静电因素对集成电路封装的影响
发布时间:2022-09-29 10:57:37 来源:火狐体育网址是多少 作者:火狐体育手机买球
  随着我国国民经济的持续稳定增长和生产技术的不断创新和发展,生产技术对生产环境的要求越来越高。在大

  随着我国国民经济的持续稳定增长和生产技术的不断创新和发展,生产技术对生产环境的要求越来越高。在大规模和超大规模Ic生产中,前道工序和后道工序对生产环境提出了更高的要求,不仅要保持一定的温度、湿度和洁净度,还要足够重视静电防护。

  众所周知,封装行业属于整个IC生产的后期制作过程。在这个过程中,对于塑封ic、混合IC或单片IC,主要有晶圆减薄(研磨)、晶圆切割(划片)、核心键合(键合)、封装(封装)、预固化、电镀、印刷、后固化、切筋和组装,每个过程对于不同的工艺环境有不同的要求。

  首先,静电产生的原因随处可见。随着科学技术的飞速发展和工业生产的高度自动化,静电在工业生产中的危害显而易见,会造成各种障碍,限制自动化水平的提高,影响产品质量。这里根据我厂IC封装和生产工艺的实际情况,静电产生的原因主要有以下几点。

  1.生产车间的建筑装饰材料大多采用高电阻材料。生产过程需要使用清洁车间或超清洁车间。

  要求除尘颗粒的粒径由0.3μm变为0.1μm,尘粒密度约为353个/m3。因此,除了安装各种除尘设备外,还应使用无机和有机无尘材料来防尘。然而,建筑材料的电气性能并没有作为一个指标来考虑。工业企业洁净厂房设计规范没有规定。IC厂洁净车间使用的室内装饰材料主要有聚氨酯弹性地板、聚酰胺纤维、硬塑料、聚乙烯、塑料壁纸、树脂、木材、白瓷板、搪瓷、石膏等。以上材料多为高分子化合物或绝缘体。比如有机玻璃体电阻率为1012 ~ 1014/cm,聚乙烯体的电阻率为1013 ~ 1015/cm,所以导电性比较差,由于某种原因产生的静电不容易通过它们泄漏到大地,从而造成静电的积累。

  洁净车间操作人员的不同动作和来回走动,鞋底与地面的紧密接触和分离,以及人体各部位的活动和摩擦,无论是快走、慢走还是小跑,都会产生静电,称为行走带电;当人体活动后站起来时,人体穿的工作服与椅面接触后分离,也会产生静电。如果人体的静态电压无法消除,接触到ic芯片,可能会在不知不觉中造成IC击穿。

  由于集成电路生产要求在45-55%的相对湿度下进行,空调和空气净化应同时进行。除湿后的空气应通过初级过滤器、中间过滤器、高效过滤器和风道送到洁净室。总风管风速一般为8 ~ 10m/s,风管内壁涂漆。当干空气相对于风道、干空气和过滤器运动时,会产生静电。要注意静电和湿度的敏感关系。

  此外,半成品和IC产品在包装和运输过程中会产生静电,这是静电起电的因素之一。

  其次,静电对ic危害很大。一般来说,静电具有电位高、电场强的特点。静电起电-放电过程中,有时会形成瞬态大电流放电和电磁脉冲(EMP),产生宽频谱的电磁辐射场。

  另外,与常规电能相比,静电能量相对较小,静电放电(ESD)参数不可控,是一个难以重复的随机过程,因此其作用往往被人们忽视。特别是在微电子技术领域,它对我们的危害是惊人的。据悉,静电每年造成的直接经济损失高达数亿元,已成为微电子产业发展的重大障碍。

  在半导体器件车间,IC特别是VLSI的成品率会因为芯片上吸附的灰尘而大幅度降低。Ic生产车间的操作人员穿着干净的工作服。如果人体带有静电,很容易吸收灰尘和污垢。如果将这些灰尘和污垢带到操作现场,将会影响产品质量,恶化产品性能,大大降低IC成品率。如果吸附的尘粒半径大于100m,线m以下,产品最有可能报废。

  (1)隐蔽除非发生静电放电,否则人体不能直接感知静电,但发生静电放电时人体可能感觉不到电击。这是因为人体感知到的静电放电电压是2~3kv,所以静电是隐蔽的。

  (2)潜在性有些汇在静电破坏后性能没有明显下降,但多次累积放电会对ic器件造成内部损伤,形成隐患。所以静电对ic有潜在的损害。(3)随机IC在什么情况下会受到静电损伤?可以说,一个IC芯片从产生到损坏的所有过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也是随机的,其损坏也是随机的。

  (4)由于微电子集成电路产品的精细、薄和微小的结构特征,复杂静电放电损伤的失效分析耗时、成本高、技术要求高,并且经常使用高精度的仪器。即便如此,一些静电损伤现象也很难与其他原因造成的损伤区分开来。它使人把静电放电损伤的失效误认为是其他失效,往往归咎于早期失效或在未完全了解静电放电损伤前情况不明的失效,从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。因此,分析静电对集成电路的损害是复杂的。

  综上所述,在ic加工、生产、封装过程中,需要建立静电防护体系!IC封装生产线对静电的要求更严格。为了保证生产线的正常运行,洁净车间应采用防静电建筑材料进行装饰,所有进出洁净车间的人员应穿戴防静电服装。此外,包装企业可以根据国家相关标准和企业实际情况,制定企业标准或具体的防静电要求,以配合集成电路包装生产线的正常运行。随着中国集成电路封装生产线的扩大,封装能力的逐年提高,封装品种的增加,以及对产品质量和产量的更高要求,加强各种软硬件要求和全体员工的静电防护意识变得更加重要,这也在扮演着影响我们产品质量的“主角”和“隐形杀手”。因此,静电防护将是目前和未来整个集成电路行业的主要问题。