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浅谈静电对洁净车间的种种危害

admin 2020-02-20 06:44:39 阅读


静电(是一种处于静止状态的电荷)对于大家来说也许是意见小事,就一瞬间的事情,但是静电对于洁净车间来说却是关乎产品合格率的事情。净化工程室内污染控制,没有洁净室,污染敏感零件不可能批量生产。在FED-STD-2里面,洁净室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间,其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度,从而达到适当的微粒洁净度级别。大家一起来了解一下静电对洁净车间的危害。
1、静电(是一种处于静止状态的电荷)库仑力
在静电(是一种处于静止状态的电荷)库仑力的作用下,吸附的洁净车间粉尘(形态:固体微粒)、污物造成元器元件增大泄漏或形成短路(电流不经用电器、直接连电源两极),使性能受损,成品率和可靠性大大下降。净化等级洁净车间,亦称洁净室无尘车间、无尘室或清净室。洁净室的主要功能为室内污染控制,没有洁净室,污染敏感零件不可能批量生产。在FED-STD-2里面,洁净室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间,其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度,从而达到适当的微粒洁净度级别。如粉尘粒径>100μm,铝(Al)线宽度约100μm,氧(Oxygen)化膜厚度在50μm时,最易使产品报废。现在线径更细,氧化膜很薄,粒径很小的尘粒子就会损害元器件,这种情形多发生在洁净车间腐蚀(释义:指腐烂、消失、侵蚀等)清洗、光刻、点焊和封装等工艺过程中。
2、静电放电ESD
(1)元器件的绝缘氧化(oxidation)膜(oxide film)被击穿,引线被烧断或线间熔断。若人体带上10KV(100PF)的静电(是一种处于静止状态的电荷)荷,触摸器件脚时发生ESD,其向洁净车间瞬间形成脉冲放电电流峰值可达20A(10~100s),不要说高密度(单位:g/cm3或kg/m3),细线径,薄SiO2膜的Lsi、Vlsi,就是一般IC、MOS都会遭受损坏。
(2)造成洁净车间噪声、发射电磁辐射干扰
ESD引起EMI其电磁波的前后峰较尖,信号强,相当于电路中几伏的能量,频率(frequency)跨越几MH2甚几百MH2的强大噪声,可能(maybe)引起元器元件损坏,设备和传感器(transducer)不正常工作,甚至引起洁净车间设备死机。净化标准温湿度主要是根据工艺要求来确定,但在满足工艺要求的条件下,应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高,出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。具体工艺对温度的要求以后还要列举,但作为总的原则看,由于加工精度越来越精细,所以对温度波动范围的要求越来越小。
(3)电击人体
半导体,平面显示器,光电子等洁净车间,尽管做了很多工作,但洁净室的静电问题仍然影响着生产安全和产品产量,影响着制造成本和效益(benefit),影响产品的质量和可靠性。据国外工业专家估计,美国每年由于静电造成产品的损失平均在8-33%,还有人估计美国每年静电对电子工业毁损价值达100亿美金(USD);日本80年代曾对报废的电子产品进行分析,由ESD引起的损失占1/3。我国半导体、平面液晶显示、光电子等都起步较晚,但静电危害也时有发生,成品率较低。

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