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潔凈室靜電控制的探討

2017-04-23 瀏覽次數(shù)：679

潔凈室是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，半導(dǎo)體、平面液晶顯示器、光電子和生物醫(yī)藥都需要潔凈的生產(chǎn)車間，通常潔凈室是指空間空氣懸浮粒子濃渡被控制在規(guī)定界限內(nèi)的房間或限定空間，塵埃粒子的粒徑越小和被限定的粒數(shù)越小，潔凈度便越高。靜電對于潔凈室來說無疑是一大危害，主要表現(xiàn)于靜電放電、噪聲、電擊人體等危害，如何控制潔凈室的靜電，幾點(diǎn)靜電控制辦法參考如下：
1、靜電控制的基本原則
（1）確定靜電控制級別。
（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、確定靜電控制的級別
（1）元器件、組件和設(shè)備靜電敏感度分級
1級：易遭受0-1999V靜電電壓損壞的。
2級：易遭受2000-3999V靜電電壓損壞的。
3級：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
A級：允許對地靜電電位不超過±100V。
B級：允許對地靜電電位不超過±1000V。
實(shí)際工程中是分靜電電位不超過100V、500V、1000V等對應(yīng)元器件、組件和設(shè)備靜電敏感電壓的3級。
3、盡量減小靜電荷的產(chǎn)生
這是控制靜電三步曲的第一步，在這凈化工作環(huán)境中，最好的措施：
（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第二步，在微電子生產(chǎn)的凈化室中最通常的措施是接地，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、防靜電器材等安全、有效地將靜電荷泄放至大地。工作人員的帶電則通過手腕帶接地，以及通過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)體泄放更具有安全性，通常被采用做地板、墻面、工作臺、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最后一步。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，集成度越來越高，芯片線徑越來越細(xì)，對防靜電要求越來越高。美國ESD協(xié)會已開始修訂ANS ESD S 20.20-1999靜電放電控制大綱，對SSD靜電敏感性分類已作了些修改。