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A diversidade de processos e produtos dentro da indústria de microeletrônica e semicondutores é imensa. O foco da discussão de saúde e segurança ocupacional neste capítulo centra-se na produção de circuitos integrados (IC) de semicondutores (tanto em produtos à base de silício quanto em compostos de valência III-V), produção de placa de circuito impresso (PWB), placa de circuito impresso (PCB) montagem e montagem de computador.

A indústria é composta por vários segmentos principais. A Associação da Indústria Eletrônica usa o seguinte delineamento ao relatar dados sobre tendências, vendas e empregos pertinentes na indústria:

  • componentes eletrônicos
  • eletrônicos de consumo
  • telecomunicações
  • comunicações de defesa
  • computadores e equipamentos periféricos
  • eletrônica industrial
  • eletrônica médica.

 

Os componentes eletrônicos incluem tubos de elétrons (por exemplo, tubos de recepção, de uso especial e de televisão), produtos de estado sólido (por exemplo, transistores, diodos, ICs, diodos emissores de luz (LEDs) e monitores de cristal líquido (LCDs)) e passivos e outros componentes (por exemplo, capacitores, resistores, bobinas, transformadores e interruptores).

Eletrônicos de consumo incluem aparelhos de televisão e outros produtos de áudio e vídeo domésticos e portáteis, bem como equipamentos de informação, como computadores pessoais, máquinas de transmissão de fax e secretárias eletrônicas. Hardware e software de jogos eletrônicos, sistemas de segurança doméstica, cassetes de áudio e vídeo virgens e disquetes, acessórios eletrônicos e baterias primárias totais também se enquadram na categoria de eletrônicos de consumo.

Além de computadores de uso geral e especializados, computadores e equipamentos periféricos incluem equipamentos auxiliares de armazenamento, equipamentos de entrada/saída (por exemplo, teclados, mouses, dispositivos de leitura óptica e impressoras), terminais e assim por diante. Embora as telecomunicações, as comunicações de defesa e a eletrônica industrial e médica utilizem parte da mesma tecnologia, esses segmentos também envolvem equipamentos especializados.

O surgimento da indústria de microeletrônica teve um impacto profundo na evolução e na estrutura da economia mundial. O ritmo de mudança nas nações industrializadas do mundo tem sido muito influenciado pelos avanços dessa indústria, especificamente na evolução do circuito integrado. Esse ritmo de mudança é representado graficamente na linha do tempo do número de transistores por chip de circuito integrado (veja a figura 1).

Figura 1. Transistores por chip de circuito integrado

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A importância econômica das vendas mundiais de semicondutores é significativa. A Figura 2 é uma projeção da Associação da Indústria de Semicondutores para as vendas mundiais e regionais de semicondutores de 1993 a 1998.

Figura 2. Previsão mundial de vendas de semicondutores

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As indústrias de circuitos integrados de semicondutores e de montagem de computadores/eletrônicos são únicas em comparação com a maioria das outras categorias industriais na composição relativa de suas forças de trabalho de produção. A área de fabricação de semicondutores possui um alto percentual de operadoras do sexo feminino que comandam os equipamentos de processo. As tarefas relacionadas ao operador geralmente não exigem levantamento de peso ou excesso de força física. Além disso, muitas das tarefas do trabalho envolvem habilidades motoras finas e atenção aos detalhes. Os trabalhadores do sexo masculino predominam nas tarefas relacionadas com a manutenção, funções de engenharia e gestão. Uma composição semelhante é encontrada na parte de montagem de computadores/eletrônicos desse segmento da indústria. Outra característica incomum desta indústria é a concentração da manufatura na região da Ásia/Pacífico do mundo. Isso é especialmente verdadeiro no Assembléia final or Back-end processos na indústria de semicondutores. Esse processamento envolve o posicionamento e a colocação do chip de circuito integrado fabricado (tecnicamente conhecido como matriz) em um porta-chips e uma estrutura principal. Esse processamento requer um posicionamento preciso do chip, geralmente por meio de um microscópio, e habilidades motoras muito finas. Mais uma vez, as trabalhadoras predominam nessa parte do processo, com a maior parte da produção mundial concentrada na orla do Pacífico, com altas concentrações em Taiwan, Malásia, Tailândia, Indonésia e Filipinas, e números crescentes na China e no Vietnã.

As áreas de fabricação de circuitos integrados semicondutores têm várias propriedades incomuns e características exclusivas desta indústria. Ou seja, o processamento de IC envolve regimes e requisitos de controle de partículas extremamente rígidos. Uma típica área moderna de fabricação de IC pode ser classificada como uma sala limpa Classe 1 ou menos. Como método de comparação, um ambiente ao ar livre seria superior à Classe 500,000; um quarto típico em uma casa de aproximadamente classe 100,000; e uma área de montagem de back-end de semicondutores de aproximadamente classe 10,000. Atingir esse nível de controle de partículas envolve, na verdade, colocar o trabalhador da fabricação em um ambiente totalmente fechado. ternos de coelho que possuem sistemas de abastecimento de ar e filtragem para controlar os níveis de particulados gerados pelos trabalhadores da área fabril. Os ocupantes humanos das áreas de fabricação são considerados geradores muito potentes de partículas finas de seu ar exalado, descamação de pele e cabelo e de suas roupas e sapatos. Essa exigência de uso de roupas confinantes e rotinas de trabalho isoladas contribuiu para que os funcionários sentissem que estavam trabalhando em um ambiente de trabalho “não hospitaleiro”. Veja a figura 3. Além disso, na área fotolitográfica, o processamento envolve expor o wafer a uma solução fotoativa e, em seguida, padronizar uma imagem na superfície do wafer usando luz ultravioleta. Para aliviar a luz ultravioleta (UV) indesejada dessa área de processamento, são usadas luzes amarelas especiais (elas não possuem o componente de comprimento de onda UV normalmente encontrado na iluminação interna). Essas luzes amarelas ajudam a fazer com que os trabalhadores sintam que estão em um ambiente de trabalho diferente e podem ter um efeito desorientador em alguns indivíduos.

Figura 3. Uma sala limpa de última geração

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