盡管做了很多工作, 但潔凈室的靜電問題仍然影響著生產安全和產品產量, 影響著制造成本和效益, 影響產品的質量和可靠性。 有報導國外工業(yè)專家估計, 美國由于靜電造成產品的損失平均在 8-33%。還有人估計美國每年靜電對電子工業(yè)毀損價值達 100 億美元, 日本 80 年代曾對報廢的電子產品進行分析, 由靜電引起的損失占 1 /3。 我國半導體, 平面液晶顯示, 光電子等都起步較晚, 但靜電危害也累有發(fā)生, 成品率較低。 如北京一公司, SMT車間冬季 4 個月 ,常因靜電造成上百萬元損失。
潔凈室中為何容易產生靜電,造成靜電污染,潔凈室檢測中靜電如何檢測?
潔凈室中大量的高絕緣介質裝飾材料、 地面、 墻、 門、 頂棚、 隔斷、 工作臺、 椅子等等, 這些材料摩擦容易起電帶電, 不易泄漏釋放。
人穿潔凈工作服、 鞋、 步行或工作時, 與不同物質設備器材摩擦要產生靜電, 人、 衣服、鞋都會帶電。
空調氣流經過初效過濾器, 中效過濾器, 高效過濾器, 凈化出口氣流是帶靜電的。
大量的絕緣器材、 裝備和工具, 也是重要的靜電電荷源。
潔凈室的潔凈度要求越高, 靜電帶電便越嚴重。
潔凈室中靜電控制
(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 保護產品不受 ESD 的損壞
(2) 確定靜電控制的級別
① 元器件、 組件和設備靜電敏感度分級
1 級: 易遭受 0-1 999V 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 1 6000V 的, 便不必采取防靜電措施。
盡量減小靜電荷的產生
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 盡量采用性質相似器材, 減少在接觸摩擦分離過程中產生靜電電荷;
② 盡量采用導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生積累靜電荷;
③ 盡量采用減少接觸摩擦分離而產生靜電荷的生產流程。
泄放和中和
這是控制靜電三步曲的第二步, 在微電子生產的凈化室中最通常的措施是接地, 采用導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 接地凈化設備
潔凈室應設一個獨立靜電接地系統(tǒng), 包括地面接地金屬網支系統(tǒng)、 生產線工作站(臺) 接地支系統(tǒng)。 以便室內所有設備金屬外殼, 移動設備的金屬支架, 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, 通過防靜電鞋或腳跟帶再經防靜電地面向大地泄放。 地面、 墻面、 頂棚、 隔斷等是硬接地, 設備外殼、 移動設備(車、 椅、 貨架等) 、 工作臺等則屬軟接地。
② 離子化肖電器
潔凈室中生產組裝的元器件、 PCB、 生產線上、 工作站上總是難免存在一些不能接地的絕緣導體, 絕緣介質材料(例如大多數普通塑料) , 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, 而更經常的是借助于空氣離子化來中和在絕緣介質上和孤立導體上的所帶靜電電荷。
③ 導靜電和靜電耗散材料
導靜電材料和靜電耗散材料由于其具有導靜電性, 也是很好的靜電荷泄放材料, 而且比金屬導體泄放更具有安全性, 通常被采用做地板、 墻面、 工作臺、 周轉容器、 鑷子、 刷子等防靜電器材。
防 ESD, 保護產品
這是控制靜電的三步曲中最后一步, 在微電子生產的凈化室中, 為阻止靜電發(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” 掉產品上存在的靜電荷; 第二種方法是用恰當的包裝方法和材料來處理靜電敏感器件的包裝和輸運。 這些材料可有效地屏蔽電荷侵入產品以及減少產品在包裝箱中移動而產生靜電荷。