Rent værelse og statisk analyse

Rent værelse og statisk analyse

1. Rent værelse og statisk elektricitet

(1) Rent værelse

Halvledere, fladskærm med flydende krystaller, optoelektronik og biomedicin kræver alle rene produktionsværksteder. Generelt refererer rene rum til lokaler eller begrænsede rum, hvor koncentrationen af ​​suspenderede luftpartikler i rummet kontrolleres inden for bestemte grænser. Jo mindre det begrænsede antal partikler er, jo højere er renligheden.

(2) Statisk elektricitet i renrum

På grund af renlighedskravene i det rene rum, indendørs brug

① Et stort antal dekorative materialer med højt isoleringsmedium, gulve, vægge, døre, lofter, skillevægge, arbejdsbænke, stole osv., Disse materialer er lette at elektrificere og oplade ved friktion, og er ikke lette at lække og frigive.

Plastgulv 500V ~ 1000V i fotoopsamlingsrum, 500V ~ 1500V i diffusionsrum, 500V ~ 1500V i flisegulv, 700V til plast tapet, OV ~ 1000V til plastloft, 500V ~ 3000V til metal bevægelig læderstoloverflade.

People Når folk bærer rene overalls, sko, går eller arbejder, vil friktion med forskellige materialer, udstyr og udstyr generere statisk elektricitet, og mennesker, tøj og sko vil blive opkrævet. Folk bærer nylontøj og sko i plastik med gummisål, der langsomt går på det rene gulv, med 7000V ~ 8000V statisk spænding på deres kroppe. 1200V (10%~ 20%RH), 250V (65%~ 90%RH) kan bruges til at gå på vinylgulv, 35000V (10%~ 20%RH), 1500V (65%~ 90) kan bruges til at gå på tæppe %RH), chip -samlebåndet, arbejdstøjet, som folk bærer, kan nå 10KV.

AirLuftstrømmen i klimaanlægget passerer gennem det primære effektfilter, mediumeffektfilteret og højeffektivitetsfilteret, og den rensede udløbsluftstrøm er elektrostatisk ladet.

Aluminiumsplade lufttilførsel og returluftudtag er 500 ~ 1000V.

④ Et stort antal isolerende udstyr, udstyr og værktøjer er også vigtige kilder til elektrostatisk ladning. Wafersamlings produktionslinje: wafer loading box 35KV, plexiglasdæksel 8KV, kvartsprodukt 1.5KV, wafer bakke 6KV, acryl cover 20KV, bordplade 10KV, plast opbevaringsskab 30KV, glasfiber krystal loading box glider over polypropylen bordpladen Med 10KV.

Kort sagt: jo højere renlighedskravene i renrummet er, desto mere alvorlig er den elektrostatiske opladning.

2 Farerne ved statisk elektricitet i rene rum

(1) Elektrostatisk Coulomb -kraft

Støv og snavs suges ind og bringes til ikke-enheder, hvilket vil øge lækage eller forårsage kortslutninger, hvilket vil ødelægge ydelsen og i høj grad reducere udbyttet og pålideligheden. Hvis støvpartikelstørrelsen er> 100μm, er aluminiumtrådbredden omkring 100μm, og oxidfilmtykkelsen er 50μm, det er let at få produktet til at skrotte. Nu er tråddiameteren tyndere, og oxidfilmen er meget tynd. Støvpartiklerne med små partikler vil beskadige komponenterne. Denne situation opstår for det meste i processen med korrosionsrensning, fotolitografi, punktsvejsning og emballering.

(2) Elektrostatisk afladning ESD

① Komponentens isolerende oxidfilm nedbrydes, blytråden brændes, eller tråden smeltes kort. Hvis menneskekroppen bærer en statisk ladning på 10KV (100PF), vil ESD forekomme, når enhedens fødder berøres, og det vil øjeblikkeligt danne en pulsudladestrømspids til jorden op til 20A (10 ~ 100s), for ikke at nævne høj densitet, tynd tråddiameter og tynd Sio2 film. Lsi, Vlsi, det vil sige generel IC, MOS vil lide skade.

Generelt er modstandsspændingsfeltstyrken for den isolerede gate Sio2-film på enheden E=(5-10) × 106V/cm. Hvis tykkelsen af ​​enhedens Sio2-film er 1000, vil enhedens input-pin blive ramt ved at anvende en statisk spænding over 50V-100V. Brug den, og det er meget almindeligt, at folk bærer statisk elektricitet, der overstiger 50V eller 100V.

