无尘车间静电危害及静电控制(上)

 

        一、无尘车间和静电。

        1.无尘车间。

        半导体。平面液晶显示器。光电子和生物医学都需要一个干净的生产车间。通常，无尘车间是指控制在规定界限内的空间空气悬浮颗粒浓度的房间或限制空间。灰尘颗粒的粒径越小，小，清洁度越高。

        2.无尘车间的静电。

        由于无尘车间的清洁度要求(常规)

        ①大量高绝缘介质装饰材料.地面.墙.门.天花板.隔断.工作台.椅子等，这些材料摩擦容易起电带电，不易泄漏释放。

        地面500V~1000V，扩散间塑料地面500V~1500V，瓷砖地面500V~1500V，塑料壁纸700V，塑料天花板OV~1000V，金属活动椅面500V~3000V。

        ②人们穿着干净的工作服.鞋子.步行或工作时，与不同的物质设备和设备摩擦会产生静电，人.衣服.鞋子带电。

        人们穿尼龙服。塑料胶底鞋在干净的地板上缓慢行走，人们带来7000V~8000V静电压。在乙烯基地板上行走时，可以带来1200V(10%~20%RH)、250V(65%~90%RH)、35000V(10%~20%RH)、1500V(65%~90%RH)和晶片装配线。

        ③空调气流通过初效过滤器.中效过滤器.髙效过滤器，无尘出口气流带静电。铝板出风口.回风口约500~1000V。

        ④大量的绝缘设备、设备和工具也是重要的静电电荷源。晶片装配生产线：晶片装配箱35KV、有机玻璃盖8KV、石英产品1.5KV、晶片托盘6KV、丙烯酸脂肪盖20KV、桌面10KV、塑料储物柜30KV、玻璃纤维晶体载料箱10KV滑过聚丙烯桌面。

        简而言之：无尘车间的清洁度要求越高，静电带电就越严重。

        二、无尘车间静电的危害。

        1.静电库仑力。

        在静电库仑力的作用下，吸附的灰尘。污垢会增加部件泄漏或短路，损坏性能，大大降低成品率和可靠性。如粉尘粒径>100μm，铝线宽度约100μm，氧化膜厚度为50μm，罪容易使产品报废。现在线径更薄，氧化膜很薄，粉尘颗粒很小会损坏部件，这种情况主要发生在腐蚀清洗、光刻、点焊、包装等过程中。

        2.静电放电。

        (1)元件的绝缘氧化膜被击穿，导线被烧断或线间熔断。如果人体带有10KV(100PF)的静电荷，触摸器件脚时会发生ESD，脉冲放电电流的峰值可以瞬间形成到20A(10~100s)，更不用说高密度、细线径、薄SiO2膜的Lsi.Vlsi，也就是一般IC.MOS。

        一般来说，设备绝缘栅SiO2膜的耐压场强度为E=(5-10)×106V/cm。如果设备SiO2膜厚度为1000，则其设备输入脚的静电压将被击穿50V-100V以上，人体静电超过50V.100V是很常见的。

        (2)引起噪发射电磁波干扰！

        ESD导致EMI电磁波前后峰尖锐，信号强，相当于电路中几伏的能量，频率跨越几MH2甚至几百MH2的强噪声，可能导致部件损坏，设备和传感器工作异常，甚至设备死亡。

        ESD引起的EMI也会导致错误信号的输入或锁定。例如，在无尘室中，将晶片的EMIF箱放置在钢制手推车上，晶片的ESD将通过电感传输给手推车。如果车轮是绝缘的，EMI的扩散将导致晶片处理机死亡。

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