Zašto ESD problemi u fabrikama poluprovodnika uvek počinju sa „prostorom za sto“?
U sistemu upravljanja sigurnošću fabrika poluprovodnika, ESD (elektrostatičko pražnjenje) može izgledati nevidljivo, ali je česta, lako zanemarljiva i izuzetno skupa skrivena opasnost. Što je još važnije, velika većina ESD kvarova je direktno povezana sa "anti-statičkom gumenom prostirkom/stolom." Da, ne mašina, ne osoblje, ne proces... već materijal na površini koju dodirujete svaki dan.
I. Zašto ESD anomalije uvijek počinju sa "prostorom za sto"?
Možda ste vidjeli ove scenarije: narukvica radi ispravno, ali elektrostatički alarm se i dalje oglašava; uzemljenje je normalno, ali se tester povremeno pokvari; osoblje radi po propisima, ali prinos pada; oprema nije pomjerena, ali elektrostatički senzor treperi crveno. Prva reakcija mnogih službenika za sigurnost je da provjere opremu, žicu za uzemljenje i rad osoblja. Ali pravi uzrok je često: starenje anti-statičke gumene prostirke, pomjeranje parametara, površinska kontaminacija ili korozija hemikalijama što dovodi do nekontrolirane otpornosti. To je zato što je anti-statička podloga materijal sa izuzetno visokom frekvencijom kontakta kroz cijeli radni lanac.
Služi u sljedeće svrhe:
1. Postavljanje alata
2. Privremeno postavljanje serija vafla
3. Zaštita od kontakta sa proizvodom
4. Trenje na donjoj površini opreme za ispitivanje
5. Kontakti za pražnjenje statičkog elektriciteta
Ako strunjača pokvari, sve druge mjere ESD kontrole neće uspjeti. To je kao autoput sa napuklim temeljima; čak ni najbolji auto neće moći mirno da vozi.
II. Zašto su anti-statičke prostirke sklone "potencijalnom kvaru"?
"Potencijalni kvar" je najproblematičnija situacija za službenike sigurnosti u industriji poluprovodnika. Antistatičke prostirke su upravo jedan od materijala koji su najskloniji potencijalnom kvaru, iz tri razloga:
1. Hemijska korozija uzrokuje nagle promjene otpora. Industrija poluprovodnika koristi veliki broj hemikalija: razvijače, sredstva za čišćenje, IPA, rastvore za jetkanje, itd. Kada ove hemikalije padnu na površinu anti-statičke podloge, one će:
① Oštećite tanak ESD sloj na površini prostirke
② Formirajte izolacijski film od kontaminacije
③ Ubrzati starenje i degradaciju materijala
Rezultat je: scenska prostirka izgleda dobro, ali su se parametri potpuno promijenili.
2. Ostaci čistača površina utiču na učinak disipacije
Mnogi radni timovi prekomjerno koriste jake odmašćivače ili sredstva za čišćenje{0}}koji sadrže silikon kako bi održali "vizuelno čist" izgled. Ovi ostaci mogu dovesti do:
① Produženo vrijeme statičkog raspadanja
② Neravnomjerno nakupljanje punjenja
③ Stvaranje "trenutnih tačaka pražnjenja"
Ove vrste kvarova su vrlo podmukle, ali vrlo vjerovatno da će oštetiti osjetljive komponente.
3. Starenje uzrokuje porast otpornosti volumena sa 10⁸Ω na 10¹²Ω
Antistatičke gumene prostirke su polimerni materijali. Produžena izloženost:
① Promjene temperature
② Ultraljubičasto zračenje
③ Trenje
④ Korozija
Sve ovo će uzrokovati povećanje vrijednosti otpora. Tipičan primjer je: "Otirač izgleda upotrebljivo, ali otpor je daleko iznad nacionalnog standardnog raspona."
III. Koji su specifični zahtjevi različitih standarda za antistatičke prostirke?
Službenici za sigurnost najčešće se susreću sa standardima koji uključuju: *SJ/T 10694-2022. Metode ispitivanja zaštite od elektrostatičkog pražnjenja za sisteme za proizvodnju i primjenu elektronskih proizvoda*, *ANSI ESD S20.20-2021 ESD kontrolni sistem za zaštitu od elektrostatičkog pražnjenja*024-51-51, Zaštita od elektrostatičkog pražnjenja za elektronske uređaje - opći zahtjevi*. Osim toga, moja zemlja ima različite nacionalne i industrijske standarde, kao što su kineski vojni standardi i industrijski standardi Ministarstva vojne industrije, koji neće biti razrađeni zbog zahtjeva povjerljivosti. Sumirani su zahtjevi različitih standarda, koji predviđaju da se antistatičke prostirke/gumeni materijali moraju ispitati na:
① Otpor -do- tačka
② Otpor prema-to-zemlje
Ovo je osnova za procjenu da li je prostirka za sto kvalifikovana.
Nadalje, preporučuje se kombiniranje parametara vremena opadanja elektrostatičkog pražnjenja i parametara triboelektričnog napona, jer su to važni parametri za izračunavanje energije elektrostatičkog pražnjenja.
Takođe jasno propisuje:
① Otpor anti-statičke prostirke mora biti unutar 1*10⁹ Ω;
② Sprečite iznenadno pražnjenje i iskri;
③ Spriječite nakupljanje punjenja.
Ovi zahtjevi su da se izbjegne "nekontrolisano pražnjenje", što je rizik od kojeg se proizvođači poluprovodnika najviše boje.