Banner 13

 

83. Microelectronics na Semiconductors

Mhariri wa Sura: Michael E. Williams


Orodha ya Yaliyomo

Majedwali na Takwimu

Wasifu wa Jumla
Michael E. Williams

Utengenezaji wa Semiconductor ya Silicon
David G. Baldwin, James R. Rubin na Afsaneh Gerami

Maonyesho ya Kioevu cha Kioevu
David G. Baldwin, James R. Rubin na Afsaneh Gerami

III-V Utengenezaji wa Semiconductor
David G. Baldwin, Afsaneh Gerami na James R. Rubin

Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa na Mkutano wa Kompyuta
Michael E. Williams

Athari za Kiafya na Miundo ya Magonjwa
Donald V. Lassiter

Masuala ya Mazingira na Afya ya Umma
Kutafuna Corky

Meza

Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.

1. Mifumo ya kupiga picha
2. Photoresist strippers
3. Majina ya kemikali yenye unyevunyevu
4. Gesi za plasma ya kuweka na vifaa vilivyowekwa
5. Dopants za uundaji wa makutano kwa uenezi
6. Aina kuu za epitaxy ya silicon
7. Aina kuu za CVD
8. Kusafisha kwa maonyesho ya paneli ya gorofa
9. Mchakato wa PWB: Mazingira, afya na usalama
10. Uzalishaji na udhibiti wa taka wa PWB
11. Uzalishaji na udhibiti wa taka za PCB
12. Uzalishaji na udhibiti wa taka
13. Matrix ya mahitaji ya kipaumbele

takwimu

Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.

MIC060F7MICO10F2MIC010F3MIC020F3MIC030F1MIC050F4MICO50F5MIC050F6MIC060F6MIC060F7MIC060F2MIC060F3MIC060F4MIC060F5


Bofya ili kurudi juu ya ukurasa

Jumamosi, Machi 19 2011 20: 40

Wasifu wa Jumla

Utofauti wa michakato na bidhaa ndani ya tasnia ya elektroniki ndogo na semiconductor ni kubwa sana. Mtazamo wa majadiliano ya afya na usalama kazini katika sura hii unahusu uzalishaji wa semiconductor jumuishi saketi (IC) (zote katika bidhaa zenye msingi wa silicon na misombo ya valence III-V), utengenezaji wa bodi ya waya iliyochapishwa (PWB), bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB) mkusanyiko na mkusanyiko wa kompyuta.

Sekta hii inaundwa na sehemu nyingi kuu. Jumuiya ya Sekta ya Elektroniki hutumia uainishaji ufuatao katika kuripoti data juu ya mwelekeo unaofaa, mauzo na ajira ndani ya tasnia:

  • vipengele vya umeme
  • umeme wa watumiaji
  • mawasiliano ya simu
  • mawasiliano ya ulinzi
  • kompyuta na vifaa vya pembeni
  • umeme wa viwandani
  • umeme wa matibabu.

 

Vipengee vya kielektroniki ni pamoja na mirija ya elektroni (kwa mfano, kupokea, mirija ya kusudi maalum na televisheni), bidhaa za hali dhabiti (kwa mfano, transistors, diodi, ICs, diodi zinazotoa mwanga (LED) na vionyesho vya kioo kioevu (LCDs)) na passiv na vipengele vingine (kwa mfano, capacitors, resistors, coils, transfoma na swichi).

Vifaa vya kielektroniki vya watumiaji ni pamoja na seti za televisheni na bidhaa zingine za nyumbani na zinazobebeka za sauti na video, pamoja na vifaa vya habari kama vile kompyuta za kibinafsi, mashine za upitishaji za faksi na vifaa vya kujibu simu. Vifaa vya michezo ya kielektroniki na programu, mifumo ya usalama wa nyumbani, kaseti tupu za sauti na video na diski za kuruka, vifuasi vya elektroniki na jumla ya betri za msingi pia ziko chini ya kichwa cha kielektroniki cha watumiaji.

Mbali na madhumuni ya jumla na kompyuta maalumu, kompyuta na vifaa vya pembeni ni pamoja na vifaa vya kuhifadhia saidizi, vifaa vya pembejeo/vya kutoa (kwa mfano, kibodi, panya, vifaa vya kuchanganua macho na vichapishi), vituo na kadhalika. Ingawa mawasiliano ya simu, mawasiliano ya ulinzi na vifaa vya kielektroniki vya viwandani na matibabu vinatumia baadhi ya teknolojia sawa sehemu hizi pia zinahusisha vifaa maalum.

Kuibuka kwa tasnia ya elektroniki ndogo kumekuwa na athari kubwa katika mageuzi na muundo wa uchumi wa dunia. Kasi ya mabadiliko ndani ya mataifa yaliyoendelea kiviwanda duniani imeathiriwa sana na maendeleo ndani ya tasnia hii, haswa katika mageuzi ya mzunguko jumuishi. Kasi hii ya mabadiliko inawakilishwa kimchoro katika kalenda ya matukio ya idadi ya transistors kwa kila chip jumuishi cha mzunguko (ona mchoro 1).

Kielelezo 1. Transistors kwa chip jumuishi ya mzunguko

MICO10F1

Umuhimu wa kiuchumi wa mauzo ya semiconductor duniani kote ni muhimu. Kielelezo cha 2 ni makadirio ya Chama cha Semiconductor kwa mauzo ya kimataifa na kikanda ya semiconductor kwa 1993 hadi 1998.

Kielelezo 2. Utabiri wa mauzo ya semiconductor duniani kote

MICO10F2

Semiconductor ya IC na tasnia ya kuunganisha kompyuta/electronics ni ya kipekee ikilinganishwa na kategoria nyingi za viwandani katika muundo wa jamaa wa nguvu kazi zao za uzalishaji. Eneo la utengenezaji wa semiconductor lina asilimia kubwa ya waendeshaji wa kike wanaoendesha vifaa vya mchakato. Kazi zinazohusiana na waendeshaji kwa kawaida hazihitaji kuinua nzito au nguvu nyingi za kimwili. Pia, kazi nyingi za kazi zinahusisha ustadi mzuri wa gari na umakini kwa undani. Wafanyikazi wa kiume wanaongoza katika kazi zinazohusiana na matengenezo, kazi za uhandisi na usimamizi. Utunzi sawa unapatikana katika sehemu ya mkusanyiko wa kompyuta/kielektroniki ya sehemu hii ya tasnia. Kipengele kingine kisicho cha kawaida cha tasnia hii ni mkusanyiko wa utengenezaji katika eneo la Asia / Pasifiki la ulimwengu. Hii ni kweli hasa katika mkutano wa mwisho or mwisho wa mwisho michakato katika tasnia ya semiconductor. Uchakataji huu unahusisha uwekaji na uwekaji wa chipu iliyobuniwa ya saketi (inayojulikana kitaalamu kama die) kwenye kibeba chip na fremu ya risasi. Uchakataji huu unahitaji uwekaji sahihi wa chip, kwa kawaida kupitia darubini, na ujuzi mzuri sana wa gari. Tena, wafanyakazi wa kike wanatawala sehemu hii ya mchakato, huku uzalishaji mkubwa duniani kote ukiwa umejikita katika Ukingo wa Pasifiki, wenye viwango vya juu nchini Taiwan, Malaysia, Thailand, Indonesia na Ufilipino, na idadi inayoongezeka nchini China na Vietnam.

Maeneo ya utengenezaji wa IC ya semiconductor yana mali na sifa tofauti za kipekee kwa tasnia hii. Yaani, usindikaji wa IC unahusisha taratibu na mahitaji ya udhibiti wa chembechembe zinazobana sana. Eneo la kawaida la kisasa la kutengeneza IC linaweza kukadiriwa kama chumba safi cha Daraja la 1 au chache. Kama njia ya kulinganisha, mazingira ya nje yatakuwa makubwa kuliko Hatari 500,000; chumba cha kawaida katika nyumba takriban Hatari 100,000; na eneo la kusanyiko la nyuma-mwisho la semicondukta takriban Daraja la 10,000. Ili kufikia kiwango hiki cha udhibiti wa chembechembe inahusisha kuweka mfanyakazi wa uwongo ndani kabisa suti za bunny ambazo zina mifumo ya usambazaji hewa na uchujaji ili kudhibiti viwango vya chembe zinazozalishwa na wafanyikazi katika eneo la utengenezaji. Wakazi wa kibinadamu wa maeneo ya utengenezaji wanachukuliwa kuwa jenereta zenye nguvu za chembe nzuri kutoka kwa hewa yao iliyotoka, kumwaga ngozi na nywele, na kutoka kwa nguo na viatu vyao. Sharti hili la kuvaa nguo za kubana na kutenga taratibu za kazi limechangia wafanyakazi kuhisi kama wanafanya kazi katika mazingira ya kazi "yasiyo ya ukarimu". Tazama mchoro wa 3. Pia, katika eneo la photolithographic, usindikaji unahusisha kufichua kaki kwa ufumbuzi wa picha, na kisha kuunda picha kwenye uso wa kaki kwa kutumia mwanga wa ultraviolet. Ili kupunguza mwanga usiohitajika wa ultraviolet (UV) kutoka eneo hili la usindikaji, taa maalum za njano hutumiwa (hazina sehemu ya UV wavelength kawaida hupatikana katika taa za ndani). Taa hizi za manjano husaidia kufanya wafanyikazi kuhisi wako katika mazingira tofauti ya kazi na inaweza kuwa na athari ya kutatanisha kwa watu wengine.

Kielelezo 3. Chumba cha usafi wa hali ya juu

MIC010F3

 

Back

Jumamosi, Machi 19 2011 20: 44

Utengenezaji wa Semiconductor ya Silicon

Muhtasari wa Mchakato

Maelezo ya uchakataji wa kifaa cha semicondukta ya silicon, aidha vifaa vya kipekee (semicondukta iliyo na kifaa kimoja tu amilifu, kama vile transistor) au IC (safu zilizounganishwa za vipengee amilifu na tulivu ndani ya sehemu ndogo ya semicondukta yenye uwezo wa kutekeleza angalau utendakazi mmoja wa saketi ya kielektroniki) , inahusisha shughuli nyingi za kiufundi na maalum. Kusudi la maelezo haya ni kutoa mfumo msingi na maelezo ya hatua za msingi zinazotumiwa katika kuunda kifaa cha semicondukta ya silicon na masuala yanayohusiana na mazingira, afya na usalama (EHS).

Uundaji wa IC unahusisha mlolongo wa michakato ambayo inaweza kurudiwa mara nyingi kabla ya mzunguko kukamilika. IC maarufu zaidi hutumia barakoa 6 au zaidi kukamilisha michakato ya upangaji, huku barakoa 10 hadi 24 zikiwa za kawaida. Utengenezaji wa microcircuit huanza na kaki ya silicon ya usafi wa hali ya juu yenye kipenyo cha inchi 4 hadi 12. Silicon safi kabisa ni karibu insulator, lakini uchafu fulani, unaoitwa dopants, kuongezwa kwa kiasi cha sehemu 10 hadi 100 kwa kila milioni, kufanya silicon kuendesha umeme.

Mzunguko jumuishi unaweza kuwa na mamilioni ya transistors (pia diode, resistors na capacitors) zilizofanywa kwa silicon ya doped, zote zimeunganishwa na muundo unaofaa wa kondakta ili kuunda mantiki ya kompyuta, kumbukumbu au aina nyingine ya mzunguko. Mamia ya microcircuits yanaweza kufanywa kwenye kaki moja.

Hatua sita kuu za usindikaji wa uundaji zinafaa kwa vifaa vyote vya semicondukta ya silicon: uoksidishaji, lithography, etching, doping, uwekaji wa mvuke wa kemikali na uimarishaji wa metali. Hizi ni kufuatiwa na mkusanyiko, kupima, kuashiria, kufunga na meli.

Oxidation

Kwa ujumla, hatua ya kwanza ya usindikaji wa kifaa cha semicondukta inahusisha uoksidishaji wa uso wa nje wa kaki ili kukuza safu nyembamba (kama mikroni moja) ya silicon dioksidi (SiO).2) Hii kimsingi hulinda uso kutokana na uchafu na hutumika kama kinyago kwa mchakato unaofuata wa uenezaji. Uwezo huu wa kukuza kaki ya kinga iliyoimara ya kemikali ya dioksidi ya silicon kwenye silicon hufanya kaki za silicon kuwa sehemu ndogo ya semiconductor inayotumika sana.

Uoksidishaji, unaojulikana kama uoksidishaji wa joto, ni mchakato wa bechi ambao hufanyika katika tanuru ya uenezaji wa joto la juu. Safu ya kinga ya dioksidi ya silicon hukuzwa katika angahewa iliyo na ama oksijeni (O2) (oxidation kavu) au oksijeni pamoja na mvuke wa maji (H2O) (oxidation ya mvua). Joto katika tanuru huanzia 800 hadi 1,300oC. Michanganyiko ya klorini katika umbo la kloridi hidrojeni (HCl) inaweza pia kuongezwa ili kusaidia kudhibiti uchafu usiohitajika.

Tabia ya vifaa vipya vya uundaji ni kuelekea vinu vya oksidi wima. Tanuri za wima hushughulikia vyema hitaji la udhibiti mkubwa zaidi wa uchafuzi, saizi kubwa ya kaki na uchakataji sare zaidi. Zinaruhusu alama ndogo ya kifaa ambayo huhifadhi nafasi ya thamani ya sakafu ya chumba safi.

