Čistá miestnosť a statická analýza
1. Čistá miestnosť a statická elektrina
(1) Čistá miestnosť
Polovodiče, displeje z tekutých kryštálov s plochým panelom, optoelektronika a biomedicína vyžadujú čisté výrobné dielne. Čistými miestnosťami sa spravidla rozumejú miestnosti alebo obmedzené priestory, kde je koncentrácia suspendovaných častíc vzduchu v priestore regulovaná v rámci stanovených limitov. Čím menší je obmedzený počet častíc, tým vyššia je čistota.
(2) Statická elektrina v čistej miestnosti
Vzhľadom na požiadavky čistoty na čistú miestnosť, vnútorné použitie
① Veľký počet dekoratívnych materiálov s vysokým izolačným médiom, podlahy, steny, dvere, stropy, priečky, pracovné stoly, stoličky atď., Tieto materiály je ľahké elektrifikovať a nabíjať trením a nie je ľahké ich unikať a uvoľňovať.
Plastová podlaha 500V ~ 1000V v miestnosti na leptanie, 500V ~ 1500V v difúznej miestnosti, 500V ~ 1500V v dlažbe, 700V pre plastové tapety, OV ~ 1000V pre plastový strop, 500V ~ 3000V pre kovový pohyblivý kožený povrch stoličky.
HenKeď ľudia nosia čisté montérky, obuv, chodia alebo pracujú, trenie o rôzne materiály, zariadenia a vybavenie generuje statickú elektrinu a ľudia, oblečenie a obuv sa budú nabíjať. Ľudia chodia po čistej podlahe so silonovým oblečením a plastovými topánkami s gumovou podrážkou, pričom na tele majú statické napätie 7 000 V až 8 000 V. 1200 V (10%~ 20%RH), 250V (65%~ 90%RH) je možné použiť na chôdzu po vinylovej podlahe, 35 000 V (10%~ 20%RH), 1500 V (65%~ 90) je možné použiť pri chôdzi na koberci %RV), montážna linka na triesky, pracovný odev, ktorý ľudia nosia, môže dosiahnuť 10 KV.
Flow Prúd vzduchu klimatizácie prechádza filtrom s primárnym efektom, filtrom so stredným efektom a filtrom s vysokou účinnosťou a vyčistený výstupný prúd vzduchu je elektrostaticky nabitý.
Výstupy prívodu a spätného vzduchu z hliníkového plechu sú 500 ~ 1000V.
Important Veľký počet izolačných zariadení, zariadení a nástrojov je tiež dôležitým zdrojom elektrostatického náboja. Výrobná linka na montáž oblátok: nakladací box na oblátky 35KV, kryt z plexiskla 8KV, kremenný výrobok 1,5KV, podnos na oblátky 6KV, akrylový kryt 20KV, doska stola 10KV, plastová skladovacia skrinka 30KV, nakladací box z kryštálov zo sklenených vlákien sa posúva cez polypropylénovú dosku s 10KV.
Stručne povedané: čím vyššie sú požiadavky na čistotu v čistej miestnosti, tým závažnejšie je elektrostatické nabíjanie.
2 Nebezpečenstvo statickej elektriny v čistých priestoroch
(1) Elektrostatická Coulombova sila
Prach a nečistoty sa nasávajú a privádzajú k zariadeniam, ktoré nie sú zariadeniami, čo zvýši únik alebo spôsobí skraty, čo poškodí výkon a výrazne zníži výnos a spoľahlivosť. Ak je veľkosť prachových častíc &> 100 µm, šírka hliníkového drôtu je asi 100 µm a hrúbka oxidového filmu je 50 µm, je ľahké výrobok zošrotovať. Priemer drôtu je teraz tenší a oxidový film je veľmi tenký. Malé častice prachu môžu častice poškodiť. Táto situácia sa väčšinou vyskytuje v procese korózneho čistenia, fotolitografie, bodového zvárania a balenia.
(2) Elektrostatický výboj ESD
① Izolačný oxidový film súčiastky sa poškodí, olovený drôt sa spáli alebo sa drôt roztaví. Ak je v ľudskom tele statický náboj 10 KV (100 PF), k ESD dôjde pri dotyku nôh zariadenia a okamžite vytvorí vrchol impulzného výbojového prúdu k zemi až do 20 A (10 ~ 100 s), nehovoriac o vysoká hustota, tenký priemer drôtu a tenká fólia Sio2. Lsi, Vlsi, to znamená všeobecné IC, MOS, budú poškodené.
Všeobecne povedané, sila poľa výdržného napätia izolovanej fólie Sio2 brány zariadenia je E=(5-10) × 106V/cm. Ak je hrúbka fólie Sio2 zariadenia 1000, vstupný kolík zariadenia bude zasiahnutý pôsobením statického napätia nad 50 V-100 V. Noste ho a je veľmi bežné, že ľudia prenášajú statickú elektrinu presahujúcu 50 V alebo 100 V.
