電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間溫度濕度要求

    1．  環(huán)境因素對IC封裝的影響 在半導體IC生產(chǎn)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(fā)展。塑料封裝業(yè)隨著IC業(yè)快速發(fā)展而同步發(fā)展。據(jù)中國半導體信息網(wǎng)對我國國內(nèi)28家重點IC制造業(yè)的IC總產(chǎn)量統(tǒng)計，2001年為44．12億塊，其中95％以上的IC產(chǎn)品都采用塑料封裝形式。 眾所周知，封裝業(yè)屬于整個IC生產(chǎn)中的后道生產(chǎn)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?qū)Σ煌墓に嚟h(huán)境都有不同的要求。

    2．  工藝環(huán)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(nèi)設(shè)立，因在以上各工序中，IC內(nèi)核--芯粒始終裸露在外，直到包封工序后，芯粒才被環(huán)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(shù)、性能及質(zhì)量都起著根本的保持作用。在以上各工序中，哪個環(huán)節(jié)或因素不合要求都將造成芯粒的報廢，所以說，凈化區(qū)內(nèi)工序?qū)Νh(huán)境諸因素要求比較嚴格和苛刻。超凈廠房的設(shè)計施工要嚴格按照國家標準GB50073-2001《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》的內(nèi)容進行。

    3．  溫、濕度的影響 溫濕度在IC的生產(chǎn)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(guān)系。GB50073-2001《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》中明確強調(diào)了對潔凈室溫、濕度的要求要按生產(chǎn)工藝要求來確定，并按冬、夏季分別規(guī)定。根據(jù)國家要求標準，也結(jié)合我廠IC塑封生產(chǎn)線的實際情況，特對相關(guān)工序確定了溫、濕度控制的范圍，運行數(shù)年來效果不錯。控制情況見表6。

    4．  但是，由于空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障，在2001年12月18日9：30~9：40期間，粘片工序工作區(qū)域發(fā)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(xiàn)場狀況描述如下： 所有現(xiàn)場桌椅板凳、玻璃、設(shè)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(nèi)人看不清過道，用手觸摸桌椅設(shè)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(xiàn)場存放的芯片有許多，其中SOPl6L產(chǎn)品7088就在其列，對其成品率的影響見表7所示。所有這些產(chǎn)品中還包括其它系列產(chǎn)品，都象經(jīng)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(wěn)到不穩(wěn)，再到嚴重下降這一現(xiàn)象，我們對粘片、壓焊、塑封等工序在此批次產(chǎn)品加工期間的各種工藝參數(shù)，原材料等使用情況進行了詳細匯總，沒有發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)均有不同程度的離層，經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn)：從離層處發(fā)生裂痕、金絲斷裂、部分芯片出現(xiàn)裂紋。

    5．  最后得出結(jié)論如下：(1)造成成品率下降的原因主要是封裝離層處產(chǎn)生裂痕，導致芯片裂紋或金絲斷裂。(2)產(chǎn)生離層的原因是由于芯片表面水汽包封在塑封體內(nèi)產(chǎn)生。由此可見，溫度、濕度對IC封裝生產(chǎn)中的重大影響。

   推薦使用除濕機來控制整個電子產(chǎn)品車間濕度控制要求。

應(yīng)用場合		標準空氣狀況		推薦除濕機類型
		溫度℃	相對濕度％
電器 制造	線圈制造	22	15	轉(zhuǎn)輪除濕機
	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(fā)電機轉(zhuǎn)輪	21	30-40
	計算機房	22	40-50
	精密公差組合	22	40-50
	電器開關(guān)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(guān)組測試	25	30-60
	整流器制造	23	30-40
	高壓電線電纜制造	27	1	管道除濕機
	特殊電池制造	20-25	20%以下