Oxidation kavu

Kaki za silicon zinazopaswa kuoksidishwa husafishwa kwanza, kwa kutumia sabuni na suluhisho la maji, na kutengenezea kuosha na zilini, pombe ya isopropyl au vimumunyisho vingine. Kaki zilizosafishwa hukaushwa, na kupakiwa kwenye kishikilia kaki cha quartz kiitwacho a mashua na kupakiwa kwenye mwisho wa opereta (mwisho wa mzigo) ya bomba la tanuru la kueneza kwa quartz au seli. Mwisho wa bomba (chanzo mwisho) hutoa oksijeni ya hali ya juu au mchanganyiko wa oksijeni/nitrojeni. Mtiririko wa oksijeni "kavu" hudhibitiwa ndani ya bomba la quartz na huhakikishia kuwa oksijeni ya ziada inapatikana kwa ukuaji wa dioksidi ya silicon kwenye uso wa kaki ya silicon. Mmenyuko wa kimsingi wa kemikali ni:

Si + O2 → SiO2

Oxidation ya mvua

Njia nne za kuanzisha mvuke wa maji hutumiwa kwa kawaida wakati maji ni wakala wa vioksidishaji-pyrophoric, high-pressure, bubbler na flash. Athari za kimsingi za kemikali ni:

Pyrophoric na shinikizo la juu: Si + 2O2 + masaa 22 → SiO2 + 2 NYUMBA2O

Flash na kiputo: Si + 2H2O → NdiyoO2 + 2 NYUMBA2

Oxidation ya pyrophoric inahusisha kuanzishwa na mwako wa mchanganyiko wa gesi ya hidrojeni/oksijeni. Mifumo kama hiyo kwa ujumla inaitwa hidrojeni iliyochomwa or tochi mifumo. Mvuke wa maji hutolewa wakati kiasi kinachofaa cha hidrojeni na oksijeni huletwa kwenye mwisho wa ingizo la bomba na kuruhusiwa kuguswa. Mchanganyiko lazima udhibitiwe kwa usahihi ili kuhakikisha mwako unaofaa na kuzuia mkusanyiko wa gesi ya hidrojeni inayolipuka.

Oxidation ya shinikizo la juu (HiPox) kitaalamu huitwa mfumo wa pyrosynthesis na huzalisha mvuke wa maji kupitia majibu ya hidrojeni na oksijeni safi zaidi. Kisha mvuke hupigwa kwenye chumba cha shinikizo la juu na kushinikizwa hadi anga 10, ambayo huharakisha mchakato wa oxidation ya mvua. Maji ya de-ionized pia yanaweza kutumika kama chanzo cha mvuke.

In oxidation ya bubbler maji ya de-ionized huwekwa kwenye chombo kinachoitwa a mtumbuaji na kudumishwa kwa joto la mara kwa mara chini ya kiwango chake cha kuchemsha cha 100 ° C kupitia matumizi ya vazi la joto. Gesi ya nitrojeni au oksijeni huingia kwenye upande wa ingizo wa kiputo, hujaa mvuke wa maji unapoinuka kupitia maji, na kutoka kwa njia ya kupitishia maji hadi kwenye tanuru ya kueneza. Mifumo ya Bubbler inaonekana kuwa njia inayotumiwa sana ya oxidation.

In flash oxidation maji ya de-ionized hutupwa mfululizo kwenye sehemu ya chini ya joto ya chombo cha quartz na maji huvukiza haraka mara tu inapopiga uso wa joto. Gesi ya kibebea cha nitrojeni au oksijeni hutiririka juu ya maji yanayoyeyuka na kubeba mvuke wa maji hadi kwenye tanuru ya uenezaji.

Lithography

Lithography, pia inajulikana kama photolithography au masking kwa urahisi, ni njia ya kuunda mifumo kwa usahihi kwenye kaki iliyooksidishwa. Mzunguko wa microelectronic hujengwa safu kwa safu, kila safu hupokea muundo kutoka kwa mask iliyowekwa katika muundo wa mzunguko.

Biashara za uchapishaji zilikuza viambajengo vya kweli vya michakato ya kisasa ya utengenezaji wa kifaa cha semicondukta. Maendeleo haya yanahusiana na utengenezaji wa sahani za uchapishaji, kwa kawaida za chuma, ambayo kuondolewa kwa nyenzo kupitia etching ya kemikali hutoa muundo wa misaada ya uso. Mbinu hiyo hiyo ya msingi hutumiwa katika utengenezaji masks bwana kutumika katika utengenezaji wa kila safu ya usindikaji wa kifaa.

Wabunifu wa mzunguko huweka dijiti mzunguko wa msingi wa kila safu. Mchoro huu wa kompyuta huruhusu uzalishaji wa haraka wa mzunguko wa vinyago na kuwezesha mabadiliko yoyote ambayo yanaweza kuhitajika. Mbinu hii inajulikana kama muundo wa usaidizi wa kompyuta (CAD). Kwa kutumia algoriti za kompyuta zenye nguvu, mifumo hii ya usanifu mtandaoni huruhusu mbunifu kuweka na kurekebisha sakiti moja kwa moja kwenye skrini za kuonyesha video zenye uwezo wa mwingiliano wa picha.

Mchoro wa mwisho, au mask, kwa kila safu ya mzunguko huundwa na photoplotter inayoendeshwa na kompyuta, au jenereta ya muundo. Michoro hii iliyopigwa picha hupunguzwa hadi saizi halisi ya saketi, barakoa kuu inayotolewa kwenye glasi yenye usaidizi wa chrome, na kutolewa tena kwenye bamba la kazi ambalo hutumika kwa mawasiliano au uchapishaji wa makadirio kwenye kaki.

Masks haya yanafafanua muundo wa maeneo ya kufanya na ya kuhami ambayo huhamishiwa kwenye kaki kwa njia ya photolithography. Kampuni nyingi hazitengenezi barakoa zao wenyewe, lakini hutumia zile zilizotolewa na mtengenezaji wa barakoa.

Kusafisha

Haja ya sehemu ya nje ya kaki isiyo na chembe na uchafuzi inahitaji kusafishwa mara kwa mara. Makundi makuu ni:

  • maji ya de-ionized na kusugua sabuni
  • kutengenezea: pombe ya isopropyl (IPA), asetoni, ethanol, terpenes
  • asidi: hidrofloriki (HF), sulfuriki (H2SO4) na peroksidi ya hidrojeni (H2O2), hidrokloriki (HCl), nitriki (HNO3) na mchanganyiko
  • caustic: hidroksidi ya amonia (NH4OH).

 

Pinga maombi

Kaki hupakwa sugu ya polima yenye kutengenezea na kuzungushwa kwa kasi kwenye a spinner, ambayo hueneza safu nyembamba ya sare. Kisha vimumunyisho huvukiza, na kuacha filamu ya polymeric. Nyenzo zote za kupinga hutegemea (hasa ultraviolet) mabadiliko yanayotokana na mionzi katika umumunyifu wa polima ya kikaboni ya syntetisk katika suuza ya developer iliyochaguliwa. Nyenzo za kupinga huainishwa kuwa upinzani hasi au chanya, kulingana na kama umumunyifu katika msanidi hupungua (hasi) au huongezeka (chanya) inapokabiliwa na mionzi. Jedwali la 1 linabainisha muundo wa vipengele vya mifumo mbalimbali ya kupiga picha.

Jedwali 1. Mifumo ya Photoresist

Ultraviolet

Karibu (350-450 nm)

Hasi

PB
S
D

Azizi msingi mpira aliphatic (isoprene)
n-butyl acetate, zilini, n-methyl-2-pyrrolidone, ethyl benzene
Xylene, hidrokaboni aliphatic, n-butyl acetate,
Kimumunyisho cha Stoddard (distillati za petroli)

 

Chanya

PB
S


D

Ortho-diazoketone
Propylene glycol monomethyl etha acetate, ethyl lactate, methyl
methoxy propionate, ethyl ethoxy propionate, n-butyl acetate, zilini,
klorotoluini
Hidroksidi ya sodiamu, silicates, hidroksidi ya potasiamu

Kina (200-250 nm)

Kimsingi
chanya hupinga

   

Boriti ya elektroni (takriban 100 nm)

 

Hasi

PB
S
D

Copolymer-ethyl akrilate na glycidyl methacrylate (COP)
n /
n /

 

Chanya

PB

S
D

Polymethylmethacrylate, polyfluoralkylmethacrylate, polyalkylaldehyde, poly-cyano ethylacrylate
Propylene glikoli monomethyl etha acetate
Alkalini au IPA, acetate ya ethyl, au methyl isobutyl ketone (MIBK)

Mionzi ya X (0.5-5 nm)

 

Hasi

PB
S
D

Copolymer-ethyl akrilate na glycidyl methacrylate (COP)
n /
n /

 

Chanya

PB

S
D

Polymethylmethacrylate, ortho-diazoketone, aina nyingi
(hexa-fluorobutylmethacrylate), aina nyingi (butene-1-sulphone)
Propylene glikoli monomethyl etha acetate
n /

PB = msingi wa polima; S = kutengenezea; D = msanidi.

Kwa kuwa wapiga picha wengi ni wa urujuanimno (UV) nyeti kwa mwanga, eneo la usindikaji huwashwa kwa taa maalum za manjano zisizo na urefu wa mawimbi ya UV (ona mchoro 1).

Kielelezo 1. Vifaa vya Photolithographic "Chumba cha Njano".

MIC020F3

Vizuizi hasi na vyema vya UV vinatumika kimsingi katika tasnia. E-boriti na upinzani wa eksirei, hata hivyo, unapata sehemu ya soko kwa sababu ya maazimio yao ya juu. Wasiwasi wa kiafya katika lithografia husababishwa hasa na hatari zinazoweza kutokea za uzazi zinazohusiana na ukinzani uliochaguliwa (kwa mfano, ethylene glikoli monoethyl acetate kama kibebaji) ambazo kwa sasa zinaondolewa na tasnia. Harufu za mara kwa mara kutoka kwa upinzani hasi (kwa mfano, zilini) pia husababisha wasiwasi wa mfanyakazi. Kwa sababu ya wasiwasi huu, muda mwingi unatumiwa na wataalamu wa usafi wa viwanda wa tasnia ya semiconductor kuchukua sampuli za shughuli za kupiga picha. Ingawa hii ni muhimu katika kubainisha shughuli hizi, mfiduo wa kawaida wakati wa uendeshaji wa spinner na msanidi kwa kawaida huwa chini ya 5% ya viwango vya hewani vya kufichuliwa kazini kwa vimumunyisho vinavyotumika katika mchakato (Scarpace et al. 1989).

Mfiduo wa saa 1 kwa ethylene glycol monoethyl etha acetate ya 6.3 ppm ilipatikana wakati wa uendeshaji wa mfumo wa spinner. Ufichuaji huu ulisababishwa kimsingi na mazoea duni ya kazi wakati wa operesheni ya matengenezo (Baldwin, Rubin na Horowitz 1993).

Kukausha na kuoka kabla

Baada ya kupinga kutumika, kaki huhamishwa kwenye wimbo au kuhamishwa kwa mikono kutoka kwa spinner hadi tanuri inayodhibitiwa na joto na anga ya nitrojeni. Joto la wastani (70 hadi 90 ° C) husababisha mpiga picha kupona (kuoka laini) na vimumunyisho vilivyobaki kuyeyuka.

Ili kuhakikisha kushikamana kwa safu ya kupinga kwa kaki, primer, hexamethyldisilizane (HMDS), inatumika kwa kaki. Kitangulizi hufunga maji ya molekuli kwenye uso wa kaki. HMDS inatumika moja kwa moja katika mchakato wa kuzamishwa au kusokota au kupitia muundo wa mvuke ambao hutoa faida za mchakato na gharama zaidi ya mbinu zingine.

Kupanga mask na mfiduo

Kinyago na kaki huletwa kwa karibu kwa kutumia kipande sahihi cha kifaa cha macho/kimechanika, na picha iliyo kwenye kinyago inalinganishwa na muundo wowote ambao tayari upo kwenye kaki iliyo chini ya safu ya mpiga picha. Kwa mask ya kwanza, hakuna usawa ni muhimu. Katika teknolojia za zamani, upatanishi wa tabaka zinazofuatana unawezekana kwa kutumia biskopu (microscope ya lenzi mbili) na vidhibiti vya usahihi vya kuweka kaki kwa heshima na kinyago. Katika teknolojia mpya zaidi upatanishi unafanywa moja kwa moja kwa kutumia pointi za kumbukumbu kwenye kaki.

Mara tu upangaji unapofanywa, mvuke ya zebaki ya ultraviolet yenye nguvu ya juu au chanzo cha taa ya arc huangaza kupitia mask, ikionyesha kupinga katika maeneo ambayo hayalindwa na maeneo ya opaque ya mask.

Mbinu mbalimbali za upangaji na mwangaza wa kaki ni pamoja na mfiduo wa mafuriko ya UV (mawasiliano au ukaribu), mfiduo wa UV kupitia lenzi ya makadirio ya kupunguza (makadirio), hatua ya UV na mfiduo wa kupunguza marudio (makadirio), mafuriko ya eksirei (ukaribu) na uchunguzi wa boriti ya elektroni. mfiduo (maandishi ya moja kwa moja). Njia ya msingi inayotumika inahusisha mwangaza wa UV kutoka kwa mvuke wa zebaki na taa za arc kupitia viambatanisho vya ukaribu au makadirio. Vizuizi vya UV ama vimeundwa ili kuitikia wigo mpana wa urefu wa mawimbi ya UV, au vimeundwa ili kuguswa kwa upendeleo kwa moja au zaidi ya laini kuu ya mawimbi iliyotolewa kutoka kwa taa (kwa mfano, g-line katika 435 nm, h-line kwa 405 nm na i-line kwa 365 nm).

Urefu wa juu wa mwanga wa UV unaotumika sasa katika kupiga picha ni 365 nm au zaidi, lakini mwonekano wa taa ya UV pia una nishati muhimu katika eneo la urefu wa mawimbi ya afya, eneo la actinic chini ya 315 nm. Kwa kawaida, nguvu ya mionzi ya UV inayotoka kwenye kifaa ni ndogo kuliko ile inayopatikana kutokana na mwanga wa jua katika eneo la actinic na viwango vilivyowekwa vya kukabiliwa na UV kazini.

