半导体器件生产中的静电保护工作分析

陈信宇

摘 要：现阶段，半导体在器件生产中，其技术水平在我国社会发展水平不断进步的影响下显著提高，器件在生产中产生静电现象是在所难免的，针对所产生的静电实施有效的保护措施具有重要的现实意义。本文在对静电产生原因及其危害进行分析的基础上，探究了半导体器件生产中静电保护的基本措施。

关键词：半导体器件；静电保护；分析

静电现象在半导体器件生产中出现后，一定程度上降低了器件的使用效率以及所生产产品的质量，如果生产厂的领导者对静电保护问题的认识程度仍停留在浅层阶段，那么该厂在发展中会面临较多的阻碍。由此可见，提出相应的静电保护措施，并将此措施应用到实际的器件生产中是极为必要的。

1 静电的产生和危害

1.1 静电的产生原因

半导体器件在发展的各个环节中都会伴有静电现象发生，其中工作者与工作对象接触中产生的摩擦静电、分离静电是半导体其静电的主要来源。工作人员的服装与工作设备摩擦后，其工作服的静电电压远远超过了5000V；工作人员工作时所穿的橡胶鞋，鞋底的绝缘电阻值较高，当走动动作发生后，静电现象也会明显出现；工作人员在运输相关设备及材料的工作过程中，运输动作与地面摩擦会产生较高的静电电压；半导体贴装机、电烙铁、检测等设备在正常工作中会产生强静电现象。

1.2 静电的危害

因为静电具有一定的隐蔽性、积累性、复杂性和随机性，进而当静电现象发生时，静电会在半导体器件中隐蔽存在，随着工作时间的延长、工作量的增多，静电量会越积越多，进而会加剧灰尘的依附性，长久以往，会降低设备的使用寿命。静电放电后会对器件产生强烈的电攻击，被电穿击后的器件如果不进行及时的修复，有可能导致器件永久无效。

2 半导体器件生产中静电保护的基本措施

2.1 静电保护的基本方法

一方面，实施静电保护设计。半导体器件在生产的过程中，其器件内部要适当的增加静电保护元件，进而减少静电放电的攻击。其中较为常见元件有电容、能够掌握的硅整流器。另一方面，阻止静电放电。阻止静电放电可以采用静电控制法、静电屏蔽法、静电泄露法以及静电复合中和法。对上述四种方法进行总结、归纳后，我们能够看出，静电保护主要是从静电产生以及静电消除两个方面来展开的。

2.2 静电保护的基本措施

2.2.1铺、埋静电地线

电线在铺设的过程中为了预防静电，要应用铜芯绝缘线，提高地线的绝缘效果，并且要定期的进行线路完整性检查，其检查点在设置时要注意均衡性。测试点与地线间的电阻值要控制在合理的范围内。电线在埋设的过程中要坚持单独性，避免出现线线重合的现象。当防静电地线在埋设时，要与建筑物之间保持适当的距离，并且埋设点要保证最起码有三个是能够与地面进行实际接触的。与此同时，要注意绝缘性和电阻值的限定范围性。

2.2.2铺防静电地板

防静电地板的结构分为上下两层，其上层属于绝缘层，在铺设的过程中要注意各个材料间的隔离性，当雨天产生雷击时，能够及时避免静电发生；其下层属于导电层，铺设时要与防静电地相连接，一定程度上能够在屏蔽静电方面起到良好的效果。结构单一的防静电地板，其材质成本较低，在静电防护中发挥的效果较小。

2.2.3应用防静电工作台面

在工作台面上放置0.3毫米厚的铜箔或者铝板，然后将导线通过焊接的方式与静电地线相接触，二者接触完成后，鋪设防静电橡胶，其中所铺设的橡胶要注意黑面朝下，与导电片紧密相连。与此同时，员工的工作椅也要相应的进行防静电设置。此外，对防静电工作台面和防静电椅要定期进行效果检查。

2.2.4穿防静电工作服

防静电工作服装的材料较特殊，虽然不能起到静电屏蔽的作用，但是工作人员在工作的过程中不会产生摩擦静电，即工作人员要将防静电工作服外穿，一定程度上更能起到良好的静电保护作用。与此同时，防静电手套、防静电口罩在实际工作中佩戴后，能够及时起到静电保护的作用。

2.2.5合理控制工作环境的湿度

如果工作环境较干燥，那么环境中静电的产生率会逐渐增高。因此，要对工作环境中的湿度进行合理控制，进而降低静电电压，减少静电产生。

2.2.6应用防静电包装材料

防静电包装材料在实际应用中有两种，一种是防静电材料，另一种是静电屏蔽材料，不同种类的包装材料，其作用也不尽相同。防静电材料主要是自身产生静电的几率较小，即使有静电产生，那么包装内器件所受的静电伤害也较少，如果发生静电放电穿击现象，那么包装内材料受的破坏性几率会增大。静电屏蔽材料即对静电现象能够起到良好的屏蔽作用，能够有效降低静电电压。因此，半导体器件的包装一定要选择静电屏蔽材料。

3 结论

半导体器件生产中的静电保护工作不是一蹴而就的，它具有系统性和复杂性，进而相关工作人员要注重细节、全方面的进行静电保护工作。通过静电保护措施的有效实施，能够优化器件的质量，能够提高器件的工作效率，能够使所生产的器件及时满足生产需要。

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] 李立，翁雪涛，李晓潮.一种CCD静电保护电路的设计[J].半导体光电，2015，03：379-381.

[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，2015，03：38-42.