潔凈無塵室凈化設(shè)備與潔凈室防靜電的解釋分析

一、潔凈室與靜電
1、潔凈室半導(dǎo)體、平面液晶展現(xiàn)器、光電子和生物醫(yī)藥都需求潔凈的消費(fèi)車間，平日潔凈室是指空間空氣懸浮粒子濃渡被節(jié)制在劃定禮貌界線內(nèi)的房間或限制空間，這塵埃粒子的粒徑越小和被限制的粒數(shù)越小，潔凈度便越高。接近潔凈行業(yè)的發(fā)展,潔凈無塵室凈化設(shè)備與潔凈室防靜電的解釋與分析。

2、潔凈室的靜電因?yàn)闈崈羰业臐崈舳日?qǐng)求，室內(nèi)運(yùn)用—-風(fēng)淋室制造專:
①風(fēng)淋室大量的高絕緣介質(zhì)裝飾資料、空中、墻、門、頂棚、間隔、工作臺(tái)、椅子等等，這些資料摩擦輕易起電帶電，不易走漏釋放。

光刻間塑料空中500V~1000V，擴(kuò)散間塑料空中500V~1500V，瓷磚空中也有500V~1500V，塑料墻紙700V，塑料頂棚OV~1000V，金屬運(yùn)動(dòng)皮芏椅面500V~3000V。

②人穿潔凈工作服、鞋、步行或工作時(shí)，與分歧物質(zhì)設(shè)備器材摩擦要發(fā)生靜電，人、衣服、鞋都邑帶電。

人穿尼龍衣、塑料膠底鞋遲緩地在潔凈的地板上走動(dòng)，人身上帶7000V~8000V靜電壓。在乙烯基地板上行走可帶1200V（10%~20%RH）、250V（65%~90%RH）靜電壓，在地毯上行走可帶35000V（10%~20%RH）、1500V（65%~90%RH），晶片裝配線工人穿的工作服可達(dá)10KV。

③空調(diào)氣流經(jīng)由初效空氣過濾器、中效空氣過濾器、高效空氣過濾器，凈化出口吻流是帶靜電的。鋁板送風(fēng)口、回風(fēng)口約為500~1000V。

④大量的絕緣器材、配備和對(duì)象，也是首要的靜電電荷源。晶片裝配消費(fèi)線：晶片裝料盒35KV，有機(jī)玻璃蓋8KV，成品1.5KV，晶片托盤6KV，丙烯酸脂蓋20KV，臺(tái)桌面10KV，塑料存貯柜30KV，玻璃纖維晶體載料盒滑過聚丙烯桌面帶10KV。

總之：潔凈室的潔凈度請(qǐng)求越高，靜電帶電便越嚴(yán)重。

二、潔凈室靜電的風(fēng)險(xiǎn)
1、靜電庫侖在靜電庫侖力的浸染下，吸附的粉塵、污物構(gòu)成元器件增大走漏或構(gòu)成短路，使機(jī)能受損，廢品率和牢靠性大大下降。如粉塵粒徑>100μm，鋁線寬度約100μm，氧化膜厚度在50μm時(shí)，最易使產(chǎn)品報(bào)廢。如今線徑更細(xì)，氧化膜很薄，粒徑很小的塵粒子就會(huì)毀傷元器件，這種情形多發(fā)生發(fā)火在侵蝕清洗、光刻、點(diǎn)焊和封裝等工藝過程中。

2、靜電放電ESD
（1）元器件的絕緣氧化膜被擊穿，引線被燒斷或線間熔斷。若人體帶上10KV（100PF）的靜電荷，觸摸器件腳時(shí)發(fā)生發(fā)火ESD，其向大地瞬間構(gòu)成脈沖放電電流峰值可達(dá)20A（10~100s），不要說高密度，細(xì)線徑，薄SiO2膜的Lsi、Vlsi，就是通俗IC、MOS都邑遭受損壞。