Mara kwa mara wakati wa matengenezo, usawa wa taa ya UV inahitaji kuwa na nishati nje ya baraza la mawaziri la vifaa au bila filters za kawaida za kinga. Viwango vya mfiduo wakati wa operesheni hii vinaweza kuzidi viwango vya mfiduo wa kazini, lakini mavazi safi ya kawaida ya chumba (kwa mfano, moshi, glavu za vinyl, barakoa za uso na glasi za usalama za polycarbonate yenye kizuizi cha UV) kwa kawaida hutosha kupunguza mwanga wa UV hadi chini ya viwango vya mfiduo (Baldwin na Stewart 1989). )

Ingawa urefu wa mawimbi kuu kwa taa za urujuanimno zinazotumiwa katika upigaji picha ni nm 365 au zaidi, jitihada ya kupata vipengele vidogo katika IC za hali ya juu inaongoza kwa matumizi ya vyanzo vya mwangaza vilivyo na urefu mdogo wa mawimbi, kama vile UV na mionzi ya x. Teknolojia moja mpya kwa madhumuni haya ni matumizi ya lasers ya krypton-fluoride excimer kutumika katika steppers. Hatua hizi hutumia urefu wa 248 nm na matokeo ya juu ya nguvu ya laser. Walakini, viunga vya mifumo hii vina boriti wakati wa operesheni ya kawaida.

Kama ilivyo kwa vifaa vingine vilivyo na mifumo ya leza ya nguvu ya juu inayotumika katika utengenezaji wa semiconductor, jambo la msingi ni wakati miingiliano ya mfumo lazima ishindwe wakati wa upatanishi wa boriti. Laser zenye nguvu nyingi pia ni moja ya hatari kubwa zaidi za umeme katika tasnia ya semiconductor. Hata baada ya nguvu kuzimwa, uwezekano mkubwa wa mshtuko upo ndani ya chombo. Mazingatio ya muundo wa udhibiti na usalama kwa mifumo hii yanashughulikiwa na Escher, Weathers na Labonville (1993).

Chanzo kimoja cha udhihirisho wa teknolojia ya hali ya juu kinachotumiwa katika lithography ni mionzi ya x. Viwango vya utoaji kutoka kwa vyanzo vya lithography ya eksirei vinaweza kusababisha viwango vya dozi kukaribia millisieverts 50 (rems 5) kwa mwaka katikati ya kifaa. Kuzuia ufikiaji wa maeneo ndani ya ukuta uliolindwa kunapendekezwa ili kupunguza mfiduo (Rooney na Leavey 1989).

Zinazoendelea

Wakati wa hatua ya maendeleo maeneo yasiyo ya polymerized ya kupinga yanafutwa na kuondolewa. Msanidi wa kutengenezea huwekwa kwenye uso wa kaki uliofunikwa na upinzani kwa kuzamishwa, kunyunyizia dawa au kwa atomiki. Suluhisho za wasanidi zimetambuliwa katika jedwali 1. Suuza ya kutengenezea (n-butyl acetate, alkoholi ya isopropili, asetoni, n.k.) kwa kawaida hutumiwa kufuatia msanidi programu kuondoa nyenzo yoyote iliyobaki. Upinzani uliobaki baada ya kukuza hulinda tabaka za kibinafsi wakati wa usindikaji unaofuata.

Kuoka

Baada ya kupanga, kufichua na kuendeleza upinzani, kaki kisha huhamia kwenye tanuri nyingine inayodhibiti joto na anga ya nitrojeni. Tanuri yenye halijoto ya juu zaidi (120 hadi 135°C) husababisha mpiga picha kuponya na kupolimisha kikamilifu kwenye uso wa kaki (kuoka kwa bidii).

Kuvua mpiga picha

Kaki iliyotengenezwa huwekwa kwa kuchagua kwa kutumia kemikali zenye unyevu au kavu (ona "Etching" hapa chini). Photoresist iliyobaki lazima kuvuliwa kutoka kaki kabla ya usindikaji zaidi. Hii inafanywa ama kwa kutumia miyeyusho ya kemikali yenye unyevunyevu katika bathi zinazodhibitiwa na halijoto au kwa kutumia asher ya plasma au kemikali kavu. Jedwali la 2 linabainisha viambajengo vya kemikali vya mvua na kavu. Majadiliano ya uwekaji wa plazima ya kemikali kavu—kwa kutumia vifaa na kanuni sawa za utendakazi kama uvujaji wa plasma—unafuata.


Jedwali 2. Wapiga picha wa kupiga picha

Kemikali ya mvua

 Acid

Sulfuri (H2SO4) na chromic (CrO3)

Sulfuri (H2SO4) na sulphate ya ammoniamu ((NH4)2S2O8)

Sulfuri (H2SO4) na peroksidi ya hidrojeni (H2O2)

Viumbe hai

Phenoli, asidi ya sulfuriki, trichlorobenzene, perchlorethylene

Glycol ethers, ethanolamine, triethanolamine

Hidroksidi ya sodiamu na silicates (upinzani mzuri)

Kemikali kavu

Majivu ya plasma (kuvua)

Chanzo cha nguvu cha RF (masafa ya redio)—13.56 MHz au masafa ya 2,450 MHz

Oksijeni (O2) chanzo cha gesi

Mifumo ya pampu ya utupu

-Mafuta yametiwa mtego wa nitrojeni kioevu (teknolojia ya zamani)
-Imelainishwa na vimiminiko vya perfluoropolyether ajizi (teknolojia mpya zaidi)
- Pampu kavu (teknolojia mpya zaidi)


Kuweka

Etching huondoa tabaka za dioksidi ya silicon (SiO2), metali na polysilicon, pamoja na kupinga, kulingana na mifumo inayotakiwa iliyoelezwa na kupinga. Makundi mawili makuu ya etching ni mvua na kemikali kavu. Uwekaji unyevu hutumika sana na huhusisha miyeyusho iliyo na viambishi (kawaida ni mchanganyiko wa asidi) kwa nguvu zinazohitajika, ambazo huguswa na nyenzo zinazopaswa kuondolewa. Etching kavu inahusisha matumizi ya gesi tendaji chini ya utupu katika chumba chenye nguvu nyingi, ambayo pia huondoa tabaka zinazohitajika ambazo hazijalindwa na kupinga.

Kemikali ya mvua

Miyeyusho ya uwekaji wa kemikali yenye unyevunyevu huwekwa katika bafu zinazodhibiti halijoto zilizotengenezwa kwa polypropen (poly-pro), polypropen inayostahimili moto (FRPP) au kloridi ya polyvinyl (PVC). Bafu kwa ujumla huwa na uingizaji hewa wa moshi wa aina ya pete au moshi wa moshi uliopangwa nyuma ya kituo chenye chembechembe chembe chembe chembe za joto. Vifuniko vya mtiririko wa lamina wima hutoa hewa isiyo na chembe iliyochujwa kwa usawa kwenye sehemu ya juu ya bafu. Suluhisho za kawaida za kemikali zenye unyevu zinawasilishwa kwenye jedwali la 3, kuhusiana na safu ya uso inayowekwa.

Jedwali 3. Etchants za kemikali za mvua

Nyenzo ya kuweka

Etchants

silicon

Silicon ya polycrystalline (Si)

Hydrofluoric, nitriki, asidi asetiki na iodini
Hydroxide ya potasiamu
Ethylene diamine/catechol
Fluoridi ya ammoniamu, asetiki ya barafu na asidi ya nitriki

Silikoni dioksidi (SiO2)

Etch ya oksidi iliyopigwa (BOE) - Hydrofluoric na
floridi ya ammoniamu
BOE, ethilini glikoli, etha monomethyl
Hydrofluoric na nitriki (P-etch)

Nitridi ya silicon (Si3N4)

Asidi ya fosforasi na hidrofloriki

Oksidi ya CVD au Padi Etch

Ammoniamu fluoride, asetiki na asidi hidrofloriki

Vyuma

Aluminium (Al)

Fosforasi, nitriki, asetiki na asidi hidrokloriki
Hidroksidi ya sodiamu, hidroksidi ya potasiamu

Chromium-Nickel (Cr/Ni)

Ceric ammonium nitrate na asidi ya nitriki
Asidi ya hidrokloriki na nitriki (aqua regia)

Dhahabu (Au)

Asidi ya hidrokloriki na nitriki (aqua regia)
Iodidi ya potasiamu (KI)
Sianidi ya potasiamu (KCN) na peroksidi ya hidrojeni (H2O2)
Kloridi ya feri (FeCl3) na asidi hidrokloriki

Fedha (Ag)

Nitrati ya feri (FeNO3) na ethylene glycol
Asidi ya nitriki

Kiwanja

Mfumo

Kiwango cha wastani (%)

Asidi ya Acetic

CH3COOH

36

Fluoridi ya amonia

NH4F

40

Asidi ya glacial

CH3COOH

99.5

Asidi ya Hydrochloric

HCI

36

Asidi ya Hydrofluoric

HF

49

Asidi ya nitriki

kaka3  

67

Asidi ya phosphoric

H3PO4  

85

Hydroxide ya potasiamu

KOH

50 au 10

Hydroxide ya sodiamu

NaOH

50 au 10

Asidi ya kiberiti

H2SO4  

96

 

Vifuniko vya usambazaji wa mtiririko vilivyowekwa kiwima, vinapotumiwa pamoja na ngao za mnyunyizio na uingizaji hewa wa kutolea nje, vinaweza kuunda maeneo ya mtikisiko wa hewa ndani ya kituo chenye chembechembe chembe chembe za kemikali. Matokeo yake, kupungua kunawezekana kwa ufanisi wa uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani katika kukamata na kusambaza uchafuzi wa hewa wa kukimbia kutoka kwa bafu za etch zinazotumiwa.

Wasiwasi kuu na etching ya mvua ni uwezekano wa kuwasiliana na ngozi na asidi iliyojilimbikizia. Ingawa asidi zote zinazotumiwa katika etching zinaweza kusababisha kuchomwa kwa asidi, mfiduo wa asidi hidrofloriki (HF) ni wa wasiwasi hasa. Muda wa kuchelewa kati ya kugusa ngozi na maumivu (hadi saa 24 kwa ufumbuzi chini ya 20% HF na saa 1 hadi 8 kwa ufumbuzi wa 20 hadi 50%) unaweza kusababisha kuchelewa kwa matibabu na kuchoma kali zaidi kuliko ilivyotarajiwa (Hathaway et al. 1991) .

Kihistoria uchomaji wa asidi umekuwa shida fulani ndani ya tasnia. Hata hivyo, matukio ya kuwasiliana na ngozi na asidi yamepunguzwa katika miaka ya hivi karibuni. Baadhi ya upunguzaji huu ulisababishwa na uboreshaji unaohusiana na bidhaa katika mchakato wa etch, kama vile kuhama kwa etching kavu, matumizi ya robotiki zaidi na usakinishaji wa mifumo ya kusambaza kemikali. Kupungua kwa kasi ya kuungua kwa asidi kunaweza pia kuhusishwa na mbinu bora za kushughulikia, matumizi makubwa ya vifaa vya kinga ya kibinafsi, sitaha za mvua zilizoundwa vizuri na mafunzo bora - yote yanahitaji uangalizi endelevu ikiwa kiwango kitapungua zaidi (Baldwin na Williams 1996). )

Kemikali kavu

Uchongaji wa kemikali kavu ni eneo la kupendeza na matumizi kwa sababu ya uwezo wake wa kudhibiti vyema mchakato wa kuweka na kupunguza viwango vya uchafuzi. Usindikaji wa kemikali kavu huweka vizuri tabaka zinazohitajika kupitia matumizi ya gesi tendaji za kemikali au kupitia mabomu ya kimwili.

Mifumo ya uwekaji plasma inayofanya kazi kwa kemikali imetengenezwa ambayo inaweza kutoa silikoni, dioksidi ya silicon, nitridi ya silicon, alumini, tantalum, misombo ya tantalum, chromium, tungsten, dhahabu na kioo. Aina mbili za mifumo ya kinyunyiko cha plasma inatumika—pipa, au silinda, na bati sambamba, au sayari. Zote zinafanya kazi kwa kanuni sawa na kimsingi hutofautiana katika usanidi pekee.

Plasma ni sawa na gesi isipokuwa kwamba baadhi ya atomi au molekuli za plasma zimeainishwa na inaweza kuwa na idadi kubwa ya itikadi kali za bure. Kiyeyeyusha cha kawaida huwa na chemba ya kiyeyeyusha utupu iliyo na kaki, kwa kawaida hutengenezwa kwa alumini, glasi au quartz; chanzo cha nishati cha redio-frequency (RF)-kawaida huwa 450 kHz, 13.56 MHz au 40.5 MHz na moduli ya kudhibiti kudhibiti wakati wa usindikaji, utungaji wa gesi inayoathiriwa, kiwango cha mtiririko wa gesi na kiwango cha nguvu cha RF. Kwa kuongeza, chanzo cha utupu cha pampu iliyotiwa mafuta (teknolojia ya zamani) au kavu (teknolojia mpya) inaambatana na chumba cha reactor. Kaki hupakiwa kwenye kinu, moja kwa moja au kwenye kaseti, pampu huhamisha chumba na gesi ya reagent (kawaida tetrafluoride kaboni) huletwa. Ionization ya gesi huunda plasma inayowaka, ambayo humenyuka pamoja na kaki kuunda bidhaa tete ambazo husukumwa mbali. Uingizaji wa gesi mpya ya kinyunyiko ndani ya chumba hudumisha shughuli ya kuchomeka. Jedwali la 4 linabainisha nyenzo na gesi za plasma zinazotumika kwa kuweka tabaka mbalimbali.

Jedwali 4. Gesi za plasma na vifaa vilivyowekwa

Material

Gesi

silicon

Polysilicon (polySi) na Silicon

CF + O2, CCl4 au CF3Cl, CF4 na HCl

Silikoni dioksidi (SiO2)

C2F6, C3F8, CF4, SIF4, C5F12, CHF3, CCl2F2, SF6, HF

Nitridi ya silicon (Si3N4)

CF4 + Ar, CF4 + AU2, CF4 + H2

Vyuma

Aluminium (Al)

CCl4 au BCl3 + Yeye au Ar

Chromium (Kr)

CCl4

Chromium oksidi (CrO3)

Cl2 + Ar au CCl4 + Ar

Gallium arsenide (GaAs)

CCl2F2

Vanadium (V)

CF4

Titanium (Ti)

CF4

Tantulum (Ta)

CF4

Molybdenum (mo)

CF4

Tungsten (W)

CF4

 

Njia nyingine ambayo kwa sasa inatengenezwa kwa etching ni microwave chini ya mkondo. Inatumia utiririshaji wa microwave ya nguvu-wiani wa juu ili kutoa atomi zinazoweza kubadilika na maisha marefu ambayo huchota nyenzo karibu kana kwamba imetumbukizwa katika asidi.

