有关半导体器件生产中的静电保护工作探讨邓湛川

邓湛川

摘要：随着社会科技水平的进步，半导体器件生产水平也在不断提高，但是在器件生产过程中会产生一些静电，为了使生产更安全，生产质量更高，对静电进行有效防护是半导体器件生产中的一项重要工作。本文简述了静电的产生和危害，并进一步提出了一系列的静电保护措施，希望能够为半导体器件的生产带来一定的帮助。

关键词：半导体器件；生产；静电保护；探讨

一、引言

在半导体器件生产中难免有静电现象的产生，如果放任静电现象不管，那么其总是会使器件的使用效率打折扣，甚至会影响产品品质，最终影响企业效益，影响企业竞争力。因此，企业生产负责人需要重视静电问题，分析其产生的原因和危害，并认真探讨静电保护措施，防止因静电的产生而引发更多的生产困难。

二、简述静电的产生和危害

（一）静电因何而产生

静电现象在半导体器件生产的各个环节都有可能出现，主要的静电来源还是发自工作人员和工作对象接触的过程之中，比如摩擦产生的静电，分离静电等。在工作人员工作过程中，难免会发生工作服与工作设备接触并摩擦的情况，当这种情况发生的时候，工作服的静电电压也就产生了并且往往高于五千伏特。工作人员在工作时通常穿的是橡胶鞋，这种鞋子的鞋底有绝缘体，并且电阻较大，当走动时也会产生静电。再有就是当有关设备和材料被运输移动的时候，由于与地面的摩擦不可避免，也就不可避免地同时产生了静电。还有当半导体贴装机、检测等装置在正常工作的时候也会有静电产生。总之，静电现象在半导体器件生产中很容易产生，并且静电电压往往较高。

（二）静电的危害简析

静电的产生通常是随机的，在我们不经意的瞬间产生；是具有隐蔽性的，能够积累的，较为复杂的，当发生静电现象时，静电就会存在于半导体器件中，如果不予处理，还会因为工作时间加长或者工作量的增加而不断累积。并且还会因为静电的作用使更多灰尘附着于设备之中，这也是设备寿命缩短的原因之一。静电放电后还会对器件进行电攻击，被电穿击过的器件就可能发生故障，如果不及时处理还有可能造成彻底损坏，最终不能使用。静电不容小觑，早日明确其危害，早日做出防护，就能早日避免不必要的损失。

三、有关半导体器件生产中的静电保护

（一）静电保护的基本方法

静电保护的基本方法归结为两种，一种是静电保护设计，也就是从静电产生方面来进行操作。半导体器件在生产时，器件内需加入静电保护元件，从而降低静电释放的攻击性。这类元件包括电容、硅整流器。另一种方法就是阻止静电释放，也就是在静电产生之后消除静电。具体包括静电控制法、静电屏蔽法、静电泄露法、静电中和法。

（二）静电保护的基本措施

（1）铺、埋静电地线

在铺设电线时要考虑到静电现象，因此电线最好采用铜芯绝缘线，采用这种绝缘线可以有效防止静电的产生，除此之外，还要对线路进行全面定时的检测工作，

做好日常防护，检查点要设置均衡，并且检查点和地线之间的电阻要能够合理控制。电线在铺埋过程中注意不要有线线重合的情况，注意工作的细致性开展，并且埋线的时候需要和建筑物保持一定距离，最低要有三个埋设点可以与地面实际接触，此外还要注意绝缘性和电阻值的限定范围的控制。

（2）铺防静电地板

防静电地板包括上下两层，上层是绝缘层，在铺设的时候要将不同材料的隔离性考虑进去，当雨天有雷击情况发生的时候，可以有效避免静电的产生；防静电地板的下层是导电层，需要和防静电地线连接起来，这也是屏蔽静电的一个好方法。如果是结构单一的防静电地板，其材质首先就需要提高，另外还不同时具备以上两种功能，因此静电防护的效果自然也会差一些。

（3）防静电工作台面的设置

工作台面上铺设0.3mm的铜箔/铝片，把导线以焊接的方式与静电地线连接起来，接着铺设防静电橡胶，注意橡胶的朝向，黑色面向下并与导电片连接。还有工作人员的工作座椅也要有防静电的装置。对于工作台面和工作座椅的防静电设施还需要进行定期的检测工作，确保其时刻处于正常状态之下。

（4）工作服要穿防静电的

由于静电产生较为随意并且摩擦也往往会产生，因此工作人员需要穿戴防静电的工作服，这些工作服的材质较为不同，虽不能达到彻底屏蔽静电的效果，但是可以防止工作中的静电由于摩擦而产生，所以，工作人员需要将防静电工作服外穿。除了工作服需要防静电的，其他的一些小件如手套、头套等也需要是防静电的，这就在实际工作中大大降低了静电的产生。

（5）注意工作环境的湿度需要严格把控

通过常识大家都知道在干燥的环境中更容易产生静电并且静电也会更大，如果在较为干燥的工作环境中进行半导体器件生产，那么其静电的产生肯定会比湿润的环境下产生的多很多，因静电产生的危害也就会大很多，隐患也就更深，员工的工作量，企业的成本也就越高。所以，对于工作环境的湿度问题需要严格把控，尽量降低静电的产生和静电电压，保持一个更有利的生产环境。

（6）包装材料要用防静电的

生产中要想防静电措施做的好就要处处留心，在包装材料方面也要选用有防静电功能的。防静电功能的包装材料主要有两种，一是防静电材料的，一种是可以屏蔽静电的材料。两种不同类别的包装材料作用也有不同。防静电材料在使用中自身产生静电的几率很小，如果真的产生静电的话，所产生的静电对器件的伤害也很小，但是倘若发生静电放电穿击情况的话，包装内材料所受的破坏就无法估量了。屏蔽静电的材料可以对静电现象有很好的屏蔽作用，可以有效降低静电电压，防止高压破坏的情况发生。如果选择的话，还是静电屏蔽材料作为包装材料更好一些。

四、结束语

综上所述，半导体器件的生产是一种较为复杂的过程，其中的静电现象也是具有随机性、隐蔽性、积累性和复杂性的，在静电保护工作中要注意搞清楚静电产生的原因，注重生产的各个环节，各种细节，全面落实静电保护工作，切不可盲目。静电保护工作是长久的日常工作，需要在工作前期、工作过程中、生产结束后都要进行防护，不要小看或者忽视任何一个细节，防止静电带来的危害。通过落实有效的静电防护措施，半导体器件的生产品质一定能够不断提升，工作效率一定会不断提高，企业的生产力和竞争力也会相应不断提高。

参考文献

[1]刘迪.半导体器件失效机理与先进失效定位技术的研究与应用[D].江南大学,2013.

[2]陈信宇.半导体器件生产中的静电保护工作分析[J].科技创新,2016,12.

[3]王水成.化工企业电子设备的防静电措施[J].林业劳动安全,2015,03:29-41.

作者简介：邓湛川（1989-09），男，汉族，籍贯：四川省德阳市中江县，当前职务：审查员，当前职称：实习研究员，学历：硕士研究生，研究方向：半导体器件、尤其是发光二极管相关