
潔凈級別:百級、千級、10萬級
建筑面積:8300平方米
項目地址:深圳
芯片封測工作區作為半導體生產流程中的關鍵環節,其潔凈度要求至關重要。潔凈度不僅直接關系到芯片封裝的質量和良率,還影響著整體生產效率和成本控制。因此,深入了解并嚴格遵循芯片封測工作區的潔凈度要求,是確保半導體生產高質量進行的基礎。今天就隨合潔科技電子凈化工程公司一起來了解下吧!
一、芯片封測工作區潔凈度等級劃分
芯片封測工作區的潔凈度要求通常參照國際標準化組織ISO頒布的ISO 14644-1標準,以及美國聯邦標準Fed Std 209E(盡管該標準已被ISO標準取代,但在某些場合仍被引用)。根據這些標準,潔凈度等級以空氣中微粒的數量來劃分,微粒尺寸通常為0.1微米或0.5微米。
ISO 14644-1標準定義了從ISO 1級到ISO 9級的潔凈度等級,其中ISO 1級代表最高的潔凈度,ISO 9級則對應于一般室外空氣環境。對于芯片封測工作區而言,常見的潔凈度等級為ISO 5級至ISO 7級。
ISO 5級:每立方米空氣中直徑大于0.1微米的粒子數量不超過100,000個。這一等級適用于對潔凈度要求極高的封測環節,如引線鍵合區。
ISO 6級:每立方米空氣中直徑大于0.1微米的粒子數量不超過1,000,000個。ISO 6級潔凈度是封裝廠房中較為常見的等級,適用于大多數封測過程。
ISO 7級:每立方米空氣中直徑大于0.1微米的粒子數量不超過10,000,000個。對于一些要求稍低的封裝過程,ISO 7級潔凈度可能足夠。
需要注意的是,這里的潔凈度要求通常針對的是空氣中直徑大于或等于0.5微米的粒子進行控制,因為這是影響產品質量的關鍵因素之一。然而,在某些超高性能要求的封裝過程中,可能會采用更嚴格的潔凈度等級,甚至達到ISO 1級或更高級別。
二、實現潔凈度要求的措施
為了確保芯片封測工作區的潔凈度達到要求,需要采取一系列措施。這些措施涵蓋了廠房設計、施工、運行和維護等多個方面。
1、廠房設計與施工
密封性:無塵車間的密封性是防止外界污染物進入的關鍵。在施工過程中,必須充分考慮門窗、管道等各個部位的密封措施。使用高質量的密封材料和技術,確保整個車間的密封性能達到設計要求。
地面材料:應選用無塵、易清潔且耐磨的材料,如環氧樹脂自流平地面或PVC地板。這些材料不僅能有效減少塵埃積聚,還能滿足生產過程中的清潔需求。
墻面和天花板材料:應選用不產塵、易清潔且耐腐蝕的材料,如彩鋼板夾芯板或不銹鋼板。安裝時需確保接縫嚴密,減少縫隙,并采用專業的密封膠進行密封處理。
2、通風與空氣凈化系統
設計合理的通風與空氣凈化系統是確保車間內空氣潔凈度的關鍵。系統應包括初效、中效、高效三級過濾器,以及溫濕度調節、風量控制等功能。
初效過濾器:主要用于攔截大顆粒粉塵,保護后端設備。
中效過濾器:用于過濾5微米以上的顆粒。
高效過濾器:對0.3微米顆粒的過濾效率應達到99.97%以上,以滿足芯片制造對潔凈度的嚴格要求。
安裝時需注意風管的密封性,防止漏風現象的發生。同時,應定期更換過濾器,以確保系統的持續高效運行。
3、靜電控制措施
靜電對芯片制造過程具有潛在危害,可能導致顆粒吸附和干擾。因此,需采取靜電控制措施,如鋪設防靜電地板、提供防靜電工作服等。地面和工作臺面的電阻應控制在10?\~10?Ω范圍內,并配置離子風機以中和局部靜電。
4、溫濕度控制
無塵車間需保持適宜的溫濕度條件,以適應芯片封裝的工藝要求。通常,溫度應控制在20\~25℃范圍內,濕度控制在45±5%RH范圍內。過低的濕度易導致靜電產生,而過高的濕度則可能引起細菌生長和水汽冷凝等問題。因此,需配置溫濕度傳感器并實時監測,以確保車間內的溫濕度條件符合生產要求。
5、清潔與維護程序
制定和執行適當的清潔和維護程序是保持無塵車間潔凈度的關鍵。需定期對車間進行濕法清潔(如使用超純水+異丙醇),并禁用纖維抹布以減少微粒子的產生。同時,應定期對過濾器、風管等關鍵部件進行檢查和維護,確保其正常運行。
6、人員與物料管理
進入無塵車間的物料和設備需經過嚴格的清潔和凈化處理,以確保其不會對車間環境造成污染。小型物料可通過傳遞窗(帶自凈和紫外殺菌功能)進入車間;大型設備則需在進車間前進行拆包預清潔。同時,應建立嚴格的物料管理制度,對物料的接收、存儲、使用和處理等環節進行全程跟蹤和記錄。
無塵車間內的人員需穿著潔凈服、戴潔凈手套等防護措施,以減少對車間環境的污染。人員進入車間前需經過三級更衣(普通更衣→潔凈更衣→風淋室),并在風淋室內進行充分的吹淋以去除身上的微粒子。
三、潔凈度監測與管理
為確保芯片封測工作區的潔凈度持續符合要求,需配置相應的監測設備并進行定期監測。
激光粒子計數器:用于實時監測車間內的粒子濃度,確保潔凈度等級達標。
溫濕度傳感器:實時監測車間內的溫濕度條件,確保符合生產要求。
壓差傳感器:監測車間內不同區域的壓差,確保空氣流動和壓力控制良好。
監測數據應集成至SCADA系統,以便進行超標報警和聯動新風/排風調節。同時,應積極引進新技術和新設備,以提高車間的潔凈度和生產效率。
芯片封測工作區的潔凈度要求是確保半導體生產高質量進行的基礎。通過科學合理的廠房設計與施工、高效的通風與空氣凈化系統、嚴格的靜電和溫濕度控制措施、定期的清潔與維護程序、嚴格的人員與物料管理以及全面的潔凈度監測與管理,可以確保芯片封測工作區的潔凈度達到要求,為半導體生產提供穩定可靠的生產環境。隨著半導體技術的不斷發展,對芯片封測工作區潔凈度的要求也將不斷提高。因此,持續關注和改進潔凈度控制措施,將是半導體生產領域永恒的主題。