Efeitos de fatores eletrostáticos na embalagem de circuito integrado
Com o crescimento contínuo e estável da economia nacional do meu país e a contínua inovação e desenvolvimento da tecnologia de produção, as exigências da tecnologia de produção no ambiente produtivo estão ficando cada vez maiores. Na produção de IC em larga escala e ultra-grande, os processos anteriores e subsequentes apresentaram requisitos mais elevados no ambiente de produção, não apenas para manter uma certa temperatura, umidade e limpeza, mas também para prestar atenção suficiente à proteção eletrostática.
Como todos sabemos, a indústria de embalagens pertence ao processo de pós-produção de toda a produção de IC. Nesse processo, para IC embalado em plástico, IC híbrido ou IC monolítico, há principalmente afinação de wafer (moagem), corte de wafer (dicing), ligação de núcleo (ligação), embalagem (embalagem), pré-cura, Chapeamento, impressão, pós-cura, corte de costela e montagem, cada processo tem requisitos diferentes para diferentes ambientes de processo.
Efeitos de fatores eletrostáticos na embalagem de circuito integrado
Primeiro, as causas da eletricidade estática podem ser vistas em todos os lugares. Com o rápido desenvolvimento da ciência e tecnologia e o alto grau de automação da produção industrial, o dano da eletricidade estática na produção industrial é óbvio, o que causará vários obstáculos, limitará a melhoria do nível de automação e afetará a qualidade do produto. De acordo com a situação real do processo de embalagem e produção de IC da nossa fábrica, as razões para a eletricidade estática são principalmente as seguintes.
1. A maioria dos materiais de decoração de construção na oficina de produção utiliza materiais de alta resistência. O processo de produção requer o uso de oficinas limpas ou oficinas ultra-limpas.
É necessário que o tamanho das partículas das partículas de remoção de poeira seja alterado de 0,3 μm para 0,1 μm, e a densidade de partículas de poeira seja de cerca de 353 pedaços/m3. Portanto, além da instalação de diversos equipamentos de remoção de poeira, materiais inorgânicos e orgânicos sem poeira também devem ser usados para evitar poeira. No entanto, as propriedades elétricas dos materiais de construção não são consideradas como um indicador. Não há regulamentações sobre as especificações de design para oficinas limpas de empresas industriais. Os materiais de decoração de interiores utilizados na oficina limpa da fábrica de IC incluem principalmente piso elástico de poliuretano, fibra de poliamida, plástico duro, polietileno, papel de parede plástico, resina, madeira, placa de porcelana branca, esmalte, gesso, etc. A maioria dos materiais acima são compostos de polímeros ou isoladores. Por exemplo, a resistência do corpo de plexiglass é de 1012 ~ 1014/cm, e a resistência do corpo de polietileno é de 1013 ~ 1015/cm, de modo que a condutividade é relativamente pobre, e a eletricidade estática gerada por algum motivo não é fácil de vazar para o chão através deles, resultando em eletricidade estática. acumulação.
2. Eletricidade estática do corpo humano
Os diferentes movimentos e idas e vindas dos operadores na oficina limpa, o contato próximo e a separação entre a sola e o solo, bem como as atividades e atritos de várias partes do corpo humano, seja caminhando rápido, caminhando lentamente ou trotando, gerarão eletricidade estática, que é chamada de eletrificação ambulante; quando o corpo humano se move Quando se levanta, as roupas de trabalho usadas pelo corpo humano são separadas da superfície da cadeira após o contato, e a eletricidade estática também será gerada. Se a tensão estática do corpo humano não puder ser eliminada e o chip IC for tocado, pode causar a quebra do IC sem saber.
3. Eletricidade estática do ar condicionado e purificação do ar
Uma vez que a produção de IC é necessária para ser realizada em uma umidade relativa de 45-55%, o ar condicionado e a purificação do ar devem ser realizados ao mesmo tempo. O ar desumidificado deve ser enviado para a sala limpa através do filtro primário, filtro intermediário, filtro de alta eficiência e duto de ar. A velocidade do vento do duto de ar total é geralmente de 8 ~ 10m/s, e a parede interna do duto de ar é pintada. A eletricidade estática é criada quando o ar seco se move em relação ao duto, ar seco e filtro. Preste atenção à relação sensível entre eletricidade estática e umidade.
Além disso, produtos semiacabados e produtos IC geram eletricidade estática durante a embalagem e transporte, que é um dos fatores do carregamento eletrostático.