Michakato ya kuchota kimwili ni sawa na ulipuaji mchanga kwa kuwa atomi za gesi ya argon hutumika kulipua safu itakayowekwa. Mfumo wa pampu ya utupu hutumiwa kuondoa nyenzo zilizotengwa. Uchongaji tendaji wa ioni huhusisha mchanganyiko wa ukavu wa kemikali na kimwili.

Mchakato wa sputtering ni mojawapo ya athari za ioni na uhamisho wa nishati. Uwekaji wa sputter hujumuisha mfumo wa sputtering, ambapo kaki ya kupachika imeunganishwa kwenye electrode hasi au lengo katika mzunguko wa kutokwa kwa mwanga. Mipasuko ya nyenzo kutoka kwa kaki kwa kupigwa mabomu na ayoni chanya, kwa kawaida argon, na husababisha kutengana kwa atomi za uso. Nguvu hutolewa na chanzo cha RF katika mzunguko wa 450 kHz. Mfumo wa utupu wa mstari hutumiwa kwa udhibiti wa shinikizo na uondoaji wa kiitikio.

Uchongaji wa boriti ya Ion na kusaga ni mchakato mpole wa kuunganisha ambao hutumia boriti ya ayoni zisizo na nishati kidogo. Mfumo wa boriti ya ioni hujumuisha chanzo cha kutengeneza boriti ya ioni, chumba cha kazi ambamo etching au kusaga hutokea, iliyounganishwa na sahani inayolengwa ya kushikilia kaki kwenye boriti ya ioni, mfumo wa pampu ya utupu, vifaa vya elektroniki na vyombo. Boriti ya ioni hutolewa kutoka kwa gesi ya ionized (argon au argon / oksijeni) au plasma, ambayo hutengenezwa na kutokwa kwa umeme. Utekelezaji hupatikana kwa kutumia voltage kati ya cathode ya elektroni ya moto-filament na silinda ya anode iko kwenye kipenyo cha nje cha eneo la kutokwa.

Usagaji wa boriti ya Ion hufanywa katika safu ya chini ya nishati ya bombardment ya ioni, ambapo mwingiliano wa uso tu hutokea. Ioni hizi, kwa kawaida katika masafa ya eV 500 hadi 1,000, hugonga shabaha na sputter mbali atomi za uso kwa kuvunja nguvu zinazounganisha atomi kwa jirani yake. Uwekaji wa boriti ya Ioni hufanywa katika masafa ya juu kidogo ya nishati, ambayo yanahusisha mtengano mkubwa zaidi wa atomi za uso.

Uchongaji tendaji wa ioni (RIE) ni mchanganyiko wa spishi zinazofanya kazi na kemikali zinazochomeka kwa shinikizo la chini. RIE hutumia mabomu ya ioni kufikia uwekaji mwelekeo na pia gesi inayofanya kazi kwa kemikali, kaboni tetrafluoride (CF)4) au tetrakloridi kaboni (CCl4), kudumisha uteuzi mzuri wa safu iliyowekwa. Kaki huwekwa kwenye chumba chenye angahewa ya gesi inayofanya kazi kwa kemikali kwa shinikizo la chini la takriban 0.1 torr (1.3 x 10).-4 anga). Utoaji wa umeme huunda plasma ya "radicals huru" (ions) tendaji na nishati ya volti mia chache za elektroni. Ioni hugonga uso wa kaki wima, ambapo huguswa na kuunda spishi tete ambazo huondolewa na mfumo wa utupu wa ndani wa shinikizo la chini.

Nyakati kavu wakati mwingine huwa na mzunguko wa kusafisha ambao hutumiwa kuondoa amana ambazo hujilimbikiza ndani ya vyumba vya majibu. Misombo ya wazazi inayotumika kwa plasma ya mzunguko wa kusafisha ni pamoja na nitrojeni trifluoride (NF3), hexafluoroethane (C2F6) na octafluoropropane (C3F8).

Gesi hizi tatu zinazotumiwa katika mchakato wa kusafisha, na gesi nyingi zinazotumiwa katika etching, ni msingi wa suala la mazingira linalokabili sekta ya semiconductor ambayo ilijitokeza katikati ya miaka ya 1990. Kadhaa ya gesi zenye florini nyingi zilitambuliwa kuwa na uwezo mkubwa wa ongezeko la joto duniani (au athari ya chafu). (Gesi hizi pia hurejelewa kama PFCs, misombo ya perfluorinated.) Muda mrefu wa maisha ya anga, uwezekano wa juu wa ongezeko la joto duniani na ongezeko kubwa la matumizi ya PFCs kama NF.3, C2F6, C3F8, CF4, trifluoromethane (CHF3) na hexafluoride ya sulfuri (SF6) walikuwa na tasnia ya semiconductor kuzingatia njia za kupunguza uzalishaji wao.

Uzalishaji wa angahewa wa PFCs kutoka kwa tasnia ya semiconductor umetokana na ufanisi duni wa zana (zana nyingi zilitumia 10 hadi 40% tu ya gesi iliyotumiwa) na vifaa duni vya kupunguza utoaji wa hewa. Visusuaji vyenye unyevu havifai katika kuondoa PFC, na majaribio kwenye vitengo vingi vya mwako vilipata ufanisi duni wa uharibifu kwa baadhi ya gesi, haswa CF.4. Nyingi za vitengo hivi vya mwako vilivunja C2F6 na C3F8 kwenye CF4. Pia, gharama ya juu ya umiliki wa zana hizi za kupunguza, mahitaji yao ya nguvu, kutolewa kwao kwa gesi nyingine za ongezeko la joto duniani na bidhaa zao za mwako za vichafuzi hatari vya hewa zilionyesha upunguzaji wa mwako haikuwa njia inayofaa ya kudhibiti utoaji wa PFC.

Kufanya zana za mchakato kuwa bora zaidi, kutambua na kutengeneza njia mbadala ambazo ni rafiki wa mazingira kwa gesi hizi kavu na urejeshaji/usafishaji wa gesi za moshi umekuwa mkazo wa kimazingira unaohusishwa na miale kavu.

Msisitizo mkuu wa usafi wa kazini kwa waangaziaji kavu umekuwa juu ya mfiduo unaowezekana kwa wafanyikazi wa matengenezo wanaofanya kazi kwenye vyumba vya athari, pampu na vifaa vingine vinavyohusika ambavyo vinaweza kuwa na mabaki ya bidhaa za athari. Ugumu wa etchers za chuma za plasma na ugumu wa sifa za harufu zinazohusiana na matengenezo yao zimewafanya kuwa somo la uchunguzi mwingi.

Bidhaa za mmenyuko zinazoundwa katika etchers za chuma za plasma ni mchanganyiko tata wa misombo ya klorini na fluorinated. Utunzaji wa chembe za chuma mara nyingi huhusisha shughuli za muda mfupi ambazo hutoa harufu kali. Hexachloroethane ilionekana kuwa sababu kuu ya harufu katika aina moja ya etcher ya alumini (Helb et al. 1983). Katika lingine, kloridi ya sianojeni lilikuwa tatizo kuu: viwango vya mfiduo vilikuwa mara 11 ya kikomo cha mfiduo wa kazini cha 0.3 ppm (Baldwin 1985). Katika aina nyingine bado za etchers, kloridi hidrojeni inahusishwa na harufu; upeo wa mfiduo uliopimwa ulikuwa 68 ppm (Baldwin, Rubin na Horowitz 1993). Kwa maelezo ya ziada juu ya mada tazama Mueller na Kunesh (1989).

Utata wa kemia uliopo katika moshi wa kutolea moshi wa chuma umesababisha watafiti kubuni mbinu za majaribio za kuchunguza sumu ya michanganyiko hii (Bauer et al. 1992a). Utumiaji wa mbinu hizi katika tafiti za panya unaonyesha baadhi ya michanganyiko hii ya kemikali inashukiwa kuwa mutajeni (Bauer et al. 1992b) na sumu zinazoshukiwa kuwa za uzazi (Schmidt et al. 1995).

Kwa sababu miale kavu hufanya kazi kama mifumo iliyofungwa, mfiduo wa kemikali kwa waendeshaji wa kifaa kwa kawaida haufanyiki mfumo umefungwa. Isipokuwa adimu kwa hili ni wakati mzunguko wa kusafisha kwa waweka bachi wakubwa hautoshi vya kutosha kuondoa gesi etchant. Mfiduo mfupi lakini wa kuudhi kwa misombo ya florini ambayo iko chini ya kikomo cha ugunduzi kwa taratibu za kawaida za ufuatiliaji wa usafi wa viwanda umeripotiwa wakati milango ya etchers hizi inafunguliwa. Kwa kawaida hii inaweza kusahihishwa kwa kuongeza tu urefu wa mzunguko wa kusafisha kabla ya kufungua mlango wa chumba cha etch.

Hoja kuu ya kufichuliwa kwa waendeshaji kwa nishati ya RF inakuja wakati wa kuchomwa kwa plasma na majivu (Cohen 1986; Jones 1988). Kwa kawaida, kuvuja kwa nishati ya RF kunaweza kusababishwa na:

  • milango iliyopangwa vibaya
  • nyufa na mashimo kwenye makabati
  • meza za chuma na nyaya za umeme zinazofanya kazi kama antena kwa sababu ya msingi usiofaa wa etcher
  • hakuna skrini inayopunguza kwenye dirisha la kutazama la etcher (Jones 1988; Horowitz 1992).

 

Mfiduo wa RF pia unaweza kutokea wakati wa matengenezo ya etchers, haswa ikiwa kabati ya vifaa imeondolewa. Mfiduo wa 12.9 mW/cm2 ilipatikana juu ya kichocheo cha zamani cha plasma na kifuniko kimeondolewa kwa matengenezo (Horowitz 1992). Uvujaji halisi wa mionzi ya RF katika eneo ambalo opereta anasimama kwa kawaida ulikuwa chini ya 4.9 mW/cm.2.

dopning

Uundaji wa makutano ya umeme au mpaka kati ya p na n mikoa katika kaki moja ya silicon ya kioo ni kipengele muhimu kwa utendaji wa vifaa vyote vya semiconductor. Makutano huruhusu mkondo wa mkondo kutiririka katika mwelekeo mmoja kwa urahisi zaidi kuliko upande mwingine. Wanatoa msingi wa athari za diode na transistor katika semiconductors zote. Katika mzunguko jumuishi, idadi inayodhibitiwa ya uchafu wa vipengele au dopants, lazima iingizwe katika maeneo yaliyochaguliwa ya substrate ya silicon, au kaki. Hii inaweza kufanywa kwa njia ya uenezaji au upandaji wa ioni. Bila kujali mbinu iliyotumiwa, aina sawa au dopants hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa makutano ya semiconductor. Jedwali la 5 linabainisha vipengele vikuu vinavyotumiwa kwa doping, hali yao ya kimwili, aina ya umeme (p or n) na mbinu ya msingi ya makutano inayotumika—kueneza au kupandikiza ioni.

Jedwali 5. Dopants za uundaji wa makutano kwa ajili ya kueneza na kupandikiza ioni

Kipengele

Kiwanja

Mfumo

Hali

Mbinu

n-aina

antimoni

Trioxide ya antimony
Trikloridi ya antimoni

Sb2O3
SbCl3

Mango
Kioevu

Tofauti
Tofauti

arseniki

Trioksidi ya Arsenic
Trioksidi ya Arsenic
Arsine
Arsenic pentafluoride

As2O3
As2O3
AsH3
AsF5

Mango
Kioevu
Gesi
Gesi

Tofauti
Kueneza - kuzunguka
Usambazaji na uwekaji wa ioni
Uwekaji wa ion

Fosforasi

pentoksidi ya fosforasi
pentoksidi ya fosforasi
Fosforasi tribromide
Fosforasi trikloridi
Fosforasi oxychloride
Fosfini
Fosforasi pentafluoride

P2O5
P2O5
PBr3
PCl3
POCl3
PH3
PF5

Mango
Kioevu
Kioevu
Kioevu
Kioevu
Gesi
Gesi

Tofauti
Kueneza - kuzunguka
Tofauti
Tofauti
Tofauti
Uwekaji wa ion
Uwekaji wa ion

p-aina

Boroni

Boroni nitride
Boroni tribromide
Trioksidi ya boroni
Trioksidi ya boroni
Triethylborate
Tetrabromide ya silicon
Trichloridi ya Boroni
Trifluoride ya Boroni
Diborane

BN
BBr3
B2O3
B2O3
B(COC2H5)3
SiBr4
BCl3
BF3
B2H6

Mango
Kioevu
Mango
Kioevu
Kioevu
Kioevu
Kioevu
Gesi
Gesi

Tofauti
Tofauti
Tofauti
Kueneza - kuzunguka
Kueneza - kuzunguka
Tofauti
Uwekaji wa ioni za uenezaji
Uwekaji wa ion
Uwekaji wa ion

 

Mfiduo wa kawaida wa kemikali kwa waendeshaji wa vinu vya kueneza na vipandikizi vya ioni ni mdogo—kwa kawaida chini ya kikomo cha utambuzi cha taratibu za kawaida za sampuli za usafi wa kazini. Wasiwasi wa kemikali na kituo cha mchakato juu ya uwezekano wa kutolewa kwa gesi yenye sumu.

Mapema miaka ya 1970, watengenezaji wa semiconductor wanaoendelea walianza kusanidi mifumo ya kwanza ya ufuatiliaji wa gesi kwa gesi zinazoweza kuwaka na zenye sumu. Lengo kuu la ufuatiliaji huu lilikuwa kugundua utolewaji wa kiajali wa gesi za dopant zenye sumu zaidi na vizingiti vya uvundo vilivyo juu ya viwango vyake vya mfiduo wa kazini (kwa mfano, arsine na diborane).

