Effets des facteurs électrostatiques sur l’emballage des circuits intégrés
Avec la croissance continue et stable de l’économie nationale de mon pays et l’innovation et le développement continus de la technologie de production, les exigences de la technologie de production sur l’environnement de production sont de plus en plus élevées. Dans la production de circuits intégrés à grande échelle et à très grande échelle, les processus précédents et ultérieurs imposent des exigences plus élevées à l’environnement de production, non seulement pour maintenir une certaine température, humidité et propreté, mais aussi pour accorder suffisamment d’attention à la protection électrostatique.
Comme nous le savons tous, l’industrie de l’emballage appartient au processus de post-production de l’ensemble de la production de circuits intégrés. Dans ce processus, pour les circuits intégrés en plastique, les circuits intégrés hybrides ou les circuits intégrés monolithiques, il existe principalement l’amincissement des plaquettes (meulage), la découpe des plaquettes (découpage), le collage du noyau (collage), l’emballage (emballage), le pré-durcissement, le placage, l’impression, le post-durcissement, la découpe des nervures et l’assemblage, chaque processus a des exigences différentes pour différents environnements de processus.
Effets des facteurs électrostatiques sur l’emballage des circuits intégrés
Tout d’abord, les causes de l’électricité statique peuvent être vues partout. Avec le développement rapide de la science et de la technologie et le haut degré d’automatisation de la production industrielle, les dommages de l’électricité statique dans la production industrielle sont évidents, ce qui entraînera divers obstacles, limitera l’amélioration du niveau d’automatisation et affectera la qualité des produits. Selon la situation réelle du processus d’emballage et de production de circuits intégrés de notre usine, les raisons de l’électricité statique sont principalement les suivantes.
1. La plupart des matériaux de décoration de construction dans l’atelier de production utilisent des matériaux à haute résistance. Le processus de production nécessite l’utilisation d’ateliers propres ou d’ateliers ultra-propres.
Il est nécessaire que la taille des particules de dépoussiérage passe de 0,3 μm à 0,1 μm et que la densité des particules de poussière soit d’environ 353 pièces/m3. Par conséquent, en plus d’installer divers équipements de dépoussiérage, des matériaux inorganiques et organiques sans poussière doivent également être utilisés pour prévenir la poussière. Cependant, les propriétés électriques des matériaux de construction ne sont pas considérées comme un indicateur. Il n’y a pas de réglementation sur les spécifications de conception pour les ateliers propres des entreprises industrielles. Les matériaux de décoration intérieure utilisés dans l’atelier propre de l’usine IC comprennent principalement le sol élastique en polyuréthane, la fibre de polyamide, le plastique dur, le polyéthylène, le papier peint en plastique, la résine, le bois, le carton de porcelaine blanc, l’émail, le gypse, etc. La plupart des matériaux ci-dessus sont des composés polymères ou des isolants. Par exemple, la résistivité du corps en plexiglas est de 1012 ~ 1014 / cm, et la résistivité du corps en polyéthylène est de 1013 ~ 1015 / cm, de sorte que la conductivité est relativement faible et que l’électricité statique générée pour une raison quelconque n’est pas facile à fuir vers le sol à travers eux, ce qui entraîne une électricité statique. accumulation.
2. Électricité statique du corps humain
Les différents mouvements et allers-retours des opérateurs dans l’atelier propre, le contact étroit et la séparation entre la semelle et le sol, ainsi que les activités et les frottements de diverses parties du corps humain, qu’il s’agisse de marche rapide, de marche lente ou de trot, généreront de l’électricité statique, appelée électrification de la marche; lorsque le corps humain bouge En position debout, les vêtements de travail portés par le corps humain sont séparés de la surface de la chaise après contact, et de l’électricité statique sera également générée. Si la tension statique du corps humain ne peut pas être éliminée et que la puce IC est touchée, cela peut provoquer la panne du CI sans le savoir.
3. Électricité statique provenant de la climatisation et de la purification de l’air
Étant donné que la production de circuits intégrés doit être effectuée à une humidité relative de 45 à 55%, la climatisation et la purification de l’air doivent être effectuées en même temps. L’air déshumidifié doit être envoyé dans la salle blanche par le filtre primaire, le filtre intermédiaire, le filtre à haut rendement et le conduit d’air. La vitesse du vent du conduit d’air total est généralement de 8 ~ 10 m / s, et la paroi intérieure du conduit d’air est peinte. L’électricité statique est créée lorsque l’air sec se déplace par rapport au conduit, à l’air sec et au filtre. Faites attention à la relation sensible entre l’électricité statique et l’humidité.
En outre, les produits semi-finis et les produits à circuit intégré génèrent de l’électricité statique pendant l’emballage et le transport, ce qui est l’un des facteurs de charge électrostatique.