Em segundo lugar, a eletricidade estática é muito prejudicial ao IC. De um modo geral, a eletricidade estática tem as características de alto potencial e forte campo elétrico. No processo de descarga de carga eletrostática, descargas transitórias de alta corrente e pulsos eletromagnéticos (EMPs) são às vezes formadas, resultando em um campo de radiação eletromagnética de amplo espectro.
Além disso, em comparação com a energia elétrica convencional, a energia eletrostática é relativamente pequena, e os parâmetros de descarga eletrostática (ESD) são incontroláveis, o que é um processo aleatório difícil de repetir, por isso seu papel é muitas vezes negligenciado. Especialmente no campo da microeletrônica, o mal que isso nos faz é impressionante. É relatado que a perda econômica direta causada pela eletricidade estática é tão alta quanto centenas de milhões de yuans a cada ano, o que se tornou um grande obstáculo para o desenvolvimento da indústria de microeletrônica.
Na oficina de dispositivos semicondutores, o rendimento do IC, especialmente o VLSI, será bastante reduzido devido à poeira adsorvida no chip. Os operadores da oficina de produção de IC usam macacões limpos. Se o corpo humano tem eletricidade estática, é fácil absorver poeira e sujeira. Se essas poeiras e sujeira forem trazidas para o local da operação, isso afetará a qualidade do produto, deteriorará o desempenho do produto e reduzirá consideravelmente o rendimento do IC. Se o raio das partículas de poeira adsorvidas for superior a 100m, a largura da linha é de cerca de 100m, e a espessura do filme for inferior a 50m, o produto é mais provável que seja sucateado.
Mais uma vez, o dano da eletricidade estática à IC tem certas características.
(1) Ocultação A menos que ocorra descarga eletrostática, o corpo humano não pode perceber diretamente eletricidade estática, mas o corpo humano pode não sentir choque elétrico quando ocorre descarga eletrostática. Isso ocorre porque a tensão de descarga eletrostática percebida pelo corpo humano é de 2~3kv, de modo que a eletricidade estática está escondida.
(2) Potencial Algumas pias não têm degradação de desempenho óbvia após danos eletrostáticos, mas múltiplas descargas cumulativas causarão danos internos ao dispositivo IC e causarão perigos ocultos. Assim, a eletricidade estática tem danos potenciais ao IC. (3) Em que circunstâncias as ICs aleatórias serão danificadas por eletricidade estática? Pode-se dizer que todos os processos de um chip ic de geração a dano estão ameaçados pela eletricidade estática, e a geração dessas eletricidade estática também é aleatória, e seu dano também é aleatório.
(4) Devido às características estruturais finas, finas e minúsculas dos produtos de circuito integrado microeletrônico, a análise de falha dos complexos danos de descarga eletrostática é demorada, cara e tecnicamente exigente, e instrumentos de alta precisão são frequentemente utilizados. Mesmo assim, alguns fenômenos de dano eletrostático são difíceis de distinguir de danos de outras causas. Isso leva as pessoas a confundir falhas danificadas pelo ESD com outras falhas, muitas vezes devido a falhas precoces ou falhas que são desconhecidas antes que o dano eSD seja totalmente compreendido, mascarando inconscientemente a verdadeira causa da falha. Portanto, analisar os danos da eletricidade estática em circuitos integrados é complicado.
Em resumo, no processo de processamento, produção e embalagem de IC, é necessário estabelecer um sistema de proteção eletrostática! As linhas de produção de embalagens IC têm requisitos mais rigorosos sobre eletricidade estática. Para garantir o funcionamento normal da linha de produção, a oficina limpa deve ser decorada com materiais de construção anti-estáticos, e todo o pessoal que entra e sai da oficina limpa deve usar roupas antiestáticas. Além disso, as empresas de embalagens podem formular normas corporativas ou requisitos antiestáticos específicos de acordo com as normas nacionais relevantes e a situação real da empresa para cooperar com o funcionamento normal da linha de produção integrada de embalagens de circuitos. Com a expansão das linhas integradas de produção de embalagens de circuitos da China, a melhoria anual da capacidade de embalagem, o aumento das variedades de embalagens e os maiores requisitos para a qualidade e produção do produto, tornou-se mais importante fortalecer vários requisitos de software e hardware e a consciência de proteção eletrostática de todos os funcionários. Isso também está interpretando um "protagonista" e "assassino invisível" que afeta a qualidade de nossos produtos. Portanto, a proteção eletrostática será o principal problema de toda a indústria de circuitos integrados no momento e no futuro.