
洁净级别:百级、千级、10万级
建筑面积:8300平方米
项目地址:深圳
芯片封测工作区作为半导体生产流程中的关键环节,其洁净度要求至关重要。洁净度不仅直接关系到芯片封装的质量和良率,还影响着整体生产效率和成本控制。因此,深入了解并严格遵循芯片封测工作区的洁净度要求,是确保半导体生产高质量进行的基础。今天就随合洁科技电子净化工程公司一起来了解下吧!
一、芯片封测工作区洁净度等级划分
芯片封测工作区的洁净度要求通常参照国际标准化组织ISO颁布的ISO 14644-1标准,以及美国联邦标准Fed Std 209E(尽管该标准已被ISO标准取代,但在某些场合仍被引用)。根据这些标准,洁净度等级以空气中微粒的数量来划分,微粒尺寸通常为0.1微米或0.5微米。
ISO 14644-1标准定义了从ISO 1级到ISO 9级的洁净度等级,其中ISO 1级代表最高的洁净度,ISO 9级则对应于一般室外空气环境。对于芯片封测工作区而言,常见的洁净度等级为ISO 5级至ISO 7级。
ISO 5级:每立方米空气中直径大于0.1微米的粒子数量不超过100,000个。这一等级适用于对洁净度要求极高的封测环节,如引线键合区。
ISO 6级:每立方米空气中直径大于0.1微米的粒子数量不超过1,000,000个。ISO 6级洁净度是封装厂房中较为常见的等级,适用于大多数封测过程。
ISO 7级:每立方米空气中直径大于0.1微米的粒子数量不超过10,000,000个。对于一些要求稍低的封装过程,ISO 7级洁净度可能足够。
需要注意的是,这里的洁净度要求通常针对的是空气中直径大于或等于0.5微米的粒子进行控制,因为这是影响产品质量的关键因素之一。然而,在某些超高性能要求的封装过程中,可能会采用更严格的洁净度等级,甚至达到ISO 1级或更高级别。
二、实现洁净度要求的措施
为了确保芯片封测工作区的洁净度达到要求,需要采取一系列措施。这些措施涵盖了厂房设计、施工、运行和维护等多个方面。
1、厂房设计与施工
密封性:无尘车间的密封性是防止外界污染物进入的关键。在施工过程中,必须充分考虑门窗、管道等各个部位的密封措施。使用高质量的密封材料和技术,确保整个车间的密封性能达到设计要求。
地面材料:应选用无尘、易清洁且耐磨的材料,如环氧树脂自流平地面或PVC地板。这些材料不仅能有效减少尘埃积聚,还能满足生产过程中的清洁需求。
墙面和天花板材料:应选用不产尘、易清洁且耐腐蚀的材料,如彩钢板夹芯板或不锈钢板。安装时需确保接缝严密,减少缝隙,并采用专业的密封胶进行密封处理。
2、通风与空气净化系统
设计合理的通风与空气净化系统是确保车间内空气洁净度的关键。系统应包括初效、中效、高效三级过滤器,以及温湿度调节、风量控制等功能。
初效过滤器:主要用于拦截大颗粒粉尘,保护后端设备。
中效过滤器:用于过滤5微米以上的颗粒。
高效过滤器:对0.3微米颗粒的过滤效率应达到99.97%以上,以满足芯片制造对洁净度的严格要求。
安装时需注意风管的密封性,防止漏风现象的发生。同时,应定期更换过滤器,以确保系统的持续高效运行。
3、静电控制措施
静电对芯片制造过程具有潜在危害,可能导致颗粒吸附和干扰。因此,需采取静电控制措施,如铺设防静电地板、提供防静电工作服等。地面和工作台面的电阻应控制在10?\~10?Ω范围内,并配置离子风机以中和局部静电。
4、温湿度控制
无尘车间需保持适宜的温湿度条件,以适应芯片封装的工艺要求。通常,温度应控制在20\~25℃范围内,湿度控制在45±5%RH范围内。过低的湿度易导致静电产生,而过高的湿度则可能引起细菌生长和水汽冷凝等问题。因此,需配置温湿度传感器并实时监测,以确保车间内的温湿度条件符合生产要求。
5、清洁与维护程序
制定和执行适当的清洁和维护程序是保持无尘车间洁净度的关键。需定期对车间进行湿法清洁(如使用超纯水+异丙醇),并禁用纤维抹布以减少微粒子的产生。同时,应定期对过滤器、风管等关键部件进行检查和维护,确保其正常运行。
6、人员与物料管理
进入无尘车间的物料和设备需经过严格的清洁和净化处理,以确保其不会对车间环境造成污染。小型物料可通过传递窗(带自净和紫外杀菌功能)进入车间;大型设备则需在进车间前进行拆包预清洁。同时,应建立严格的物料管理制度,对物料的接收、存储、使用和处理等环节进行全程跟踪和记录。
无尘车间内的人员需穿着洁净服、戴洁净手套等防护措施,以减少对车间环境的污染。人员进入车间前需经过三级更衣(普通更衣→洁净更衣→风淋室),并在风淋室内进行充分的吹淋以去除身上的微粒子。
三、洁净度监测与管理
为确保芯片封测工作区的洁净度持续符合要求,需配置相应的监测设备并进行定期监测。
激光粒子计数器:用于实时监测车间内的粒子浓度,确保洁净度等级达标。
温湿度传感器:实时监测车间内的温湿度条件,确保符合生产要求。
压差传感器:监测车间内不同区域的压差,确保空气流动和压力控制良好。
监测数据应集成至SCADA系统,以便进行超标报警和联动新风/排风调节。同时,应积极引进新技术和新设备,以提高车间的洁净度和生产效率。
芯片封测工作区的洁净度要求是确保半导体生产高质量进行的基础。通过科学合理的厂房设计与施工、高效的通风与空气净化系统、严格的静电和温湿度控制措施、定期的清洁与维护程序、严格的人员与物料管理以及全面的洁净度监测与管理,可以确保芯片封测工作区的洁净度达到要求,为半导体生产提供稳定可靠的生产环境。随着半导体技术的不断发展,对芯片封测工作区洁净度的要求也将不断提高。因此,持续关注和改进洁净度控制措施,将是半导体生产领域永恒的主题。