Vichunguzi vingi vya hewa vya usafi wa viwanda katika tasnia ya semiconductor hutumiwa kugundua uvujaji wa gesi inayoweza kuwaka na yenye sumu. Hata hivyo, baadhi ya vifaa pia vinatumia mifumo ya ufuatiliaji endelevu ili:

  • kuchambua utoaji wa njia za kutolea nje (stack).
  • kupima viwango vya hewa iliyoko vya kemikali tete
  • kutambua na kupima harufu katika maeneo ya kitambaa.

 

Teknolojia zinazotumika zaidi katika tasnia ya semiconductor kwa aina hii ya ufuatiliaji ni ugunduzi wa gesi ya rangi (kwa mfano, kigunduzi cha gesi kinachoendelea cha MDA), vihisi vya kielektroniki (kwa mfano, vichunguzi vya sensydyne) na Fourier kubadilisha infrared (kwa mfano, Telos ACM) (Baldwin na Williams 1996) .

Tofauti

Tofauti ni neno linalotumiwa kuelezea uhamishaji wa dopanti mbali na maeneo ya mkusanyiko wa juu kwenye mwisho wa chanzo cha tanuru ya kueneza hadi maeneo ya mkusanyiko wa chini ndani ya kaki ya silicon. Kueneza ni njia iliyoanzishwa zaidi ya malezi ya makutano.

Mbinu hii inahusisha kuweka kaki kwenye angahewa yenye joto ndani ya tanuru ya kueneza. Tanuru ina viboreshaji vinavyohitajika katika fomu ya mvuke na husababisha kuunda maeneo ya shughuli za umeme zilizopunguzwa, ama. p or n. Dopants zinazotumiwa zaidi ni boroni kwa aina ya p; na fosforasi (P), arseniki (As) au antimoni (Sb) kwa aina ya n (tazama jedwali 5).

Kwa kawaida, kaki huwekwa kwenye mtoaji wa quartz au mashua na kuwekwa kwenye tanuru ya kueneza. Tanuru ya kueneza ina tube ndefu ya quartz na utaratibu wa udhibiti sahihi wa joto. Udhibiti wa halijoto ni muhimu sana, kwani viwango vya usambaaji wa dopanti mbalimbali za silicon kimsingi ni kazi ya halijoto. Viwango vya joto vinavyotumika ni kati ya 900 hadi 1,300 oC, kulingana na dopant maalum na mchakato.

Upashaji joto wa kaki ya silicon hadi joto la juu huruhusu atomi za uchafu kuenea polepole kupitia muundo wa fuwele. Uchafu husogea polepole zaidi kupitia dioksidi ya silicon kuliko kupitia silicon yenyewe, kuwezesha oksidi nyembamba muundo wa kutumika kama barakoa na hivyo kuruhusu dopant kuingia kwenye silicon pale tu ambapo haijalindwa. Baada ya uchafu wa kutosha kusanyiko, wafers huondolewa kwenye tanuru na kuenea kwa ufanisi hukoma.

Kwa udhibiti wa juu, uenezaji mwingi unafanywa kwa hatua mbili-utangulizi na gari ndani. Uwekaji amana, au uenezaji na chanzo cha mara kwa mara, ni hatua ya kwanza na hufanyika katika tanuru ambayo joto huchaguliwa kufikia udhibiti bora wa kiasi cha uchafu. Joto huamua umumunyifu wa dopant. Baada ya matibabu mafupi ya kuhifadhi amana, kaki huhamishwa kimwili hadi kwenye tanuru ya pili, kwa kawaida kwenye joto la juu zaidi, ambapo matibabu ya joto ya pili husukuma kwenye dopant hadi kina kinachohitajika cha uenezaji katika kimiani ya kaki ya silicon.

Vyanzo vya dopanti vilivyotumika katika hatua ya kuweka amana ziko katika hali tatu tofauti za kemikali: gesi, kioevu na kigumu. Jedwali la 5 linabainisha aina mbalimbali za dopanti za chanzo cha usambaaji na hali zao halisi.

Gesi kwa ujumla hutolewa kutoka kwa mitungi ya gesi iliyobanwa na vidhibiti au vidhibiti shinikizo, vali za kufunga na viambatisho mbalimbali vya kusafisha na hutolewa kupitia neli za chuma zenye kipenyo kidogo.

Kimiminika hutawanywa kwa kawaida kutoka kwa viputo, ambavyo hujaa mkondo wa gesi ya kibebea, kwa kawaida nitrojeni, pamoja na mivuke ya kioevu ya dopant, kama inavyoelezwa katika sehemu ya uoksidishaji mvua. Njia nyingine ya kusambaza kioevu ni kupitia matumizi ya spin-on madawa ya kulevya kifaa. Hii inahusisha kuweka dopant imara katika myeyusho na kibebea cha kutengenezea kioevu, kisha kudondosha myeyusho kwenye kaki na kuzungusha, kwa namna inayofanana na utumiaji wa vidhibiti vya kupiga picha.

Vyanzo madhubuti vinaweza kuwa katika umbo la kaki ya nitridi ya boroni, ambayo huwekwa kati ya kaki mbili za silikoni ili zitumike na kisha kuwekwa kwenye tanuru ya kueneza. Pia, dopants imara, katika fomu ya poda au shanga, inaweza kuwekwa kwenye a bomu ya quartz kizingo (trioksidi ya arseniki), hutupwa kwa mikono kwenye mwisho wa chanzo cha bomba la uenezi au kupakiwa katika tanuru ya chanzo tofauti kulingana na tanuru kuu ya uenezaji.

Kwa kukosekana kwa udhibiti sahihi, mfiduo wa arseniki zaidi ya 0.01 mg/m3 yaliripotiwa wakati wa kusafisha tanuru ya kuweka (Wade et al. 1981) na wakati wa kusafisha vyumba vya chanzo cha vipandikizi vya ioni vya chanzo-imara (McCarthy 1985; Baldwin, King na Scarpace 1988). Mfiduo huu ulitokea wakati hakuna tahadhari zilizochukuliwa kupunguza kiwango cha vumbi hewani. Hata hivyo, wakati masalia yalipowekwa mvua wakati wa kusafishwa, mfiduo ulipunguzwa hadi chini ya kikomo cha mfiduo wa hewani.

Katika teknolojia za zamani za uenezaji hatari za usalama zipo wakati wa kuondolewa, kusafisha na ufungaji wa zilizopo za tanuru. Hatari ni pamoja na kupunguzwa kwa ware iliyovunjika ya quartz na kuchomwa kwa asidi wakati wa kusafisha kwa mikono. Katika teknolojia mpya, hatari hizi hupunguzwa on-site kusafisha bomba ambayo huondoa utunzaji mwingi wa mwongozo.

Waendeshaji wa tanuru ya kusambaza hupata mfiduo wa hali ya juu zaidi wa chumba safi kwa sehemu za sumakuumeme za masafa ya chini sana (km, 50 hadi 60 hertz) katika utengenezaji wa semicondukta. Mfiduo wa wastani zaidi ya mikrotesla 0.5 (miligauss 5) uliripotiwa wakati wa operesheni halisi ya tanuu (Crawford et al. 1993). Utafiti huu pia ulibainisha kuwa wafanyikazi wa chumba safi wanaofanya kazi karibu na tanuu za uenezaji walikuwa na ufichuzi wa wastani ambao ulikuwa wa juu zaidi kuliko wa wafanyikazi wengine wa chumba safi. Ugunduzi huu uliendana na vipimo vya uhakika vilivyoripotiwa na Rosenthal na Abdollahzadeh (1991), ambao waligundua kuwa tanuu za kueneza zilitoa usomaji wa ukaribu (sentimita 5 au inchi 2) hadi kufikia mikrotesla 10 hadi 15, huku sehemu zinazozunguka zikiporomoka hatua kwa hatua na umbali. kuliko vifaa vingine vya kusafisha vilivyosomwa; hata katika umbali wa futi 6 kutoka kwenye tanuru za kueneza, msongamano wa flux ulioripotiwa ulikuwa 1.2 hadi 2 microteslas (Crawford et al. 1993). Viwango hivi vya utoaji wa hewa chafu viko chini ya viwango vya sasa vya mfiduo kulingana na afya vilivyowekwa na Shirika la Afya Ulimwenguni na vile vilivyowekwa na nchi mahususi.

Uwekaji wa ion

Uwekaji wa ioni ni mbinu mpya zaidi ya kutambulisha vipengele vya uchafu kwenye joto la kawaida kwenye kaki za silicon kwa ajili ya kuunda makutano. Atomu za dopanti zilizoainishwa (yaani, atomi zilizoondolewa elektroni moja au zaidi) huharakishwa hadi nishati ya juu kwa kuzipitisha kupitia tofauti inayoweza kutokea ya makumi ya maelfu ya volti. Mwishoni mwa njia yao, hupiga kaki na kuingizwa kwa kina tofauti, kulingana na wingi wao na nishati. Kama ilivyo katika uenezaji wa kawaida, safu ya muundo wa oksidi au muundo wa mpiga picha hufunika kaki kutoka kwa ayoni kwa kuchagua.

Mfumo wa kawaida wa upandikizaji wa ioni hujumuisha chanzo cha ioni (chanzo cha dopant ya gesi, kwa kawaida kwenye chupa ndogo za mihadhara), vifaa vya kuchanganua, kichanganuzi, kichanganuzi, lenzi inayolenga, mtego wa boriti, chumba cha kuchakata skana na mfumo wa utupu (kawaida seti tatu tofauti za mstari. pampu mbaya na za kueneza mafuta). Mkondo wa elektroni huzalishwa kutoka kwa filament ya moto kwa upinzani, kutokwa kwa arc au boriti ya elektroni ya cathode baridi.

Kwa ujumla, baada ya kaki kupandikizwa, hatua ya kupenyeza joto la juu (900 hadi 1,000 ° C) hufanywa kwa njia ya bomba la leza au kupigwa kwa bomba kwa chanzo cha boriti ya elektroni. Mchakato wa annealing husaidia kurekebisha uharibifu wa uso wa nje wa kaki iliyopandikizwa unaosababishwa na mlipuko wa ioni za dopant.

Pamoja na ujio wa mfumo salama wa utoaji wa arsine, phosphine na mitungi ya gesi ya boroni trifluoride inayotumiwa katika vipandikizi vya ioni, uwezekano wa kutolewa kwa gesi hizi kwa janga umepunguzwa sana. Silinda hizi ndogo za gesi zinajazwa na kiwanja ambacho arsine, phosphine na trifluoride ya boroni hupigwa. Gesi hutolewa nje ya mitungi kwa kutumia utupu.

Vipandikizi vya ioni ni moja wapo ya hatari kubwa za umeme katika tasnia ya semiconductor. Hata baada ya nguvu kuzimwa, uwezekano mkubwa wa mshtuko upo ndani ya zana na lazima usambazwe kabla ya kufanya kazi ndani ya kiingiza. Mapitio ya makini ya shughuli za matengenezo na hatari za umeme ni dhamana kwa vifaa vyote vilivyowekwa hivi karibuni, lakini hasa kwa vipandikizi vya ioni.

Mfiduo wa hidridi (pengine mchanganyiko wa arsine na fosfini) unaofikia 60 ppb umepatikana wakati wa matengenezo ya pampu ya cryo-pampu ya ion (Baldwin, Rubin na Horowitz 1993). Pia, viwango vya juu vya arsine na fosfini vinaweza kuzima gesi kutoka kwa vipandikizi vilivyochafuliwa ambavyo huondolewa wakati wa matengenezo ya kuzuia (Flipp, Hunsaker na Herring 1992).

Visafishaji vya utupu vinavyobebeka vilivyo na vichungi vya chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe chembe zenye uwezo wa juu (HEPA) hutumika kusafisha sehemu za kazi zilizochafuliwa na arseniki katika maeneo ya upandikizaji wa ioni. Mfiduo zaidi ya 1,000 μg/m3 zilipimwa wakati ombwe za HEPA zilisafishwa isivyofaa. Ombwe za HEPA, wakati zinatumwa kwenye nafasi ya kazi, zinaweza pia kusambaza kwa ufanisi harufu bainifu, kama hidridi inayohusishwa na kusafisha boriti ya kipandikizi cha ioni (Baldwin, Rubin na Horowitz 1993).

Ingawa ni wasiwasi, hakujawa na ripoti zilizochapishwa za mfiduo mkubwa wa gesi ya dopant wakati wa mabadiliko ya mafuta ya pampu za utupu zinazotumiwa na dopants-labda kwa sababu hii hufanywa kama mfumo funge. Ukosefu wa mfiduo ulioripotiwa pia unaweza kuwa ni matokeo ya viwango vya chini vya uondoaji wa gesi ya hidridi kutoka kwa mafuta yaliyotumika.

Matokeo ya utafiti wa shambani ambapo 700 ml ya mafuta ya pampu ya kukauka yaliyotumika kutoka kwa kipandikizi cha ioni ambayo yalitumia arsine na fosfini ilipashwa joto yalionyesha tu viwango vinavyoweza kutambulika vya hidridi zinazopeperuka hewani kwenye nafasi ya kichwa cha pampu wakati mafuta ya pampu yalizidi 70.oC (Baldwin, King na Scarpace 1988). Kwa kuwa joto la kawaida la kufanya kazi kwa pampu za kukauka kwa mitambo ni 60 hadi 80oC, utafiti huu haukuonyesha uwezekano wa mfiduo muhimu.