Deuxièmement, l’électricité statique est très nocive pour ic. D’une manière générale, l’électricité statique présente les caractéristiques d’un potentiel élevé et d’un champ électrique fort. Dans le processus de charge-décharge électrostatique, des décharges transitoires à courant élevé et des impulsions électromagnétiques (EMP) se forment parfois, ce qui entraîne un champ de rayonnement électromagnétique à large spectre.
De plus, par rapport à l’énergie électrique conventionnelle, l’énergie électrostatique est relativement faible et les paramètres de décharge électrostatique (ESD) sont incontrôlables, ce qui est un processus aléatoire difficile à répéter, de sorte que son rôle est souvent négligé. Surtout dans le domaine de la microélectronique, le mal qu’elle nous fait est stupéfiant. Il est rapporté que la perte économique directe causée par l’électricité statique atteint des centaines de millions de yuans chaque année, ce qui est devenu un obstacle majeur au développement de l’industrie de la microélectronique.
Dans l’atelier des dispositifs semi-conducteurs, le rendement des circuits intégrés, en particulier du VLSI, sera considérablement réduit en raison de la poussière adsorbée sur la puce. Les opérateurs de l’atelier de production d’IC portent des combinaisons propres. Si le corps humain a de l’électricité statique, il est facile d’absorber la poussière et la saleté. Si ces poussières et saletés sont amenées sur le site d’opération, cela affectera la qualité du produit, détériorera les performances du produit et réduira considérablement le rendement des circuits intégrés. Si le rayon des particules de poussière adsorbées est supérieur à 100 m, la largeur de la ligne est d’environ 100 m et l’épaisseur du film est inférieure à 50 m, le produit est le plus susceptible d’être mis au rebut.
Encore une fois, les dommages causés par l’électricité statique aux circuits intégrés présentent certaines caractéristiques.
(1) Dissimulation À moins qu’une décharge électrostatique ne se produise, le corps humain ne peut pas percevoir directement l’électricité statique, mais le corps humain peut ne pas ressentir de choc électrique lorsque la décharge électrostatique se produit. C’est parce que la tension de décharge électrostatique perçue par le corps humain est de 2 ~ 3kv, de sorte que l’électricité statique est cachée.
(2) Potentiel Certains éviers n’ont pas de dégradation évidente des performances après des dommages électrostatiques, mais de multiples décharges cumulatives causeront des dommages internes au dispositif IC et causeront des dangers cachés. L’électricité statique a donc des dommages potentiels à ic. (3) Dans quelles circonstances les circuits intégrés aléatoires seront-ils endommagés par l’électricité statique? On peut dire que tous les processus d’une puce IC, de la génération aux dommages, sont menacés par l’électricité statique, et la production de ces électricités statiques est également aléatoire, et ses dommages sont également aléatoires.
(4) En raison des caractéristiques structurelles fines, minces et minuscules des produits de circuits intégrés microélectroniques, l’analyse des défaillances des dommages complexes causés par les décharges électrostatiques prend beaucoup de temps, coûte cher et est techniquement exigeante, et des instruments de haute précision sont souvent utilisés. Malgré cela, certains phénomènes de dommages électrostatiques sont difficiles à distinguer des dommages causés par d’autres causes. Cela conduit les gens à confondre les défaillances endommagées par les décharges électrostatiques avec d’autres défaillances, souvent en raison de défaillances précoces ou de défaillances inconnues avant que les dommages causés par les décharges électrostatiques ne soient pleinement compris, masquant ainsi inconsciemment la véritable cause de la défaillance. Par conséquent, l’analyse des dommages causés par l’électricité statique aux circuits intégrés est compliquée.
En résumé, dans le processus de traitement, de production et d’emballage des circuits intégrés, il est nécessaire d’établir un système de protection électrostatique! Les lignes de production d’emballages IC ont des exigences plus strictes en matière d’électricité statique. Afin d’assurer le fonctionnement normal de la chaîne de production, l’atelier propre doit être décoré avec des matériaux de construction antistatiques et tout le personnel entrant et sortant de l’atelier propre doit porter des vêtements antistatiques. En outre, les entreprises d’emballage peuvent formuler des normes d’entreprise ou des exigences antistatiques spécifiques en fonction des normes nationales pertinentes et de la situation réelle de l’entreprise pour coopérer avec le fonctionnement normal de la ligne de production d’emballages à circuit intégré. Avec l’expansion des lignes de production d’emballages à circuit intégré en Chine, l’amélioration annuelle de la capacité d’emballage, l’augmentation des variétés d’emballage et les exigences plus élevées en matière de qualité et de rendement des produits, il est devenu plus important de renforcer diverses exigences logicielles et matérielles et la sensibilisation de tous les employés à la protection électrostatique. C’est aussi jouer un « protagoniste » et un « tueur invisible » qui affecte la qualité de nos produits. Par conséquent, la protection électrostatique sera le principal problème de l’ensemble de l’industrie des circuits intégrés aujourd’hui et à l’avenir.