② Spôsobuje rušenie hlukom a elektromagnetickými vlnami
ESD spôsobuje EMI. Predné a zadné špičky elektromagnetickej vlny sú ostré, signál je silný a energia je ekvivalentná niekoľkým voltom v obvode. Frekvencia sa pohybuje od niekoľkých MH2 alebo dokonca stoviek MH2. Silný hluk môže spôsobiť poškodenie súčiastok, zariadení a senzorov alebo dokonca spôsobiť zamrznutie zariadenia.
EMI spôsobené ESD môže tiež spôsobiť nesprávny vstup signálu alebo zablokovanie. Ak je box EMIF oblátky umiestnený na oceľovom vozíku v čistej miestnosti, ESD doštičky sa prenesie do vozíka prostredníctvom indukčnosti a kolesá sú izolované a difúzia EMI spôsobí zrútenie procesora oblátky .
③ Úraz elektrickým prúdom pre ľudské telo
Keď ľudská ESD alebo ESD pre ľudí prekročí limitný prúd elektrického šoku v ľudskom tele o viac ako 5 mA, ľudia budú mať rôzne pocity zranenia, ktoré spôsobia, že sa personál bude cítiť nesvoj a bude pracovať nesprávne.
Aj keď sa veľa práce vykonalo v čistých priestoroch, ako sú polovodiče, ploché displeje a optoelektronika, problémy so statickou elektrinou v čistých priestoroch stále ovplyvňujú bezpečnosť výroby a výkon produktu, ovplyvňujú výrobné náklady a prínosy a ovplyvňujú kvalitu a spoľahlivosť produktu. . Uvádza sa, že zahraniční priemyselní experti odhadujú, že priemerná strata výrobkov spôsobená statickou elektrinou v USA je 8-33%. Správu o statických stratách nájdete v tabuľke 3.
Niektorí ľudia odhadujú, že hodnota poškodenia statickej elektriny v elektronickom priemysle v USA je 10 miliárd amerických dolárov každý rok. Japonsko v 80. rokoch analyzovalo vyradené elektronické výrobky a straty spôsobené elektrostatickým výbojom predstavovali 1/3. Polovodiče, ploché displeje z tekutých kryštálov a optoelektronika v mojej krajine' sa začali neskoro, ale objavili sa aj elektrostatické riziká a výťažnosť je nízka. Napríklad v spoločnosti v Pekingu sú dielne SMT v zime 4 mesiace, čo často spôsobuje straty v dôsledku miliónov dolárov v dôsledku ESD. Personál spoločnosti ESD si sťažoval na tisíce kancelárskych počítačov v podniku v Šanghaji financovanom zo zahraničia a počítače nefungovali správne. Počítačová miestnosť výskumného a projekčného ústavu s rozlohou viac ako 200 metrov štvorcových má vážne ESD a nemôže normálne fungovať. Zahranične investovaná spoločnosť vo Wuxi mala kedysi kvôli ESD nestabilnú kvalitu výrobkov. A banky, cenné papiere, dôverné databázy, monitorovacie strediská, energetické dispečingy atď. Ak dôjde k ESD, je ľahké spôsobiť rušenie a strata údajov robí situáciu ešte vážnejšou.
3 Statická kontrola čistej miestnosti
(1) Základné princípy statickej kontroly
① Určite úroveň statickej kontroly
② Minimalizujte vytváranie statického náboja
③ Spôsob odvetrania a neutralizácie urýchľuje odvod statického náboja a zabraňuje akumulácii statickej elektriny
④ Chráňte výrobok pred poškodením ESD
(2) Určte úroveň statickej kontroly
① Klasifikácia elektrostatickej citlivosti komponentov, komponentov a zariadení
Úroveň 1: ľahko sa poškodí elektrostatickým napätím 0-1 999 V.
Úroveň 2: Ľahko sa poškodí elektrostatickým napätím 2000-3999V
Úroveň 3: ľahko sa poškodí elektrostatickým napätím 4 000-5 999 V.
Ak je citlivé statické napätie vyššie ako 16 000 V, nie je potrebné vykonávať antistatické opatrenia.
② Klasifikácia pracovného priestoru elektrostatickej ochrany
Trieda A: Elektrostatický potenciál zeme nesmie prekročiť ± 100V
Trieda B: Elektrostatický potenciál k zemi nesmie prekročiť ± 1000V
V skutočnom projekte elektrostatický potenciál nepresahuje 3 úrovne elektrostaticky citlivého napätia zodpovedajúcich komponentov, komponentov a zariadení, ako sú 100 V, 500 V a 1 000 V.
