洁净室在半导体应用中起什么作用?
半导体对于我们现代世界所依赖的几乎所有电子设备都至关重要:计算机、手机、汽车、微波炉、洗衣机等等。
当由于材料短缺或生产缓慢而出现半导体短缺时,供应链上的每一位消费者(无论是购买新手机、租赁汽车还是购买家用电器)都会感受到这种延迟。
幸运的是, 2022 年 8 月通过的《芯片与科学法案》将有助于解决这些短缺问题。该法案为美国的半导体制造业提供了超过 500 亿美元的资金。
然而,资金只是让新车重返销售市场的因素之一。半导体芯片制造商必须拥有专业设计、严格控制的洁净室,才能实现安全高效的生产。
什么是半导体洁净室?
洁净室是一个封闭的空间,空气中的污染物颗粒被过滤掉,其他环境条件也得到控制,以确保工作区域尽可能干净。在半导体制造和装配中,洁净室为高效、安全的工作提供了最佳环境。
半导体制造是一个非常复杂的过程。所涉及的材料极易受到环境因素的损害,例如:
空气中的颗粒(即使是最小的灰尘也可能有害)
静止的
温度
湿度
气压
设备除气
半导体制造是需要最高级别环境控制的洁净室应用之一。在大多数情况下,半导体洁净室必须符合ISO 4-6 级要求。电路或芯片的封装、组装和测试可以在 ISO 7 级或 ISO 8 级洁净室中进行。
洁净室在半导体制造中的作用
洁净室是半导体在安装到目标设备之前唯一可以安全处理的空间。如果暴露于上述任何威胁,半导体材料将被毁坏,您将遭受产品故障和生产停工的后果。
以下是洁净室在半导体应用中发挥的关键作用以确保高质量制造和生产的方式:
可靠控制
洁净室旨在建立严格的环境控制并始终保持效率。借助强大的过滤和HVAC 系统,将受污染的空气替换为干净、经过处理且几乎无颗粒的空气,您可以放心,在员工完成敏感工作的同时,环境将保持稳定。
洁净室建设中使用的所有材料均经过专门采购,不会产生颗粒脱落和排气。这些材料在任何条件下都经久耐用,性能出色。它们不会因清洁、撞击或日常使用而退化或腐蚀。
始终如一的产品质量
硅晶圆非常脆弱,即使是一粒灰尘也可能损坏整个芯片或设备。有了洁净室,您可以依靠稳定的温度、相对湿度和空气质量水平,因此产品质量保持不变甚至提高。
可重复的结果
洁净室提供的可重复环境可提高高质量产品的产量。扩大生产就是复制生产顶级半导体所需的条件。
更安全的工作条件
洁净室及其分类标准可防止生产的产品因污染而出现故障。它们还为工人在半导体洁净室中执行任务创造了更安全的环境,这些任务可能涉及处理有毒物质和高度敏感的工艺。
节省成本
最终,产品故障率的降低和质量的稳定将带来回报。通过降低损失和受伤风险,您的公司可以节省大量成本。半导体洁净室的实施和运营成本并不低,但它们可以以其他控制方法无法复制的方式确保盈利能力。高质量的洁净室可以简化半导体制造。
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