半導體器件生產中的靜電保護工作分析

陳信宇

摘 要：現階段，半導體在器件生產中，其技術水平在我國社會發展水平不斷進步的影響下顯著提高，器件在生產中產生靜電現象是在所難免的，針對所產生的靜電實施有效的保護措施具有重要的現實意義。本文在對靜電產生原因及其危害進行分析的基礎上，探究了半導體器件生產中靜電保護的基本措施。

關鍵詞：半導體器件；靜電保護；分析

靜電現象在半導體器件生產中出現后，一定程度上降低了器件的使用效率以及所生產產品的質量，如果生產廠的領導者對靜電保護問題的認識程度仍停留在淺層階段，那么該廠在發展中會面臨較多的阻礙。由此可見，提出相應的靜電保護措施，并將此措施應用到實際的器件生產中是極為必要的。

1 靜電的產生和危害

1.1 靜電的產生原因

半導體器件在發展的各個環節中都會伴有靜電現象發生，其中工作者與工作對象接觸中產生的摩擦靜電、分離靜電是半導體其靜電的主要來源。工作人員的服裝與工作設備摩擦后，其工作服的靜電電壓遠遠超過了5000V；工作人員工作時所穿的橡膠鞋，鞋底的絕緣電阻值較高，當走動動作發生后，靜電現象也會明顯出現；工作人員在運輸相關設備及材料的工作過程中，運輸動作與地面摩擦會產生較高的靜電電壓；半導體貼裝機、電烙鐵、檢測等設備在正常工作中會產生強靜電現象。

1.2 靜電的危害

因為靜電具有一定的隱蔽性、積累性、復雜性和隨機性，進而當靜電現象發生時，靜電會在半導體器件中隱蔽存在，隨著工作時間的延長、工作量的增多，靜電量會越積越多，進而會加劇灰塵的依附性，長久以往，會降低設備的使用壽命。靜電放電后會對器件產生強烈的電攻擊，被電穿擊后的器件如果不進行及時的修復，有可能導致器件永久無效。

2 半導體器件生產中靜電保護的基本措施

2.1 靜電保護的基本方法

一方面，實施靜電保護設計。半導體器件在生產的過程中，其器件內部要適當的增加靜電保護元件，進而減少靜電放電的攻擊。其中較為常見元件有電容、能夠掌握的硅整流器。另一方面，阻止靜電放電。阻止靜電放電可以采用靜電控制法、靜電屏蔽法、靜電泄露法以及靜電復合中和法。對上述四種方法進行總結、歸納后，我們能夠看出，靜電保護主要是從靜電產生以及靜電消除兩個方面來展開的。

2.2 靜電保護的基本措施

2.2.1鋪、埋靜電地線

電線在鋪設的過程中為了預防靜電，要應用銅芯絕緣線，提高地線的絕緣效果，并且要定期的進行線路完整性檢查，其檢查點在設置時要注意均衡性。測試點與地線間的電阻值要控制在合理的范圍內。電線在埋設的過程中要堅持單獨性，避免出現線線重合的現象。當防靜電地線在埋設時，要與建筑物之間保持適當的距離，并且埋設點要保證最起碼有三個是能夠與地面進行實際接觸的。與此同時，要注意絕緣性和電阻值的限定范圍性。

2.2.2鋪防靜電地板

防靜電地板的結構分為上下兩層，其上層屬于絕緣層，在鋪設的過程中要注意各個材料間的隔離性，當雨天產生雷擊時，能夠及時避免靜電發生；其下層屬于導電層，鋪設時要與防靜電地相連接，一定程度上能夠在屏蔽靜電方面起到良好的效果。結構單一的防靜電地板，其材質成本較低，在靜電防護中發揮的效果較小。

2.2.3應用防靜電工作臺面

在工作臺面上放置0.3毫米厚的銅箔或者鋁板，然后將導線通過焊接的方式與靜電地線相接觸，二者接觸完成后，鋪設防靜電橡膠，其中所鋪設的橡膠要注意黑面朝下，與導電片緊密相連。與此同時，員工的工作椅也要相應的進行防靜電設置。此外，對防靜電工作臺面和防靜電椅要定期進行效果檢查。

2.2.4穿防靜電工作服

防靜電工作服裝的材料較特殊，雖然不能起到靜電屏蔽的作用，但是工作人員在工作的過程中不會產生摩擦靜電，即工作人員要將防靜電工作服外穿，一定程度上更能起到良好的靜電保護作用。與此同時，防靜電手套、防靜電口罩在實際工作中佩戴后，能夠及時起到靜電保護的作用。

2.2.5合理控制工作環境的濕度

如果工作環境較干燥，那么環境中靜電的產生率會逐漸增高。因此，要對工作環境中的濕度進行合理控制，進而降低靜電電壓，減少靜電產生。

2.2.6應用防靜電包裝材料

防靜電包裝材料在實際應用中有兩種，一種是防靜電材料，另一種是靜電屏蔽材料，不同種類的包裝材料，其作用也不盡相同。防靜電材料主要是自身產生靜電的幾率較小，即使有靜電產生，那么包裝內器件所受的靜電傷害也較少，如果發生靜電放電穿擊現象，那么包裝內材料受的破壞性幾率會增大。靜電屏蔽材料即對靜電現象能夠起到良好的屏蔽作用，能夠有效降低靜電電壓。因此，半導體器件的包裝一定要選擇靜電屏蔽材料。

3 結論

半導體器件生產中的靜電保護工作不是一蹴而就的，它具有系統性和復雜性，進而相關工作人員要注重細節、全方面的進行靜電保護工作。通過靜電保護措施的有效實施，能夠優化器件的質量，能夠提高器件的工作效率，能夠使所生產的器件及時滿足生產需要。

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