Wakati wa uwekaji wa ioni, mionzi ya x huundwa kwa bahati nasibu ya operesheni. Vipandikizi vingi vimeundwa kwa kinga ya kutosha ya kabati (ambayo inajumuisha karatasi ya risasi iliyowekwa kimkakati karibu na makazi ya chanzo cha ioni na milango ya ufikiaji iliyo karibu) ili kudumisha mfiduo wa wafanyikazi chini ya microsieverts 2.5 (milimita 0.25) kwa saa (Maletskos na Hanley 1983). Hata hivyo, modeli ya zamani ya vipandikizi ilipatikana kuwa na uvujaji wa eksirei zaidi ya microsieverts 20 kwa saa (μSv/hr) kwenye uso wa kitengo (Baldwin, King na Scarpace 1988). Viwango hivi vilipunguzwa hadi chini ya 2.5 μSv/hr baada ya ulinzi wa ziada wa risasi kusakinishwa. Muundo mwingine wa zamani wa kipandikizi cha ioni ulipatikana kuwa na uvujaji wa eksirei karibu na mlango wa kuingilia (hadi 15 μSv/hr) na kwenye lango la kutazama (hadi 3 μSv/hr). Kinga ya ziada ya risasi iliongezwa ili kupunguza uwezekano wa kufichua (Baldwin, Rubin na Horowitz 1993).

Mbali na mfiduo wa eksirei kutoka kwa vipandikizi vya ioni, uwezekano wa uundaji wa nyutroni umebainishwa ikiwa kipandikizi kitaendeshwa zaidi ya volti milioni 8 za elektroni (MeV) au gesi ya deuterium inatumiwa kama chanzo cha ioni (Rogers 1994). Hata hivyo, vipandikizi kwa kawaida vimeundwa kufanya kazi chini ya 8 MeV, na deuterium haitumiki kwa kawaida katika tasnia (Baldwin na Williams 1996).

Uwekaji wa mvuke wa kemikali

Uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD) unahusisha uwekaji wa nyenzo za ziada kwenye uso wa kaki ya silicon. Vipimo vya CVD kawaida hufanya kazi kama mfumo funge na kusababisha mfiduo mdogo wa kemikali au kutokuwepo kabisa kwa waendeshaji. Hata hivyo, mfiduo mfupi wa kloridi hidrojeni zaidi ya 5 ppm unaweza kutokea wakati baadhi ya viunzi vya CVD vinasafishwa (Baldwin na Stewart 1989). Kategoria mbili pana za uwekaji zinatumika kwa kawaida—epitaxial na aina ya jumla zaidi ya CVD isiyo ya epitaxial.

Uwekaji wa mvuke wa kemikali ya Epitaxial

Ukuaji wa Epitaxial unadhibitiwa kwa uthabiti utuaji wa filamu nyembamba ya fuwele ya nyenzo ambayo hudumisha muundo wa fuwele sawa na safu ya kaki iliyopo ya mkatetaka. Inatumika kama matrix ya kuunda vipengee vya semiconductor katika michakato ya uenezaji inayofuata. Filamu nyingi za epitaxial hupandwa kwenye substrates za nyenzo sawa, kama vile silicon kwenye silicon, katika mchakato unaojulikana kama homoepitaxy. Ukuaji wa tabaka za nyenzo tofauti kwenye substrate, kama vile silicon kwenye yakuti, huitwa usindikaji wa kifaa cha heteroepitaxy IC.

Mbinu tatu za msingi hutumiwa kukuza tabaka za epitaxial: awamu ya mvuke, awamu ya kioevu na boriti ya molekuli. Awamu ya kioevu na epitaksi ya molekuli-boriti hutumiwa hasa katika usindikaji wa vifaa vya III-V (km, GaAs). Haya yanajadiliwa katika makala "Utengenezaji wa semiconductor III-V".

Epitaksi ya awamu ya mvuke hutumiwa kukuza filamu na CVD ya molekuli kwa joto la 900 hadi 1,300.oC. Mivuke iliyo na silikoni na kiasi kinachodhibitiwa cha p- au n-aina ya dopanti katika gesi ya kubeba (kawaida hidrojeni) hupitishwa juu ya kaki zinazopashwa joto ili kuweka tabaka za silicon. Mchakato huo kwa ujumla unafanywa kwa shinikizo la anga.

Jedwali la 6 linabainisha aina nne kuu za epitaksi ya awamu ya mvuke, vigezo na athari za kemikali zinazofanyika.

Jedwali 6. Makundi makuu ya epitaksi ya awamu ya mvuke ya silicon

vigezo

Shinikizo

anga

Joto

900-1300 ° C

Vyanzo vya silicon

Silane (SiH4), tetrakloridi ya silicon (SiCl4), trichlorosilane (SiHCl3),
na dichlorosilane (SiH2Cl2)

Gesi za dopant

Arsine (AsH3fosfini (PH3), diborane (B2H6)

Mkusanyiko wa gesi ya Dopant

≈100 ppm

Gesi ya Etchant

Kloridi ya hidrojeni (HCl)

Mkusanyiko wa gesi ya Etchant

≈1–4%

Gesi za carrier

Hidrojeni (H2), nitrojeni (N2)

Chanzo cha kupokanzwa

Masafa ya redio (RF) au infrared (IR)

Aina za epitaksi za awamu ya mvuke

Athari za kemikali

Kupunguza hidrojeni ya tetrakloridi ya silicon
(1,150–1,300 °C)

SiCl4 + 2 NYUMBA2 → Si + 4HCl

Mtengano wa pyrolytic wa silane
(1,000–1,100 °C)

SiH4 → Si + 2H2

Kupunguza hidrojeni ya trichlorosilane

SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl

Kupunguza dichlorosilane

SiH2Cl2 → Si + 2HCl

 

Mlolongo wa utuaji kawaida hufuatwa katika mchakato wa epitaxial unajumuisha:

  • kusafisha substrate-kusugua kimwili, uondoaji wa mafuta ya kutengenezea, kusafisha asidi (kiberiti, nitriki na hidrokloriki, na hidrofloriki ni mlolongo wa kawaida) na operesheni ya kukausha.
  • upakiaji wa kaki
  • pasha moto-usafishaji wa nitrojeni na inapokanzwa hadi takriban 500 °C, kisha gesi ya hidrojeni hutumiwa na jenereta za RF kwa kufata kaki za joto.
  • kloridi hidrojeni (HCl) -kawaida ukolezi wa 1 hadi 4% ya HCl hutolewa kwenye chemba ya reactor
  • utuaji-chanzo cha silicon na gesi za dopant huwekwa ndani na kuwekwa kwenye uso wa kaki
  • tulia-gesi ya hidrojeni ilibadilishwa kuwa nitrojeni tena ifikapo 500°C
  • kupakua.

 

Uwekaji wa mvuke wa kemikali usio na epitaxial

Ingawa ukuaji wa epitaxial ni aina mahususi ya CVD ambapo safu iliyowekwa ina mwelekeo wa muundo wa fuwele sawa na safu ya substrate, CVD isiyo ya epitaxial ni uundaji wa kampaundi thabiti kwenye substrate yenye joto kwa mmenyuko wa joto au mtengano wa misombo ya gesi.

CVD inaweza kutumika kuweka nyenzo nyingi, lakini katika usindikaji wa semiconductor ya silicon vifaa vinavyokutana kwa ujumla, pamoja na silicon epitaxial, ni:

  • silicon ya polycrystalline (poly Si)
  • dioksidi ya silicon (SiO2- zote mbili zilizopigwa na kufunguliwa; kioo cha p-doped)
  • nitridi ya silicon (Si3N4).

 

Kila moja ya nyenzo hizi zinaweza kuwekwa kwa njia tofauti, na kila moja ina matumizi mengi.

Jedwali la 7 linabainisha aina tatu kuu za CVD kwa kutumia halijoto ya uendeshaji kama njia ya kutofautisha.

Jedwali 7. Aina kuu za uwekaji wa mvuke wa kemikali ya silicon (CVD)

vigezo

Shinikizo

Anga (APCVD) au shinikizo la chini (LPCVD)

Joto

500-1,100 ° C

Vyanzo vya silicon na nitridi

Silane (SiH4), tetrakloridi ya silicon (SiCl4amonia (NH3), oksidi ya nitrojeni (N20)

Vyanzo vya Dopant

Arsine (AsH3fosfini (PH3), diborane (B2H6)

Gesi za carrier

Nitrojeni (N2), hidrojeni (H2)

Chanzo cha kupokanzwa

Mfumo wa ukuta wa baridi-masafa ya redio (RF) au infrared (IR)
Mfumo wa ukuta wa moto-upinzani wa joto

Aina ya CVD

Mmenyuko

Gesi ya carrier

Joto

Halijoto ya wastani (≈ 600–1,100 °C)

Nitridi ya silicon (Si3N4)

3SiH4 + 4 NH3 → Si3N4 + 12 NYUMBA2

H2

900-1,100 ° C

Polysilicon (poly Si)

SiH4 + Joto → Si + 2H2

H2
N2

850-1,000 ° C
600-700 ° C

Silikoni dioksidi (SiO2)

SiH4 + 4CO2 → SiO2 + 4CO + 2H2O
2H2 + SiCl4 + CO2 → SiO2 + 4HCl *
SiH4 + CO→ SiO2 + 2 NYUMBA2 *

N2
H2
H2

500-900 ° C
800-1,000 ° C
600-900 ° C

Halijoto ya chini (≈<600 C) Siloksi, Pyrox, Vapox na Nitrox**

Silikoni dioksidi (SiO2) au P-doped SiO2

     

Siloksi

SiH4 +2O2 + Dopant → SiO2 + 2 NYUMBA2O

N2

200-500 ° C

Pyrox

SiH4 +2O2 + Dopant → SiO2 + 2 NYUMBA2O

N2

<600 ° C

Mvuke

SiH4 +2O2 + Dopant → SiO2 + 2 NYUMBA2O

N2

<600 ° C

Nitridi ya silicon (Si3N4)

     

Nitrox

3SiH4 + 4NH3 (au N2O*) → Si3N4 + 12H2

N2

600-700 ° C

Majimaji ya halijoto ya chini yameimarishwa (upitishaji hewa) (<600°C)

Kutumia redio-frequency (RF) au
tendaji sputtering

     

Silikoni dioksidi (SiO2)

SiH4 +2O2 → SiO2 + 2 NYUMBA20

   

Nitridi ya silicon (Si3N4)

3SiH4 + 4NH3 (au N2O*) → Si3N4 + 12H2

   

* Kumbuka: Miitikio haijasawazishwa kimawazo.

**Majina ya jumla, ya umiliki au chapa ya biashara ya mifumo ya kite ya CVD

 

Vipengele vifuatavyo vinapatikana katika karibu aina zote za vifaa vya CVD:

  • chumba cha majibu
  • sehemu ya udhibiti wa gesi
  • udhibiti wa wakati na mlolongo
  • chanzo cha joto kwa substrates
  • utunzaji wa maji taka.

 

Kimsingi, mchakato wa CVD unajumuisha kutoa kiasi kinachodhibitiwa cha silikoni au gesi chanzo cha nitridi, kwa kushirikiana na nitrojeni na/au gesi za kubeba hidrojeni, na gesi ya dopant ikiwa inataka, kwa mmenyuko wa kemikali ndani ya chemba ya reactor. Joto hutumiwa kutoa nishati muhimu kwa mmenyuko wa kemikali pamoja na kudhibiti joto la uso wa reactor na wafers. Baada ya majibu kukamilika, chanzo cha gesi ambacho hakijaathiriwa pamoja na mbebaji huisha kupitia mfumo wa kushughulikia maji taka na kupeperushwa kwenye angahewa.

Passivation ni aina ya kazi ya CVD. Inahusisha ukuaji wa safu ya oksidi ya kinga kwenye uso wa kaki ya silicon, kwa ujumla kama hatua ya mwisho ya uundaji kabla ya usindikaji usio wa kutengeneza. Safu hutoa utulivu wa umeme kwa kutenganisha uso wa mzunguko jumuishi kutoka kwa hali ya umeme na kemikali katika mazingira.

Uzalishaji wa metali

Baada ya vifaa vilivyotengenezwa kwenye substrate ya silicon, lazima ziunganishwe pamoja ili kufanya kazi za mzunguko. Utaratibu huu unajulikana kama metallization. Metallization hutoa njia ya wiring au kuunganisha tabaka za juu zaidi za nyaya zilizounganishwa kwa kuweka mifumo tata ya vifaa vya conductive, ambayo hupitia nishati ya umeme ndani ya nyaya.

Mchakato mpana wa metallization hutofautishwa kulingana na saizi na unene wa tabaka za metali na vifaa vingine vinavyowekwa. Hizi ni:

  • filamu nyembamba-takriban unene wa filamu wa mikroni moja au chini
  • filamu nene-takriban unene wa filamu wa mikroni 10 au zaidi
  • kupamba-unene wa filamu hutofautiana kutoka nyembamba hadi nene, lakini kwa ujumla filamu nene.

 

Metali zinazotumika sana kwa utiaji metali ya semiconductor ya silicon ni: alumini, nikeli, chromium au aloi iitwayo nichrome, dhahabu, gerimani, shaba, fedha, titanium, tungsten, platinamu na tantalum.

Filamu nyembamba au nene pia zinaweza kuyeyuka au kuwekwa kwenye sehemu ndogo za kauri au glasi. Baadhi ya mifano ya substrates hizi ni: alumina (96% Al203), berilia (99% BeO), glasi ya borosilicate, pyroceram na quartz (SiO2).

Filamu nyembamba

Uchumaji wa filamu nyembamba mara nyingi hutumiwa kupitia uwekaji wa utupu wa juu au sehemu ya utupu au mbinu ya uvukizi. Aina kuu za uvukizi wa utupu wa juu ni boriti ya elektroni, flash na kupinga, wakati uwekaji wa sehemu ya utupu hufanywa hasa kwa kupiga.

Ili kutekeleza aina yoyote ya metali nyembamba ya utupu wa filamu, mfumo kawaida huwa na vifaa vya msingi vifuatavyo:

  • chumba ambacho kinaweza kuhamishwa ili kutoa utupu wa kutosha kwa uwekaji
  • pampu ya utupu (au pampu) ili kupunguza gesi iliyoko kwenye chemba
  • chombo cha kuangalia kiwango cha utupu na vigezo vingine
  • njia ya kuweka au kuyeyusha tabaka za nyenzo za metallizing.

