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技術(shù)文章

潔凈室與靜電分析
潔凈室與靜電分析：

      （3）電擊人體
      人體的ESD或?qū)θ梭w的ESD當(dāng)超過(guò)人體電擊極限電流5mA以上時(shí)，人都會(huì)有各種傷害感覺(jué)，造成工作人員的情緒不安，操作錯(cuò)誤。
      半導(dǎo)體，平面顯示器，光電子等潔凈室，盡管做了很多工作，但潔凈室的靜電問(wèn)題仍然影響著生產(chǎn)**和產(chǎn)品產(chǎn)量，影響著制造成本和效益，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。據(jù)國(guó)外工業(yè)專家估計(jì)，美國(guó)每年由于靜電造成產(chǎn)品的損失平均在8-33%，還有人估計(jì)美國(guó)每年靜電對(duì)電子工業(yè)毀損價(jià)值達(dá)100億美元；日本80年代曾對(duì)報(bào)廢的電子產(chǎn)品進(jìn)行分析，由ESD引起的損失占1/3。我國(guó)半導(dǎo)體、平面液晶顯示、光電子等都起步較晚，但靜電危害也時(shí)有發(fā)生，成品率較低。而銀行、證券公司、機(jī)要數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控中心，電力調(diào)度室等等，若出現(xiàn)ESD就很容易引起干擾，數(shù)據(jù)遺失，情形就更嚴(yán)重了。

三、潔凈室靜電控制

1、靜電控制的基本原則
      （1） 確定靜電控制級(jí)別
      （2）盡量減少靜電荷的產(chǎn)生
      （3） 泄放和中和的辦法加速靜電荷消散，防止靜電積累
      （4）保護(hù)產(chǎn)品不受ESD的損壞

2、確定靜電控制的級(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，便不必采取防靜電措施。

      （2）靜電防護(hù)工作區(qū)的分級(jí)
      A級(jí)：允許對(duì)地靜電電位不超過(guò)±100V
      B級(jí)：允許對(duì)地靜電電位不超過(guò)±1000V
      實(shí)際工程中是分靜電電位不超過(guò)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、盡量減小靜電荷的產(chǎn)生
      這是控制靜電三步曲的**步，在這凈化工作環(huán)境中，*好的措施：
      （1）盡量采用性質(zhì)相似器材，減少在接觸摩擦分離過(guò)程中產(chǎn)生靜電電荷；
      （2）盡量采用導(dǎo)靜電型或靜電耗散型材料的器材，減少接觸摩擦分離過(guò)程產(chǎn)生積累靜電荷；
      （3）盡量采用減少接觸摩擦分離而產(chǎn)生靜電荷的生產(chǎn)流程。

4、泄放和中和
      這是控制靜電三步曲的**步，在微電子生產(chǎn)的凈化室中*通常的措施是接地，采用導(dǎo)電性或耗散性材料泄放靜電荷，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)獨(dú)立靜電接地系統(tǒng)（包括地面接地金屬網(wǎng)支系統(tǒng)、生產(chǎn)線工作站接地支系統(tǒng)），以便室內(nèi)所有設(shè)備金屬外殼、移動(dòng)設(shè)備的金屬支架、防靜電器材等**、有效地將靜電荷泄放至大地。工作人員的帶電則通過(guò)手腕帶接地，以及通過(guò)防靜電鞋或腳跟帶再經(jīng)防靜電地面向大地泄放。地面、墻面、頂棚、隔斷等是硬接地，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
      潔凈室中生產(chǎn)組裝的元器件、PCB，生產(chǎn)線、工作站上總是難免存在一些不能接地的絕緣導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)材料（例如大多數(shù)普通塑料）。在某些環(huán)境下，離子化消電器常用來(lái)局部消散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(lái)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)靜電和靜電耗散材料
導(dǎo)靜電材料和靜電耗散材料由于其具有導(dǎo)靜電性，也是很好的靜電荷泄放材料，而且比金屬導(dǎo)體泄放更具有**性，通常被采用做地板、墻面、工作臺(tái)、周轉(zhuǎn)容器、鑷子、刷子等防靜電器材。

5、防止ESD，保護(hù)產(chǎn)品
      這是控制靜電的三步曲中*后一步。在微電子生產(chǎn)的凈化室中，為阻止ESD發(fā)生在靜電敏感元器件或組件、PCB上，一種方法是對(duì)元器件和組件提供合適的接地或分路以“消散”掉產(chǎn)品上存在的靜電荷；另一種方法是用恰當(dāng)?shù)陌b方法和材料來(lái)處理靜電敏感器件的包裝和輸運(yùn)。這些材料可有效地屏蔽電荷侵入產(chǎn)品以及減少產(chǎn)品在包裝箱中移動(dòng)而產(chǎn)生靜電荷。國(guó)際上，半導(dǎo)體、平面液晶顯示器，光電子發(fā)展很快，集成度越來(lái)越高，芯片線徑越來(lái)越細(xì)，對(duì)防靜電要求越來(lái)越高。美國(guó)ESD協(xié)會(huì)已開(kāi)始修訂ANSESD S 20.20-1999靜電放電控制大綱，對(duì)SSD靜電敏感性分類已作了些修改。

      這給元器件使用者一個(gè)警示，不論在人員或設(shè)備進(jìn)行裝備制造時(shí)，告訴你能需要的環(huán)境控制要求。如果EPA區(qū)域內(nèi)允許電壓達(dá)到25V的話，恐怕我們現(xiàn)有的防靜電器材、裝備、工具以及工程都要經(jīng)過(guò)一番艱苦的努力。
 
摘自：潔凈信息網(wǎng)