通俗說器件絕緣柵SiO2薄膜的耐壓場強(qiáng)是E=（5-10）×106V/cm，假如器件SiO2膜厚度取1000，其器件輸入腳施加50V-100V以上的靜電壓就將會(huì)被擊穿，而人體帶靜電超越50V、100V是極平時(shí)的。

（2）構(gòu)成噪聲、發(fā)射電磁波干擾
ESD惹起EMI其電磁波的前后峰較尖，旗子燈號(hào)強(qiáng)，相當(dāng)于電路中幾伏的能量，頻率超越幾MH2甚幾百M(fèi)H2的強(qiáng)大噪聲，可能惹起元器件損壞，設(shè)備和傳感器不正常工作，以至惹起設(shè)備死機(jī)。
ESD惹起的EMI還會(huì)激發(fā)錯(cuò)誤旗子燈號(hào)的輸入，或發(fā)生發(fā)火鎖存現(xiàn)象。如無塵室中，將晶圓片的EMIF箱放在鋼的手推車上，晶圓片的ESD會(huì)經(jīng)由電感傳給手推車，車輪是絕緣的，則EMI的擴(kuò)散會(huì)惹起晶圓片措置機(jī)死機(jī)。

（3）電擊人體
人體的ESD或?qū)θ梭w的ESD當(dāng)超越人體電擊極限電流5mA以上時(shí)，人都邑有各類危險(xiǎn)感覺，構(gòu)成工作人員的情緒不安，操作錯(cuò)誤。
半導(dǎo)體，平面展現(xiàn)器，光電子等潔凈室，雖然做了很多工作，但潔凈室的靜電問題仍然影響著消費(fèi)安全和產(chǎn)品產(chǎn)量，影響著生產(chǎn)成本和效益，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和牢靠性。據(jù)國外工業(yè)專家估量，美國每年因?yàn)殪o電構(gòu)成產(chǎn)品的損失平均在8-33%，還有人估量美國每年靜電對(duì)電子工業(yè)毀損價(jià)值達(dá)100億美圓；日本80年代曾對(duì)報(bào)廢的電子產(chǎn)品中止剖析，由ESD惹起的損失占1/3。
我國半導(dǎo)體、平面液晶展現(xiàn)、光電子等都起步較晚，但靜電風(fēng)險(xiǎn)也時(shí)有發(fā)生發(fā)火，廢品率較低。而銀行、證券公司、機(jī)要數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控中間，電力調(diào)劑室等等，若呈現(xiàn)ESD就很輕易惹起干擾，數(shù)據(jù)丟失，情形就更嚴(yán)重了。

三、潔凈室靜電節(jié)制
1、靜電節(jié)制的根起原根底則
（1） 確定靜電節(jié)制級(jí)別
（2）盡量削減靜電荷的發(fā)生
（3） 泄放和中和的辦法加快靜電荷消失，避免靜電蘊(yùn)蓄
（4）維護(hù)產(chǎn)品不受ESD的損壞

2、確定靜電節(jié)制的級(jí)別
（1）元器件、組件和設(shè)備靜電敏感度分級(jí)
1級(jí)：易遭受0-1999V靜電電壓損壞的
2級(jí)：易遭受2000-3999V靜電電壓損壞的
3級(jí)：易遭受4000-5999V靜電電壓損壞的
而敏感靜電壓大于16000V的，便不用回收防靜電措施。

（2）靜電防護(hù)工作區(qū)的分級(jí)
A級(jí)：答應(yīng)對(duì)地靜電電位不超越±100V
B級(jí)：答應(yīng)對(duì)地靜電電位不超越±1000V
實(shí)踐工程中是分靜電電位不超越100V、500V、1000V等對(duì)應(yīng)元器件、組件和設(shè)備靜電敏感電壓的3級(jí)。
3、盡量減小靜電荷的發(fā)生
這是節(jié)制靜電三步曲的第一步，在這凈化工作情況中，最好的措施：
（1）盡量采用性質(zhì)相似器材，削減在接觸摩擦離別過程中發(fā)生靜電電荷；
（2）盡量采用導(dǎo)靜電型或靜電耗散型資料的器材，削減接觸摩擦離別過程發(fā)生蘊(yùn)蓄靜電荷；
（3）盡量采用削減接觸摩擦離別而發(fā)生靜電荷的消費(fèi)流程。