 

Uvukizi wa boriti ya elektroni, inayoitwa mara kwa mara E boriti, hutumia beamof elektroni iliyolengwa kupasha joto nyenzo za ujanibishaji. Boriti yenye nguvu ya juu ya elektroni huzalishwa kwa namna inayofanana na ile inayotumiwa kwenye bomba la picha la televisheni. Mkondo wa elektroni huharakishwa kupitia uga wa umeme wa kawaida wa kV 5 hadi 10 na kulenga nyenzo zinazopaswa kuyeyuka. Boriti inayolengwa ya elektroni huyeyusha nyenzo zilizomo kwenye kizuizi kilichopozwa na maji na mfadhaiko mkubwa unaoitwa makaa. Nyenzo iliyoyeyushwa kisha huyeyuka ndani ya chemba ya utupu na kuganda kwenye kaki baridi na pia kwenye uso mzima wa chemba. Kisha mpiga picha wa kawaida, mfiduo, ukuzaji na oparesheni za mvua au kavu hufanywa ili kufafanua saketi tata za metali.

Kiwango cha uvukizi ni mbinu nyingine ya utuaji wa filamu nyembamba za metali. Njia hii hutumiwa hasa wakati mchanganyiko wa vifaa viwili (aloi) vinapaswa kuyeyuka kwa wakati mmoja. Baadhi ya mifano ya vipengele viwili vya filamu ni: nikeli/chromium (Nichrome), chromium/silicon monoksidi (SiO) na alumini/silicon.

Katika uvukizi wa flash, bar ya kauri inapokanzwa na upinzani wa joto na spool ya kulishwa mara kwa mara ya waya, mkondo wa pellets au poda iliyotolewa kwa vibration huletwa kwenye filament ya moto au bar. Kisha metali zilizotiwa mvuke hupaka chemba ya ndani na nyuso za kaki.

Uvukizi sugu (pia inajulikana kama uvukizi wa filamenti) ni njia rahisi na ya bei nafuu zaidi ya uwekaji. Uvukizi hukamilishwa kwa kuongeza hatua kwa hatua mkondo unaotiririka kupitia filamenti ili kuyeyusha kwanza vitanzi vya nyenzo ili kuyeyushwa, na hivyo kulowesha filamenti. Mara baada ya filament ni mvua, sasa kwa njia ya filament huongezeka hadi uvukizi hutokea. Faida kuu ya uvukizi wa kupinga ni aina mbalimbali za vifaa vinavyoweza kuyeyuka.

Kazi ya matengenezo wakati mwingine hufanywa kwenye sehemu ya ndani ya chemba za uwekaji za evaporator ya E-boriti inayoitwa mitungi ya kengele. Wakati mafundi wa matengenezo wana vichwa vyao ndani ya mitungi ya kengele, mfiduo muhimu unaweza kutokea. Kuondoa mabaki ya chuma ambayo huwekwa kwenye uso wa ndani wa mitungi ya kengele kunaweza kusababisha mfiduo kama huo. Kwa mfano, mfiduo wa fundi zaidi ya kikomo cha mfiduo wa hewani kwa fedha ulipimwa wakati wa kuondolewa kwa mabaki kutoka kwa kivukizo kilichotumiwa kuweka fedha (Baldwin na Stewart 1989).

Kusafisha mabaki ya mitungi ya kengele kwa vimumunyisho vya kusafisha kikaboni pia kunaweza kusababisha mfiduo wa juu wa viyeyusho. Mfiduo wa mafundi kwa methanoli zaidi ya 250 ppm umetokea wakati wa aina hii ya kusafisha. Mfiduo huu unaweza kuondolewa kwa kutumia maji kama kiyeyusho cha kusafisha badala ya methanoli (Baldwin na Stewart 1989).

The utuaji sputtering mchakato unafanyika katika angahewa ya gesi ya shinikizo la chini au utupu wa sehemu, kwa kutumia mkondo wa umeme wa moja kwa moja (DC, au sputtering ya cathode) au voltages za RF kama chanzo cha nishati ya juu. Katika kunyunyiza, ioni za gesi ya argon ya ajizi huletwa kwenye chumba cha utupu baada ya kiwango cha utupu cha kuridhisha kufikiwa kupitia utumiaji wa pampu mbaya. Sehemu ya umeme huundwa kwa kutumia voltage ya juu, kwa kawaida 5,000 V, kati ya sahani mbili zinazopingana. Utoaji huu wa nishati ya juu hufanya ionize atomi za gesi ya argon na kuzifanya zisogee na kuharakisha hadi kwenye moja ya bamba kwenye chemba inayoitwa shabaha. Ayoni za argon zinapogonga shabaha iliyotengenezwa na nyenzo kitakachowekwa, huondoa, au kunyunyiza, atomi au molekuli hizi. Atomu zilizotolewa za nyenzo ya uhuishaji kisha huwekwa kwenye filamu nyembamba kwenye substrates za silicon ambazo zinaelekea kulengwa.

Uvujaji wa RF kutoka kwa pande na migongo kwenye vitengo vingi vya zamani vya sputter ulipatikana kuzidi kikomo cha mfiduo wa kazi (Baldwin na Stewart 1989). Uvujaji mwingi ulitokana na nyufa kwenye makabati iliyosababishwa na kuondolewa mara kwa mara kwa paneli za matengenezo. Katika mifano mpya zaidi ya mtengenezaji sawa, paneli zilizo na mesh ya waya kando ya seams huzuia uvujaji mkubwa. Vipu vya zamani vinaweza kuwekwa tena kwa matundu ya waya au, vinginevyo, mkanda wa shaba unaweza kutumika kufunika mishono ili kupunguza uvujaji.

Filamu nene

Muundo na mwelekeo wa filamu nyingi nene haziendani na uwekaji wa metali wa mizunguko iliyounganishwa ya silicon, haswa kwa sababu ya vikwazo vya ukubwa. Filamu nene hutumiwa zaidi kwa ujanibishaji wa miundo mseto ya kielektroniki, kama vile utengenezaji wa LCD.

Mchakato wa uchunguzi wa hariri ndio njia kuu ya uwekaji filamu nene. Nyenzo za filamu nene zinazotumiwa kwa kawaida ni paladiamu, fedha, titan dioksidi na kioo, dhahabu-platinamu na kioo, kioo cha dhahabu na kioo cha fedha.

Filamu nene zinazostahimili kwa kawaida huwekwa na kuchorwa kwenye substrate ya kauri kwa kutumia mbinu za kukagua hariri. Cermet ni aina ya filamu nene inayokinza inayoundwa na kusimamishwa kwa chembe za chuma zinazopitisha kwenye tumbo la kauri na resini ya kikaboni kama kichungi. Miundo ya kawaida ya cermet inaundwa na chromium, fedha au oksidi ya risasi katika monoksidi ya silicon au tumbo la dioksidi.

Mchovyo

Aina mbili za msingi za mbinu za uwekaji hutumika katika kutengeneza filamu za metali kwenye substrates za semiconductor: electroplating na electroless plating.

In electroplating, substrate ya kupakwa imewekwa kwenye cathode, au terminal iliyo na chaji hasi, ya tank ya kuweka na kuzamishwa katika suluhisho la elektroliti. Electrode iliyotengenezwa kwa chuma itakayowekwa sahani hutumika kama anodi, au terminal iliyo na chaji chanya. Wakati mkondo wa moja kwa moja unapitishwa kupitia suluhisho, ions za chuma zilizochajiwa vyema, ambazo hupasuka ndani ya suluhisho kutoka kwa anode, kuhamia na sahani kwenye cathode (substrate). Njia hii ya kupamba hutumiwa kutengeneza filamu za dhahabu au shaba.

In mchovyo wa umeme, upunguzaji wa wakati huo huo na oxidation ya chuma inayowekwa hutumiwa katika kutengeneza atomi ya chuma ya bure au molekuli. Kwa kuwa njia hii haihitaji upitishaji wa umeme wakati wa mchakato wa kuweka, inaweza kutumika na substrates za aina ya kuhami. Nickel, shaba na dhahabu ni metali za kawaida zinazowekwa kwa njia hii.

Aloying / annealing

Baada ya miunganisho ya metali kuwekwa na kuwekwa, hatua ya mwisho ya aloyi na annealing inaweza kufanywa. Aloi inajumuisha kuweka substrates za metali, kwa kawaida na alumini, katika tanuru ya uenezi ya chini ya joto ili kuhakikisha mguso wa chini wa upinzani kati ya chuma cha alumini na substrate ya silicon. Hatimaye, ama wakati wa hatua ya aloi au kuifuata moja kwa moja, kaki mara nyingi huwekwa wazi kwa mchanganyiko wa gesi yenye hidrojeni katika tanuru ya kueneza kwa 400 hadi 500 ° C. Hatua ya kupenyeza imeundwa ili kuboresha na kuleta uthabiti sifa za kifaa kwa kuchanganya hidrojeni na atomi ambazo hazijawekwa kwenye kiolesura cha dioksidi ya silicon-silicon.

Backlapping na backside metallization

Pia kuna hatua ya hiari ya usindikaji wa metali inayoitwa backlapping. Upande wa nyuma wa kaki unaweza kubanwa au kusagwa chini kwa kutumia suluji yenye unyevunyevu na shinikizo. Metali kama vile dhahabu inaweza kuwekwa kwenye upande wa nyuma wa kaki kwa kunyunyiza. Hii hurahisisha kiambatisho cha kufa kilichotenganishwa kwenye kifurushi katika mkusanyiko wa mwisho.

Mkutano na upimaji

Usindikaji usio wa utengezaji, unaojumuisha ufungashaji wa nje, viambatisho, uwekaji maelezo, kuunganisha na majaribio, kwa kawaida hufanywa katika vituo tofauti vya uzalishaji na mara nyingi hufanywa katika nchi za Kusini-mashariki mwa Asia, ambapo kazi hizi zinazohitaji nguvu kazi nyingi ni ghali sana kuzifanya. Aidha, mahitaji ya uingizaji hewa kwa ajili ya mchakato na udhibiti wa chembe kwa ujumla ni tofauti (zisizo safi) katika maeneo ya usindikaji yasiyo ya kutengeneza. Hatua hizi za mwisho katika mchakato wa utengenezaji zinahusisha shughuli zinazojumuisha kuuza, kupunguza mafuta, kupima kwa kemikali na vyanzo vya mionzi, na kupunguza na kuweka alama kwa leza.

Soldering wakati wa utengenezaji wa semiconductor kawaida haisababishi udhihirisho wa juu wa risasi. Ili kuzuia uharibifu wa joto kwa saketi iliyounganishwa, halijoto ya solder huwekwa chini ya halijoto ambapo uundaji mkubwa wa mafusho ya risasi yaliyoyeyushwa yanaweza kutokea (430°C). Hata hivyo, kusafisha vifaa vya solder kwa kukwarua au kupiga mswaki mabaki yenye risasi kunaweza kusababisha miale ya risasi zaidi ya 50 μg/m.3 (Baldwin na Stewart 1989). Pia, mfiduo wa risasi wa 200 μg/m3 yametokea wakati mbinu zisizofaa za kuondoa taka zinatumiwa wakati wa shughuli za solder ya wimbi (Baldwin na Williams 1996).

Wasiwasi mmoja unaokua na shughuli za solder ni kuwashwa kwa kupumua na pumu kwa sababu ya kufichuliwa na bidhaa za pyrolysis za fluxes ya solder, haswa wakati wa kuuza kwa mkono au operesheni ya kugusa, ambapo uingizaji hewa wa kienyeji haujatumiwa sana (tofauti na shughuli za solder, ambazo kwa miongo michache iliyopita kwa kawaida zimefungwa kwenye makabati yaliyochoka) (Goh na Ng 1987). Tazama makala "Ubao wa mzunguko uliochapishwa na mkusanyiko wa kompyuta" kwa maelezo zaidi.

Kwa kuwa koloni katika flux ya solder ni kihamasishaji, mfiduo wote unapaswa kupunguzwa hadi chini iwezekanavyo, bila kujali matokeo ya sampuli za hewa. Ufungaji mpya wa kutengenezea hasa lazima ujumuishe uingizaji hewa wa kitovu cha ndani wakati uuzaji unatakiwa kufanywa kwa muda mrefu (kwa mfano, zaidi ya saa 2).

Moshi kutoka kwa kutengenezea kwa mkono utapanda wima kwenye mikondo ya joto, na kuingia katika eneo la kupumua la mfanyakazi wakati mtu anaegemea mahali pa kutengenezea. Udhibiti kwa kawaida hupatikana kwa kutumia kasi ya juu na kiasi cha chini cha uingizaji hewa wa ndani wa moshi kwenye ncha ya solder.

Vifaa vinavyorudisha hewa iliyochujwa mahali pa kazi vinaweza, ikiwa ufanisi wa kuchuja hautoshi, kusababisha uchafuzi wa pili ambao unaweza kuathiri watu kwenye chumba cha kazi isipokuwa wale wanaouza. Hewa iliyochujwa haipaswi kurudishwa kwenye chumba cha kazi isipokuwa kiasi cha soldering ni kidogo na chumba kina uingizaji hewa mzuri wa dilution wa jumla.

Aina ya kaki na mtihani

Baada ya utengenezaji wa kaki kukamilika, kila kaki iliyokamilishwa kihalisi hupitia mchakato wa aina ya kaki ambapo sakiti iliyounganishwa kwenye kila kingo mahususi inajaribiwa kwa umeme na vichunguzi vinavyodhibitiwa na kompyuta. Kaki ya mtu binafsi inaweza kuwa na kutoka mia moja hadi mamia ya dies tofauti au chips ambayo lazima kujaribiwa. Baada ya matokeo ya mtihani kukamilika, wafu huwekwa alama ya kimwili na resin ya epoxy ya sehemu moja iliyotolewa moja kwa moja. Nyekundu na bluu hutumiwa kutambua na kupanga dies ambazo hazifikii vipimo vya umeme vinavyohitajika.

Kufa kutengana

Kwa vifaa au saketi kwenye kaki iliyojaribiwa, kuweka alama na kupangwa, mtu anayekufa kwenye kaki lazima atenganishwe kimwili. Mbinu kadhaa zimeundwa kwa ajili ya kutenganisha kufa kwa mtu binafsi—kuandika almasi, upakaji wa leza na msumeno wa gurudumu la almasi.