Forårsage støj og elektromagnetisk bølgeinterferens

ESD forårsager EMI. De forreste og bageste toppe af den elektromagnetiske bølge er skarpe, signalet er stærkt, og energien svarer til et par volt i kredsløbet. Frekvensen strækker sig over et par MH2 eller endda hundredvis af MH2. Kraftig støj kan forårsage skader på komponenter, udstyr og sensorer, der ikke fungerer, eller endda forårsage, at enheden fryser.

EMI forårsaget af ESD kan også forårsage forkert signalindgang eller låsning. Hvis waferens EMIF -kasse placeres på en stålvogn i et rent rum, vil waferens ESD blive transmitteret til vognen gennem induktans, og hjulene er isoleret, og diffusionen af ​​EMI vil få waferprocessoren til at gå ned .

Elektrisk stød for menneskekroppen

Når menneskelig ESD eller ESD til mennesker overstiger den menneskelige krops elektriske stødgrænsestrøm med mere end 5mA, vil mennesker have forskellige følelser af skade, hvilket får personalet til at føle sig urolige og operere forkert.

Selvom der er blevet udført meget arbejde i rene rum såsom halvledere, fladskærme og optoelektronik, påvirker de statiske elektricitetsproblemer i rene rum stadig produktionssikkerhed og produktoutput, påvirker produktionsomkostninger og fordele og påvirker produktkvalitet og pålidelighed . Det rapporteres, at udenlandske industrieksperter vurderer, at det gennemsnitlige tab af produkter forårsaget af statisk elektricitet i USA er 8-33%. Se tabel 3 for rapporten om statisk tab.

Nogle mennesker vurderer, at skadesværdien af ​​statisk elektricitet til elektronikindustrien i USA er 10 milliarder amerikanske dollars hvert år. Japan analyserede skrotede elektroniske produkter i 1980'erne, og tabene forårsaget af ESD tegnede sig for 1/3. mit lands' s halvledere, flade flydende krystaldisplays og optoelektronik startede alle sent, men der er også opstået elektrostatiske farer, og udbyttet er lavt. For eksempel er SMT -værkstedet i en virksomhed i Beijing 4 måneder om vinteren, hvilket ofte forårsager millioner af dollars i tab på grund af ESD. Tusinder af kontorcomputere i en udenlandsk finansieret virksomhed i Shanghai blev klaget af ESD-personale, og computerne fungerede ikke korrekt. Computerrummet på et forsknings- og designinstitut med mere end 200 kvadratmeter har alvorlig ESD og kan ikke fungere normalt. Et udenlandsk investeret firma i Wuxi havde engang ustabil produktkvalitet på grund af ESD. Og banker, værdipapirvirksomheder, fortrolige databaser, overvågningscentre, strømforsendelseslokaler og så videre. Hvis der opstår ESD, er det let at forårsage interferens, og datatab gør situationen endnu mere alvorlig.

3 Ren rum statisk kontrol

(1) Grundlæggende principper for statisk kontrol

① Bestem det statiske kontrolniveau

Minimer dannelsen af ​​statisk ladning

③ Metoden til udluftning og neutralisering fremskynder spredningen af ​​statisk ladning og forhindrer statisk elektricitet i at ophobes

Beskyt produktet mod ESD -skader

(2) Bestem niveauet for statisk kontrol

① Klassificering af komponenter, komponenter og udstyrs elektrostatiske følsomhed

Niveau 1: let beskadiget af 0-1999V elektrostatisk spænding

Niveau 2: let beskadiget af 2000-3999V elektrostatisk spænding

Niveau 3: let beskadiget af 4000-5999V elektrostatisk spænding

Hvis den følsomme statiske spænding er større end 16000V, er det ikke nødvendigt at tage antistatiske foranstaltninger.

② Klassificering af elektrostatisk beskyttelsesarbejdsområde

Klasse A: Lad det elektrostatiske potentiale til jorden ikke overstige ± 100V

Klasse B: Lad det elektrostatiske potentiale til jorden ikke overstige ± 1000V

I selve projektet overstiger det elektrostatiske potentiale ikke 3 niveauer af den elektrostatiske følsomme spænding for de tilsvarende komponenter, komponenter og udstyr såsom 100V, 500V og 1000V.