4、泄放和中和這是節(jié)制靜電三步曲的第二步，在微電子消費(fèi)的凈化室中平日的措施是接地，采用導(dǎo)電性或耗散性資料泄放靜電荷，以及離子化消電器中和靜電荷。
（1）接地
潔凈室應(yīng)設(shè)一個(gè)自力靜電接地系統(tǒng)（包括空中接地金屬網(wǎng)支系統(tǒng)、消費(fèi)線工作站接地支系統(tǒng)），以便室內(nèi)一切設(shè)備金屬外殼、移動(dòng)設(shè)備的金屬支架、防靜電器材等安全、有效地將靜電荷泄放至大地。工作人員的帶電則經(jīng)由伎倆帶接地，以及經(jīng)由防靜電鞋或腳跟帶再經(jīng)防靜電空中向大地泄放?？罩?、墻面、頂棚、間隔等是硬接地，設(shè)備外殼、移動(dòng)設(shè)備（車、椅、貨架等）、工作臺(tái)等則屬軟接地。

（2）離子化肖電器
潔凈室中消費(fèi)組裝的元器件、PCB，消費(fèi)線、工作站上老是難免存在一些不能接地的絕緣導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)資料（例如大多半通俗塑料）。在某些情況下，離子化消電器常用來部分消失這些物體上的靜電荷，而更經(jīng)常的是借助于空氣離子化來中和在絕緣介質(zhì)上和孤立導(dǎo)體上的所帶靜電電荷。

（3）導(dǎo)靜電和靜電耗散資料
導(dǎo)靜電資料和靜電耗散資料因?yàn)槠渚哂袑?dǎo)靜電性，也是很好的靜電荷泄放資料，而且比金屬導(dǎo)體泄放更具有安全性，平日被采用做地板、墻面、工作臺(tái)、周轉(zhuǎn)容器、鑷子、刷子等防靜電器材。

5、避免ESD，維護(hù)產(chǎn)品
這是節(jié)制靜電的三步曲中最后一步。在微電子消費(fèi)的凈化室中，為阻止ESD發(fā)生發(fā)火在靜電敏感元器件或組件、PCB上，一種辦法是對(duì)元器件和組件供應(yīng)適合的接地或分路以“消失”掉產(chǎn)品上存在的靜電荷；另一種辦法是用得當(dāng)?shù)陌b辦法和資料來措置靜電敏感器件的包裝和輸運(yùn)。這些資料可有效地樊籬電荷侵入產(chǎn)品以及削減產(chǎn)品在包裝箱中移動(dòng)而發(fā)生靜電荷。

國際上，半導(dǎo)體、平面液晶展現(xiàn)器，光電子展開很快，集成度越來越高，芯片線徑越來越細(xì)，對(duì)防靜電請(qǐng)求越來越高。美國ESD協(xié)會(huì)已劈頭修訂ANS ESD S 20.20-1999靜電放電節(jié)制綱目，對(duì)SSD靜電敏理性分類已作了些修正。

這給元器件運(yùn)用者一個(gè)警示，不論在人員或設(shè)備中止配備生產(chǎn)時(shí)，通知你能需求的情況節(jié)制請(qǐng)求。假如EPA區(qū)域內(nèi)答應(yīng)電壓抵達(dá)25V的話，生怕大家現(xiàn)有的防靜電器材、配備、對(duì)象以及工程都要經(jīng)由一番艱苦的起勁。