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防静电知识
 

静电防护的基本思路和技术途径

静电放电会对器件造成损害,但通过采取正确和适当的静电防护和控制措施,建立静电防护系统,那么就可以消除或控制静电放电的发生,使其对元器件的损害降至**小。对静电敏感器件进行静电防护和控制的基本思想有两条:

(1) 对可能产生接地的地方要防止静电的聚集,及采取一定的措施,避免或减少静电放电的产生,或采取“边产生边泄漏”的方法达到消除电荷积聚的目的,将静电荷控制在不致引起产生危害的程度。

(2) 对已存在的电荷积聚,迅速可靠地消除掉。
所以生产过程中静电防护的核心是“静电消除”。为此可建立一个静电完全工作区,即通过使用各种防静电制品和器材,采用各种防静电措施,使区域内的可能产生的静电电压保持在对**敏感器件安全的阈值下。其基本途径有:

(1) 工艺控制法

旨在使生产过程中尽量少产生静电荷.为此应从工艺流程、材料选择、设备安装和操作管理等方面采取措施,控制静电的产生和积聚,抑制静电电位和静电放电的能力,使之不超过危害的程度。
如在半导体制造过程中,当高速器件的浅结形成工序完成后,对冲洗用的去离子水的电阻率就必须控制。虽然电阻率越高,洁净效果越好,但电阻率越高。绝缘性越越好,在芯片上产生的静电就越高。因此一般要控制在略高于8MΩ的水平,而不能是初始工序用的16-17MΩ。还有在材料选择上,包装材料要采用防静电材料,尽量避免未经处理的高分子材料。

(2) 泄漏法

旨在使静电通过泄漏达到消除的目的。通常采用静电接地是电荷向大地泄漏;也有采用增大物体电导的方法使接地沿物体表面或通过内部泄漏,如添加静电剂或增湿。**常见的是工作人员带的防静电腕带,静电接地柱。

(3) 静电屏蔽法

根据静电屏蔽的原理,可分为内场屏蔽和外场屏蔽两种。具体措施是用接地的屏蔽罩把带电体与其它物体隔离开来,这样带电体的电场将不会影响周围其它物体(内场屏蔽);有时也用屏蔽罩八被隔离的物体包围起来,使其免受外界电场的影响(外场屏蔽)。如GaAs器件包装多采用金属盒或金属膜。

(4) 复合中和法

旨在使静电荷通过复合中和的办法,达到消除的目的。通常利用接地消除器产生带有异号电荷的离子与带电体上的电荷复合,达到中和的目的。一般来说当带电体是绝缘体时,由于电荷在绝缘体上不能流动,所以不能采用接地的办法泄漏电荷,这时就必须采用静电消除器产生异号离子去中和。如对生产线传送带上产生的静电荷就采用这种方法进行消除。

(5) 整净措施
旨在避免尖端放电的现象。为此,应该尽可能使带电体及周围物体的表面保持光滑和洁净,以便减少尖端放电的可能性

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