(3) Čo najviac minimalizujte vytváranie statického náboja
Toto je prvý krok v trilógii statickej kontroly. V tomto čistom pracovnom prostredí sú najlepšie opatrenia:
① Používajte zariadenie s podobnými vlastnosťami, ako je to len možné, na zníženie elektrostatického náboja generovaného počas procesu separácie kontaktným trením;
② Pokúste sa použiť staticky vodivé alebo staticky disipatívne materiály na zníženie akumulácie statických nábojov počas procesu kontaktného trenia a oddeľovania;
③ Skúste použiť výrobný proces, ktorý zníži elektrostatický náboj generovaný oddelením kontaktného trenia.
(4) Úľava a neutralizácia
Toto je prvý krok v trojstupňovom procese riadenia statickej elektriny. Obvyklými opatreniami v čistej miestnosti výroby mikroelektroniky je uzemnenie pomocou vodivých alebo disipatívnych materiálov na vybíjanie statických nábojov a ionizačné disipátory na neutralizáciu statických nábojov.
① Zem
Čistá miestnosť by mala byť vybavená nezávislým elektrostatickým uzemňovacím systémom vrátane uzemňovacieho systému uzemňovacej kovovej siete, uzemňovacieho systému pracovnej stanice (sady) výrobnej linky. Aby sa bezpečne a efektívne vybil statický náboj na zem kovovým plášťom všetkého zariadenia v miestnosti, kovovým držiakom mobilného zariadenia a antistatickým zariadením. Zem je odvetrávaná k zemi. Zem, steny, stropy, priečky atď. Sú tvrdo uzemnené, zatiaľ čo škrupiny zariadení, mobilné zariadenia (autá, stoličky, police, atď.), Pracovné stoly atď. Sú uzemnené.
② Ionizovaný Xiao Electric
Komponenty, dosky plošných spojov, výrobné linky a pracovné stanice vyrábané a montované v čistých priestoroch sú vždy nevyhnutné tým, že existujú určité izolované vodiče, ktoré nie je možné uzemniť, a izolačné dielektrické materiály (ako väčšina bežných plastov). V niektorých prostrediach sa bežne používajú ionizačné eliminátory. Lokálne rozptýlite statický náboj na tieto objekty a častejšie pomocou ionizácie vzduchu na neutralizáciu statického náboja na izolačnom médiu a izolovanom vodiči.
③ Materiály rozptyľujúce statickú elektrinu a statickú elektrinu
Vodivé materiály statickej elektriny a materiály rozptyľujúce statickú elektrinu sú tiež vďaka svojej vodivosti statickej elektriny veľmi dobrými materiálmi na vybíjanie statického náboja a sú bezpečnejšie ako kovové výbojky. Obvykle sa používajú ako podlahy, steny, pracovné stoly a obratové kontajnery. , Pinzeta, kefy a iné antistatické zariadenia.
(5) Anti-ESD, ochranné výrobky
Toto je posledný krok v troch krokoch riadenia statickej elektriny. V čistej miestnosti výroby mikroelektroniky je jedným zo spôsobov, ako zabrániť výskytu elektrostatického výboja na staticky citlivých súčiastkach alebo komponentoch, doskách PCB, zabezpečiť vhodné uzemnenie komponentov a komponentov. Alebo odbočte na&"; rozptýlite &"; statický náboj prítomný na výrobku; prvá metóda je použiť vhodné baliace metódy a materiály na manipuláciu s balením a prepravou zariadení citlivých na elektrostatický náboj. Tieto materiály môžu účinne chrániť pred prenikaním elektrických nábojov do výrobku a znižovať statický náboj generovaný pohybom produktu v baliacom boxe.
V medzinárodnom meradle sa polovodiče, displeje z tekutých kryštálov s plochým panelom a optoelektronika rýchlo rozvíjali a úroveň integrácie je stále vyššia. 8&"; 12 &"; objavili sa čipy a priemery čipových drôtov sú stále tenšie a požiadavky na antistatiku sú stále vyššie. Pozri tabuľku 4.
Americká asociácia ESD začala revidovať oceľ ANS ESD S 20.20-1999 na kontrolu elektrostatického výboja a vykonala určité zmeny v klasifikácii citlivosti na elektrostatickú citlivosť SSD, pozri tabuľky 5, 6 a 7.
To dáva užívateľom komponentov varovanie, bez ohľadu na to, či personál alebo zariadenie vyrába zariadenie, povie vám, aké požiadavky na kontrolu životného prostredia môžu byť potrebné. Ak prípustné napätie v oblasti EPA dosiahne 25 V, obávam sa, že naše existujúce antistatické zariadenia, zariadenia, nástroje a inžinierstvo budú musieť prejsť tvrdou prácou.