静电对IC封装的3个危害
众所周知，封装业属于整个IC生产中的后道生产过程，在该过程中，对于塑封IC、混合IC或单片IC，主要有晶圆减薄（磨片）、晶圆切割（划片）、上芯（粘片）、压焊（键合）、封装（包封）、前固化、电镀、打印、后固化、切筋、装管、封后测试等等工序。需要专门的防静电设备消除静电，如离子风机、离子风棒等 。各工序对不同的工艺环境都有不同的要求：1.静电因素对IC封装的影响 首先， 静电产生的原因是随处可见的。主要有以下几个方面的原因：生产车间建筑装修材料多采用高阻材料,IC生产工艺要求使用洁净车间或超净车间。要求除尘微粒粒径从以往的0.3μm变到0.1μm拟下，尘粒密度约为353个／m3。为此，除了安装各吸尘设备之外，还要采用无机和有机不发尘材料，以防起尘。但对于建材的电性能没有作为一项指标考虑进去。工业企业洁净厂房设计规范中也未作规定。IC工厂的洁净厂房主要采用的室内装修材料有：聚氨酯弹性地面、尼纶、硬塑料、聚乙烯、塑料壁纸、树脂、木材、白瓷板、瓷漆、石膏等等。上述材料中，大部分是高分子化合物或绝缘体。例如，有机玻璃体电阻率为10^12~10^14Ωcm，聚乙烯体电阻率为10^13~10^15ncm，因而导电性能比较差，某种原因产生静电不容易通过它们向大地泄漏，从而造成静电的积聚。2.人体静电洁净厂房操作人员的不同动作和来回走动，鞋底和地面不断的紧密接触和分离，人体各部分也有活动和磨擦，不论是快走、慢走，小跑都会产生静电，即所谓步行带电；人体活动后起立，人体穿的工作服与椅子面接触后又分离也会产生静电。人体的静电电压如果消不掉，而去接触IC芯片，就可能在不知不觉中造成IC的击穿。3. 空气调节和空气净化引起的静电由于IC生产要求在45-55％RH的条件下进行，所以要实行空气调节，同时要进行空气净化。降湿的空气要经过初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器和风管送人洁净室。一般总风管风速为8~10m／s，风管内壁涂油漆，当干燥的空气和风管，干燥的空气和过滤器作相对运动时，都会产生静电。应该引起注意的是静电与湿度有着较敏感的关系。另外，运送半成品和IC成品在包装运输过程中都会产生静电，这都是静电起电的因素之一。 其次，静电对IC的危害是相当大的。 一般来说，静电具有高电位、强电场的特点，在静电起电-放电过程中，有时会形成瞬态大电流放电和电磁脉冲（EMP），产生频谱很宽的电磁辐射场。另外，与常规电能相比，静电电能比较小，在自然起电-放电过程中，静电放电（ESD）参数是不可控制的，是一种难于重复的随机过程，因此它的作用往往被人们所忽视。尤其在微电子技术领域，它给我们造成的危害却是惊人的，据报道每年因静电造成直接经济损失高达几亿元，静电危害以成为发展微电子工业的重大障碍。在半导体器件生产车间，由于尘埃吸附在芯片上，IC尤其是超大规模集成电路（VLSI）的成品率会大大下降。 IC生产车间操作人员都穿洁净工作服，若人体带静电，则极易吸附尘埃、污物等，若这些尘埃、污物被带到操作现场的话，将影响产品质量，恶化产品性能、大大降低Ic成品率。如果吸附的灰尘粒子的半径大于100μm线条宽度约100μm时，薄膜厚度在50μm下时，则易使产品报废。