Waarom beginnen ESD-problemen in halfgeleiderfabrieken altijd met de "bureaumat"?
In het veiligheidsmanagementsysteem van halfgeleiderfabrieken lijkt ESD (elektrostatische ontlading) misschien onzichtbaar, maar het is een vaak voorkomend, gemakkelijk over het hoofd te zien en uiterst kostbaar verborgen gevaar. Belangrijker nog is dat de overgrote meerderheid van de ESD-storingen direct verband houdt met de 'anti-statische rubberen mat/bureaumat'. Ja, niet de machine, niet het personeel, niet het proces… maar het materiaal op het oppervlak dat je elke dag aanraakt.
I. Waarom beginnen ESD-afwijkingen altijd met de "bureaumat"?
Misschien heb je deze scenario's wel eens gezien: een polsbandje werkt naar behoren, maar toch klinkt er nog steeds een elektrostatisch alarm; aarding is normaal, maar de tester gaat af en toe kapot; het personeel werkt volgens de regelgeving, maar de opbrengst daalt; de apparatuur is niet verplaatst, maar de elektrostatische sensor knippert rood. De eerste reactie van veel veiligheidsfunctionarissen is het controleren van de apparatuur, de aardingsdraad en de werking van het personeel. Maar de echte oorzaak is vaak: veroudering van de anti-statische rubberen mat, parameterafwijking, oppervlakteverontreiniging of corrosie door chemicaliën, wat leidt tot ongecontroleerde weerstand. Dit komt omdat de anti-statische mat een materiaal is met een extreem hoge contactfrequentie gedurende de gehele bedrijfsketen.
Het dient de volgende doeleinden:
1. Gereedschapsplaatsing
2. Tijdelijke plaatsing van partijen wafels
3. Bescherming tegen productcontact
4. Wrijving op het bodemoppervlak van testapparatuur
5. Contacten voor het ontladen van statische elektriciteit
Als de podiummat defect raakt, mislukken alle andere ESD-controlemaatregelen. Het is als een snelweg met een gebarsten fundering; zelfs de beste auto zal niet stabiel kunnen rijden.
II. Waarom zijn anti{1}}statische matten gevoelig voor "potentieel falen"?
"Potentieel falen" is de meest lastige situatie voor veiligheidsfunctionarissen in de halfgeleiderindustrie. Anti-antistatische matten zijn precies een van de materialen die het meest vatbaar zijn voor mogelijke storingen, en wel om drie redenen:
1. Chemische corrosie veroorzaakt plotselinge weerstandsveranderingen. De halfgeleiderindustrie maakt gebruik van een groot aantal chemicaliën: ontwikkelaars, schoonmaakmiddelen, IPA, etsoplossingen, enz. Wanneer deze chemicaliën op het oppervlak van de anti-statische toneelmat vallen, zullen ze:
① Beschadig de dunne ESD-laag op het podiummatoppervlak
② Vorm een isolerende verontreinigingsfilm
③ Versnel de veroudering en degradatie van materiaal
Het resultaat is: de podiummat ziet er prima uit, maar de parameters zijn volledig veranderd.
2. Residu van oppervlaktereiniger beïnvloedt de dissipatieprestaties
Veel werkteams maken te veel gebruik van sterke ontvettingsmiddelen of siliconen-bevattende schoonmaakmiddelen om een "visueel schoon" uiterlijk te behouden. Deze residuen kunnen leiden tot:
① Langdurige statische vervaltijd
② Ongelijkmatige accumulatie van lading
③ Het creëren van "onmiddellijke lozingspunten"
Dit soort storingen zijn zeer verraderlijk, maar kunnen zeer waarschijnlijk gevoelige componenten beschadigen.
3. Veroudering zorgt ervoor dat de volumeweerstand stijgt van 10⁸Ω naar 10¹²Ω
Antistatische rubberen matten zijn polymeermaterialen. Langdurige blootstelling aan:
① Temperatuurveranderingen
② Ultraviolette straling
③ Wrijving
④ Corrosie
Dit alles zorgt ervoor dat de weerstandswaarde toeneemt. Een typisch voorbeeld is: "De mat ziet er bruikbaar uit, maar de weerstand ligt ver buiten het landelijke standaardbereik."
III. Wat zijn de specifieke eisen van verschillende normen voor antistatische matten?
Veiligheidsfunctionarissen komen het vaakst te maken met normen, waaronder: *SJ/T 10694-2022 testmethoden voor bescherming tegen elektrostatische ontladingen voor de productie van elektronische producten en toepassingssystemen*, *ANSI ESD S20.20-2021 ESD-controlesysteem voor bescherming tegen elektrostatische ontladingen* en *IEC 51345-5-1-2024 Bescherming tegen elektrostatische ontladingen voor elektronische apparaten - Algemene vereisten*. Bovendien kent mijn land verschillende nationale en industriële normen, zoals Chinese militaire normen en industriële normen van het Ministerie van Defensie, die vanwege vertrouwelijkheidsvereisten niet verder zullen worden uitgewerkt. De eisen van verschillende normen worden samengevat, waarin wordt bepaald dat antistatische placemats/rubbermaterialen moeten worden getest op:
① Punt-tot-puntweerstand
② Richt-naar-grondweerstand
Dit is de basis om te beoordelen of een placemat in aanmerking komt.
Bovendien wordt aanbevolen om de vervaltijd van de elektrostatische ontlading en de tribo-elektrische spanningsparameters te combineren, aangezien dit belangrijke parameters zijn voor het berekenen van de elektrostatische ontladingsenergie.
Er staat ook duidelijk in:
① De weerstand van de anti-statische mat moet binnen 1*10⁹ Ω worden gehouden;
② Voorkom plotselinge ontlading en vonkontlading;
③ Voorkom accumulatie van lading.
Deze eisen zijn bedoeld om ‘ongecontroleerde ontlading’ te voorkomen, het risico waar halfgeleiderfabrikanten het meest bang voor zijn.