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靜電因素對集成電路封裝的影響(下)

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2015-04-21

         上一篇總結了靜電在IC封裝、生產過程中產生的原因,這里再分析下靜電對IC的危害性。  

 

         一般來說,靜電具有高電位、強電場的特點,在靜電起電-放電過程中,有時會形成瞬態大電流放電和電磁脈沖(EMP),產生頻譜很寬的電磁輻射場。另外,與常規電能量相比,靜電能量比較小,在自然起電-放電過程中,靜電放電(ESD)參數是不可控制的,是一種難于重復的隨機過程,因此它的作用往往被人們所忽視。尤其在微電子技術領域,它給我們造成的危害卻是驚人的,據報道每年因靜電造成直接經濟損失高達幾億元人民幣,靜電危害以成為發展微電子工業的重大障礙。

  

        在半導體器件生產車間,由于塵埃吸附在芯片上,IC尤其是超大規模集成電路(VLSI)的成品率會大大下降。

  

        IC生產車間操作人員都穿潔凈工作服,若人體帶靜電,則極易吸附塵埃、污物等,若這些塵埃、污物被帶到操作現場的話,將影響產品質量,惡化產品性能、大大降低Ic成品率。如果吸附的灰塵粒子的半徑大于100μm線條寬度約100μm時,薄膜厚度在50μm下時,則最易使產品報廢。

  

         而且靜電對IC的損害具有一定的特點。

  

        (1)隱蔽性

 

         除非發生靜電放電,人體不能直接感知靜電,但發生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體感知的靜電放電電壓為2~3kv,所以靜電具有隱蔽性。

  

        (2)潛在性

 

         有些匯受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降,但多次累加放電會給IC器件造成內傷而形成隱患。因此靜電對IC的損傷具有潛在性。

  

        (3)隨機性

 

         IC什么情況下會遭受靜電破壞呢?可以這么說,從一個IC芯片產生以后一直到它損壞以前,所有的過程都受到靜電的威脅,而這些靜電的產生也具有隨機性,其損壞也具有隨機性。

  

         (4)復雜性

         靜電放電損傷的失效分析工作,因微電子IC產品的精、細、微小的結構特點而費時、費事、費財,要求較高的技術并往往需要使用高度精密儀器,即使如此,有些靜電損傷現象也難以與其它原因造成的損傷加以區別;使人誤把靜電放電損傷的失效當作其它失效,這在對靜電放電損害未充分認識之前,常常歸因于早期失效或情況不明的失效,從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以分析靜電對IC的損傷具有復雜性。

  

         總而言之,在IC的加工生產和封裝過程中建立起靜電防護系統是很有必要的!

 

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---責任編輯:創選寶CH

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