(電子產品生產車間溫度濕度要求)
電子產品生產車間溫度濕度要求
1.環境因素對IC封裝的影響在半導體IC生產中,封裝形式由早期的金屬封裝或陶瓷封裝逐漸向塑料封裝方向發展。塑料封裝業隨著IC業快速發展而同步發展。據中國半導體信息網對我國國內28家重點IC制造業的IC總產量統計,2001年為44.12億塊,其中95%以上的IC產品都采用塑料封裝形式。眾所周知,封裝業屬于整個IC生產中的后道生產過程,在該過程中,對于塑封IC、混合IC或單片IC,主要有晶圓減薄(磨片)、晶圓切割(劃片)、上芯(粘片)、壓焊(鍵合)、封裝(包封)、前固化、電鍍、打印、后固化、切筋、裝管、封后測試等等工序。各工序對不同的工藝環境都有不同的要求。
2.工藝環境因素主要包括空氣潔凈度、高純水、壓縮空氣、C02氣、N:氣、溫度、濕度等等。對于減薄、劃片、上芯、前固化、壓焊、包封等工序原則上要求必須在超凈廠房內設立,因在以上各工序中,IC內核--芯粒始終裸露在外,直到包封工序后,芯粒才被環氧樹脂包裹起來。這樣,包封以后不僅能對IC芯粒起著機械保護和引線向外電學連接的功能,而且對整個芯片的各種參數、性能及質量都起著根本的保持作用。在以上各工序中,哪個環節或因素不合要求都將造成芯粒的報廢,所以說,凈化區內工序對環境諸因素要求比較嚴格和苛刻。超凈廠房的設計施工要嚴格按照國家標準GB-2001《潔凈廠房設計規范》的內容進行。
3.溫、濕度的影響溫濕度在IC的生產中扮演著相當重要的角色,幾乎每個工序都與它們有密不可分的關系。GB-2001《潔凈廠房設計規范》中明確強調了對潔凈室溫、濕度的要求要按生產工藝要求來確定,并按冬、夏季分別規定。根據國家要求標準,也結合我廠IC塑封生產線的實際情況,特對相關工序確定了溫、濕度控制的范圍,運行數年來效果不錯。控制情況見表6。
4.但是,由于空調系統發生故障,在2001年12月18日9:30~9:40期間,粘片工序工作區域發生了一起濕度嚴重超標事故。當時相對濕度高達86.7%RH,而在正常情況下相對濕度為45~55%RH。當時濕度異常時粘片現場狀況描述如下:所有現場桌椅板凳、玻璃、設備、晶圓、芯片以及人身上的防靜電服表面都有嚴重的水汽,玻璃上的水汽致使室內人看不清過道,用手觸摸桌椅設備表面,都有很明顯的手指水跡印痕。更為嚴重的是在粘片工序現場存放的芯片有許多,其中SOPl6L產品7088就在其列,對其成品率的影響見表7所示。所有這些產品中還包括其它系列產品,都象經過了一次"蒸汽浴"一樣。從下表可看出或說明以下問題:針對這批7088成品率由穩到不穩,再到嚴重下降這一現象,我們對粘片、壓焊、塑封等工序在此批次產品加工期間的各種工藝參數,原材料等使用情況進行了詳細匯總,沒有發現異常情況,排除了工藝等方面的原因。事后進一步對廢品率極高的18#、21#、25#、340、55#卡中不合格晶進行了超聲波掃描,發現均有不同程度的離層,經解剖發現:從離層處發生裂痕、金絲斷裂、部分芯片出現裂紋。
5.最后得出結論如下:(1)造成成品率下降的原因主要是封裝離層處產生裂痕,導致芯片裂紋或金絲斷裂。(2)產生離層的原因是由于芯片表面水汽包封在塑封體內產生。由此可見,溫度、濕度對IC封裝生產中的重大影響。
推薦使用除濕機來控制整個電子產品車間濕度控制要求。
應用場合
標準空氣狀況
推薦除濕機類型
溫度℃
相對濕度%
制造
線圈制造
22
15
變壓器
27
5
電子零件裝配
21
40-45
空氣除濕器
光電管
32
15-25
硅晶片黃光室
20
30-40
避雷器組合
20
20-40
發電機轉輪
21
30-40
計算機房
22
40-50
精密公差組合
22
40-50
電器開關制造
20
20-40
電子控制器材
20
20-40
恒溫恒濕器之組立
24
50-55
精密儀器之組合
22
40-45
儀表校正及組合
23-24
60-63
保險絲熔絲量組合
23
50
電容器制造
23
50
絕緣紙儲藏
23
50
日光燈安定器組合
20
20-40
NFB開關組測試
25
30-60
整流器制造
23
30-40
高壓電線電纜制造
27
1
特殊電池制造
20-25
20%以下