[3]固定单个设备的防静电工艺。固定单个设备(如波峰焊机、剪腿机、测试设备、整机联调设备等)的工艺要求:设备应良好接地;有必要的设备周围要铺设防静电地垫;操作者穿戴防静电衣、帽、腕带等。

[5]生产中的主要环节防静电工艺。电子产品生产的环节主要有:器件的采购→入厂检验→老练筛选→转运保管→验收配料→收、发、领、退料→装焊→单板调测→装机→整机运行→检验→入库→包装→运输→到用户。应根据不同的生产环节放置静电安全点。

静电安全区的一般要求如下:

●静电安全区出入口应有明显的标志以示警告。入口处要有防静电门帘,使入区人员释放自身行走时所积聚的静电荷。

●安全区室温应控制在15℃~20℃之间,相对湿度应在50%~70%。严格禁止在湿度小于30%的环境中操作静电敏感器件。

●静电安全作业区应避免高压作业。

●安全区的防静电设施不得随意移动或拆除,安全区作业面必须导电良好。

●作业区工作台面禁止放置非生产性物品(如报纸、书籍、食品、手包等)。作业区使用的图纸资料必须放入防静电塑料袋内,防止翻阅时静电的产生,静电安全区工作人员必须穿戴防静电工作服和防静电鞋。

●非工作区人员未经允许不得擅自入内,允许进入者必须在入口处释放静电荷,并穿戴好防静电衣、鞋或鞋套等防静电物品,进入内部不得随意触摸器件、组件和产品的各接线端子等。

此外根据电子产品和生产的环节,还有如下环节的静电防护,具体的防护要求不再一一例举。

●静电敏感器件进厂检验中的静电防护。

●静电敏感器件在运输、存储保管中的防护。

●印制板插装、焊接过程的静电防护。

●印制板检测过程中的静电防护。

●产品包装中的静电防护。

随着人类的进步和电子技术的不断发展,静电危害已经被人们所认识。静电危害所引起的一个最突出的问题就是电子器件的击穿,其中硬击穿容易被及时发现,而软击穿则不易及时发现,它所造成的潜在危害将随时间的推移表现为产品的质量问题,给用户、厂家都会造成严重影响和损失。所以从器件的购买到产品的包装出厂必须环环把关,严禁静电危害的产生,才能确保产品质量。

1.2.2 文明生产

文明生产,就是创造一种生产过程正规、安全、秩序井然,生产场地清洁明亮、布局合理,并养成按标准秩序和良好工艺技术精心操作的习惯。

文明生产是企业全面质量管理的重要组成,也是实现安全生产和提高产品质量的前提。只有这样,才能生产出一流的产品、向用户提供一流的服务。

对电子产品生产企业而言,文明生产涉及企业的各项管理制度和措施,文明生产的实现必须要从每个生产车间做起,要从执行生产的每个操作者做起。目前,起源于日本的5S现场管理体系最为适用,已被许多企业采用和发扬。5S即整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)、清洁(Seiketsu)、素养(Shitsuke)因均以“S”开头简称5S。5S管理是通过规范现场环境,创造安全舒适明亮的工作环境,从而培养员工良好的、规范的工作习惯,并激发员工的工作热情和责任感,最终提高生产质量和效率,提升企业的形象和竞争力。

1.整理(SEIRI)

整理就是把要与不要的东西彻底分开,要的东西摆在指定位置挂牌明示,实行目标管理;不要的东西则坚决处理掉。这些被处理掉的东西包括原辅材料、半成品和成品、设备仪器、工模夹具、管理文件、表册单据等。

2.整顿(SEITON)

当那些不要的东西被处理掉以后,要的东西按目标管理定位放置,一切乱堆乱放或暂时不用需放置且又无特别说明的东西,均应受到现场管理干部(小组长、车间主任、生产部次长、科长等)的责任追究。这种整顿对每个部门都同样重要。

3.清扫(SEISO)

清扫就是将工作场所、环境、仪器设备、材料、工夹量具等上的灰尘、污垢、碎屑、泥砂等脏东西清扫抹拭干净。

4.清洁(SEIKETSU)

清洁就是在“整理”、“整顿”、“清扫”之后的最一般的日常维持活动,如地面无落物(零部件)、无油渍、无垃圾纸屑、东西无乱摆放、操作者不留指甲(特殊工序)、女工的长发卷入工作帽内、只穿工作拖鞋(特殊场合)等。这一管理手段的实施是每位员工随时检讨和确认自己的工作区域内有无上述不良现象,如有,则立即改正。

5.素养(SHITSUKE)

素养就是培养全体员工良好的礼貌礼节、工作习惯、组织纪律、敬业精神。

后来又有6S现场管理,是在5S基础上加了“安全(Safety)”,7S现场管理又是在6S上加了“节约(Save)”8S现场管理是7S上加了学习(Study)。