(3) Minimer genereringen af ​​statisk ladning så meget som muligt

Dette er det første trin i trilogien om statisk kontrol. I dette rene arbejdsmiljø er de bedste foranstaltninger:

① Brug udstyr med lignende egenskaber så meget som muligt for at reducere den elektrostatiske ladning, der genereres under kontaktfriktionsadskillelsesprocessen;

Prøv at bruge statisk ledende eller statisk afledende materiale til at reducere ophobning af statiske ladninger under processen med kontaktfriktion og adskillelse;

Prøv at bruge en produktionsproces, der reducerer elektrostatisk ladning genereret ved kontaktfriktionsadskillelse.

(4) Relief og neutralisering

Dette er det første trin i tretrinsprocessen med at kontrollere statisk elektricitet. De sædvanlige foranstaltninger i renrummet ved mikroelektronikproduktion er jordforbindelse, brug af ledende eller afledende materialer til afladning af statiske ladninger og ioniserende afledere til at neutralisere statiske ladninger.

① Jord

Renrummet skal være udstyret med et uafhængigt elektrostatisk jordforbindelsessystem, herunder jordforbundet metalnetstøttesystem, produktionslinje -arbejdsstation (sæt) jordforbindelsessystem. For sikkert og effektivt at aflade den statiske ladning til jorden ved hjælp af metalhuset på alt udstyr i rummet, metalbeslaget på det mobile udstyr og det antistatiske udstyr. Jorden udluftes til jorden. Grund, vægge, lofter, skillevægge osv. Er hårdt jordet, mens udstyrsskaller, mobilt udstyr (biler, stole, hylder osv.), Arbejdsbænke osv. Er blødt jordet.

② Ioniseret Xiao Electric

Komponenter, printkort, produktionslinjer og arbejdsstationer fremstillet og samlet i rene rum er altid uundgåelige, at der er nogle isolerede ledere, der ikke kan jordes, og isolerende dielektriske materialer (f.eks. De fleste almindelige plastmaterialer). I nogle miljøer bruges ioniserende eliminatorer almindeligt. Spred lokalt den statiske ladning på disse objekter og oftere ved hjælp af luftionisering for at neutralisere den statiske ladning på det isolerende medium og den isolerede leder.

③ Statisk elektricitet og statiske afledende materialer

Statiske elektricitetsledende materialer og statisk afledende materialer er også meget gode statiske ladningsafladningsmaterialer på grund af deres statiske elektricitetsledningsevne og er sikrere end metallederudladninger. De bruges normalt som gulve, vægge, arbejdsbænke og omsætningscontainere. , Pincet, børster og andet antistatisk udstyr.

(5) Anti-ESD, beskytt produkter

Dette er det sidste trin i de tre trin til styring af statisk elektricitet. I det rene rum for mikroelektronikproduktion, for at forhindre ESD i at forekomme på statiske følsomme komponenter eller komponenter, PCB'er, er en måde at tilvejebringe passende jordforbindelse til komponenter og komponenter. Eller gren til" disperger" den statiske ladning, der findes på produktet den første metode er at bruge passende emballagemetoder og materialer til håndtering af emballering og transport af elektrostatisk følsomme enheder. Disse materialer kan effektivt afskærme indtrængen af ​​elektriske ladninger i produktet og reducere den statiske ladning, der genereres af produktets bevægelse i emballagekassen.

Internationalt har halvledere, fladskærms-LCD-skærme og optoelektronik udviklet sig hurtigt, og integrationsniveauet bliver højere og højere. 8" 12" chips er dukket op, og chiptrådsdiametre bliver tyndere og tyndere, og kravene til antistatisk bliver højere og højere. Se tabel 4.

American ESD Association er begyndt at revidere ANS ESD S 20.20-1999 elektrostatisk afladningskontrolstål og har foretaget nogle ændringer i klassificeringen af ​​SSD elektrostatisk modtagelighed, se tabel 5, 6 og 7.

Dette giver komponentbrugere en advarsel, uanset når personale eller udstyr laver udstyr, fortæller dig de miljøkontrolkrav, der kan være nødvendige. Hvis den tilladte spænding i EPA-området når 25V, er jeg bange for, at vores eksisterende antistatiske udstyr, udstyr, værktøjer og teknik skal gennemgå hårdt arbejde.