Uandikaji wa almasi ndiyo njia ya zamani zaidi inayotumika na inahusisha kuchora ncha iliyopachikwa almasi yenye umbo sawasawa kwenye kaki kando ya mstari wa mwandishi au "mitaani" inayotenganisha maiti ya mtu binafsi kwenye sehemu ya kaki. Kutokamilika kwa muundo wa fuwele unaosababishwa na scribing huruhusu kaki kuinama na kuvunjika kando ya mstari huu.

Kuandika kwa laser ni mbinu ya hivi karibuni ya kutenganisha kufa. Boriti ya leza inatolewa na leza ya neodymium-yttrium yenye mapigo, yenye nguvu ya juu. Boriti hutengeneza kijiti kwenye kaki ya silicon kando ya mistari ya mwandishi. Groove hutumika kama mstari ambao kaki huvunja.

Njia inayotumika sana ya kutenganisha kufa ni sawing yenye unyevunyevu—kukata substrates kando ya barabara kwa kutumia msumeno wa mzunguko wa kasi wa almasi. Sawing inaweza ama kukata sehemu (mwandishi) au kukata kabisa (kete) kupitia substrate ya silicon. Tope la mvua la nyenzo zilizoondolewa kutoka mitaani hutolewa na sawing.

Kufa ambatisha na kuunganisha

Kifa au chip ya mtu binafsi lazima iambatishwe kwenye kifurushi cha mtoa huduma na fremu ya risasi ya chuma. Flygbolag kawaida hutengenezwa kwa nyenzo za kuhami joto, ama kauri au plastiki. Nyenzo za kubeba kauri kawaida hutengenezwa kwa alumina (Al2O3), lakini inaweza kuwa na beryllia (BeO) au steatite (MgO-SiO2) Vifaa vya kubeba plastiki ni vya aina ya thermoplastic au thermosetting resin.

Kushikamana kwa kifo cha mtu binafsi kwa ujumla hukamilishwa na mojawapo ya aina tatu tofauti za kiambatisho: eutectic, preform na epoxy. Kiambatisho cha Eutectic kufa kinahusisha kutumia aloi ya eutectic brazing, kama vile dhahabu-silicon. Kwa njia hii, safu ya chuma ya dhahabu imewekwa nyuma ya kufa. Kwa kupokanzwa mfuko juu ya joto la eutectic (370 ° C kwa dhahabu-silicon) na kuweka difa juu yake, dhamana hutengenezwa kati ya kufa na mfuko.

Kuunganisha kwa awali kunahusisha matumizi ya kipande kidogo cha nyenzo maalum ya utungaji ambayo itaambatana na kufa na mfuko. Preform imewekwa kwenye eneo la kiambatisho cha kifurushi na kuruhusiwa kuyeyuka. Kisha kitambaa husuguliwa kote kanda hadi kufa kushikanishwa, na kisha kifurushi kipozwe.

Kuunganishwa kwa epoxy kunahusisha matumizi ya gundi ya epoxy ili kuunganisha kufa kwenye mfuko. Tone la epoxy hutolewa kwenye mfuko na kufa huwekwa juu yake. Kifurushi kinaweza kuhitaji kuoka kwa joto la juu ili kuponya epoxy vizuri.

Mara tu kufa kumeshikamana na kifurushi, viunganisho vya umeme lazima vitolewe kati ya saketi iliyojumuishwa na miongozo ya kifurushi. Hili linakamilishwa kwa kutumia mbinu za ukandamizaji wa hali ya hewa, ultrasonic au thermosonic ili kuambatisha nyaya za dhahabu au alumini kati ya maeneo ya mguso kwenye chip ya silikoni na miongozo ya kifurushi.

Uunganishaji wa kidhibiti cha halijoto mara nyingi hutumika kwa waya wa dhahabu na huhusisha kupasha joto kifurushi hadi takriban 300oC na kutengeneza dhamana kati ya waya na pedi za kuunganisha kwa kutumia joto na shinikizo. Aina mbili kuu za uunganishaji wa thermocompression zinatumika-kuunganisha mpira na kuunganisha kabari. Kuunganisha kwa mpira, ambayo hutumiwa tu na waya wa dhahabu, hulisha waya kupitia bomba la capillary, huikandamiza, na kisha mwali wa hidrojeni huyeyusha waya. Kwa kuongeza, hii huunda mpira mpya kwenye mwisho wa waya kwa mzunguko unaofuata wa kuunganisha. Uunganishaji wa kabari hujumuisha zana ya kuunganisha yenye umbo la kabari na darubini inayotumika kuweka chipu ya silikoni na kufungasha kwa usahihi juu ya pedi ya kuunganisha. Mchakato huo unafanywa katika anga ya ajizi.

Uunganisho wa ultrasonic hutumia mpigo wa ultrasonic, nishati ya masafa ya juu ili kutoa hatua ya kusugua ambayo huunda kifungo kati ya waya na pedi ya kuunganisha. Uunganisho wa ultrasonic hutumiwa hasa na waya wa alumini na mara nyingi hupendekezwa zaidi ya kuunganisha thermocompression, kwa kuwa hauhitaji chip ya mzunguko kuwashwa moto wakati wa operesheni ya kuunganisha.

Uunganishaji wa Thermosoniki ni mabadiliko ya hivi karibuni ya kiteknolojia katika kuunganisha waya za dhahabu. Inahusisha matumizi ya mchanganyiko wa nishati ya ultrasonic na joto na inahitaji joto kidogo kuliko kuunganisha thermocompression.

Encapsulation

Madhumuni ya msingi ya ujumuishaji ni kuweka sakiti iliyojumuishwa kwenye kifurushi ambacho kinakidhi mahitaji ya umeme, mafuta, kemikali na kimwili yanayohusiana na utumiaji wa saketi iliyojumuishwa.

Aina za vifurushi vinavyotumika sana ni aina ya risasi-radial, pakiti bapa na kifurushi cha dual-in-line (DIP). Aina ya vifurushi vya radial-lead hutengenezwa zaidi na Kovar, aloi ya chuma, nikeli na cobalt, na mihuri ya kioo ngumu na Kovar inaongoza. Pakiti za gorofa hutumia muafaka wa risasi wa chuma, kwa kawaida hutengenezwa kwa aloi ya alumini pamoja na vipengele vya kauri, kioo na chuma. Vifurushi vya laini-mbili kwa ujumla ndivyo vinavyojulikana zaidi na mara nyingi hutumia plastiki za kauri au zilizobuniwa.

Vifurushi vya semiconductor vya plastiki vilivyotengenezwa kimsingi hutolewa na michakato miwili tofauti-kuhamisha ukingo na ukingo wa sindano. Ukingo wa uhamishaji ndio njia kuu ya ufungaji wa plastiki. Kwa njia hii, chips huwekwa kwenye fremu za risasi ambazo hazijakatwa na kisha bechi hupakiwa kwenye ukungu. Aina za poda au pellet za misombo ya ukingo wa plastiki ya thermosetting huyeyuka kwenye sufuria yenye joto na kisha kulazimishwa (kuhamishwa) chini ya shinikizo kwenye molds zilizopakiwa. Mifumo ya kiwanja ya uundaji wa poda au pellet inaweza kutumika kwenye epoksi, silikoni au silikoni/epoksi resini. Mfumo kawaida huwa na mchanganyiko wa:

  • resini za thermosetting- epoxy, silicone au silicone / epoxy
  • magumu- epoxy novolacs na anhydrides epoxy
  • fillers-silica-iliyounganishwa au dioksidi ya silicon ya fuwele (SiO2) na alumina (Al2O3), kwa ujumla 50-70% kwa uzito
  • retardant ya mototrioksidi ya antimoni (Sb2O3) kwa ujumla 1-5% kwa uzito.

 

Ukingo wa sindano hutumia kiwanja cha kutengeneza thermoplastic au thermosetting ambacho hupashwa joto hadi kiwango chake myeyuko katika silinda kwa halijoto inayodhibitiwa na kulazimishwa kwa shinikizo kupitia pua kwenye ukungu. Resin huimarisha haraka, mold inafunguliwa na mfuko wa encapsulation hutolewa. Aina mbalimbali za misombo ya plastiki hutumiwa katika uundaji wa sindano, na resini za epoxy na polyphenylene sulphide (PPS) zikiwa ni maingizo mapya zaidi katika uwekaji wa semiconductor.

Ufungaji wa mwisho wa kifaa cha semiconductor ya silicon huwekwa kulingana na upinzani wake kwa kuvuja au uwezo wa kutenganisha mzunguko uliounganishwa kutoka kwa mazingira yake. Hizi zinatofautishwa kuwa zisizo na hewa (zisizopitisha hewa) au zisizo na muhuri.

Mtihani wa kuvuja na kuchoma ndani

Uchunguzi wa kuvuja ni utaratibu uliotengenezwa ili kupima uwezo halisi wa kuziba au hermetism ya kifaa kilichofungwa. Aina mbili za kawaida za kupima uvujaji zinatumika: ugunduzi wa uvujaji wa heliamu na ugunduzi wa uvujaji wa kifuatiliaji cha mionzi.

Katika kugundua kuvuja kwa heliamu, vifurushi vilivyokamilishwa huwekwa kwenye anga ya shinikizo la heliamu kwa muda. Heliamu ina uwezo wa kupenya kwa kutokamilika kwenye kifurushi. Baada ya kuondolewa kutoka kwa chumba cha shinikizo la heliamu, kifurushi huhamishiwa kwenye chumba cha spectrometer ya molekuli na kupimwa kwa heliamu inayovuja nje ya kasoro kwenye mfuko.

Gesi ya kufuatilia mionzi, kwa kawaida krypton-85 (Kr-85), inabadilishwa na heliamu kwa njia ya pili, na gesi ya mionzi inayovuja nje ya kifurushi hupimwa. Katika hali ya kawaida, mfiduo wa wafanyikazi kutokana na mchakato huu ni chini ya millisieverts 5 (milimita 500) kwa mwaka (Baldwin na Stewart 1989). Udhibiti wa mifumo hii kawaida ni pamoja na:

  • kutengwa katika vyumba na upatikanaji mdogo tu kwa wafanyakazi muhimu
  • aliweka alama za onyo za mionzi kwenye milango ya vyumba vyenye Kr-85
  • vichunguzi vya mionzi vinavyoendelea na kengele na kuzima kiotomatiki/kutengwa
  • mfumo wa kutolea nje uliojitolea na chumba cha shinikizo hasi
  • ufuatiliaji wa mfiduo kwa kutumia kipimo cha kibinafsi (kwa mfano, beji za filamu za mionzi)
  • matengenezo ya mara kwa mara ya kengele na kuingiliana
  • ukaguzi wa mara kwa mara wa kuvuja kwa nyenzo za mionzi
  • mafunzo ya usalama kwa waendeshaji na mafundi
  • kuhakikisha kuwa mwangaza wa mionzi unawekwa chini kadri inavyowezekana (ALARA).

 

Pia, nyenzo zinazogusana na Kr-85 (kwa mfano, IC zilizowekwa wazi, mafuta ya pampu yaliyotumika, vali na pete za O) huchunguzwa ili kuhakikisha kuwa hazitoi viwango vya juu vya mionzi kwa sababu ya mabaki ya gesi kabla hazijaondolewa. eneo linalodhibitiwa. Leach-Marshal (1991) hutoa maelezo ya kina juu ya kufichuliwa na vidhibiti kutoka kwa mifumo ya kugundua uvujaji mzuri wa Kr-85.

Choma ndani ni operesheni ya kusisitiza joto na umeme ili kuamua kuegemea kwa kifaa cha mwisho kilichofungwa. Vifaa huwekwa kwenye tanuri inayodhibiti halijoto kwa muda mrefu kwa kutumia angahewa iliyoko au hali ajizi ya nitrojeni. Halijoto huanzia 125°C hadi 200°C (150°C ni wastani), na vipindi vya muda kutoka saa chache hadi saa 1,000 (saa 48 ni wastani).

Jaribio la mwisho

Kwa sifa ya mwisho ya utendaji wa kifaa cha semiconductor ya silicon, mtihani wa mwisho wa umeme unafanywa. Kwa sababu ya idadi kubwa na utata wa vipimo vinavyohitajika, kompyuta hufanya na kutathmini upimaji wa vigezo vingi muhimu kwa utendaji wa kifaa hatimaye.

Weka alama na upakie

Utambulisho wa kimwili wa kifaa cha mwisho kilichofungwa hukamilishwa kwa matumizi ya aina mbalimbali za mifumo ya kuashiria. Kategoria kuu mbili za kuashiria kwa sehemu ni uchapishaji wa mawasiliano na usio wa mawasiliano. Uchapishaji wa anwani kwa kawaida hujumuisha mbinu ya kukabiliana na mzunguko kwa kutumia wino za kutengenezea. Uchapishaji usio wa mawasiliano, ambao huhamisha alama bila mguso wa kimwili, unahusisha kichwa cha ndege ya wino au uchapishaji wa tona kwa kutumia wino zenye kutengenezea au alama ya leza.

Vimumunyisho vinavyotumika kama kibeba wino cha uchapishaji na kama kisafishaji awali kwa kawaida huundwa na mchanganyiko wa alkoholi (ethanol) na esta (ethyl acetate). Mifumo mingi ya vijenzi vya kuashiria, isipokuwa kuweka alama kwa leza, hutumia wino ambazo zinahitaji hatua ya ziada ya kuweka, au kuponya. Njia hizi za kuponya ni kuponya hewa, kuponya joto (joto au infrared) na uponyaji wa ultraviolet. Wino za kuponya ultraviolet hazina vimumunyisho.

Mifumo ya kuashiria kwa laser hutumia kaboni dioksidi yenye nguvu nyingi (CO2) leza, au neodymium:yttrium laser yenye nguvu nyingi. Laser hizi kwa kawaida hupachikwa kwenye kifaa na huwa na makabati yaliyounganishwa ambayo hufunga njia ya boriti na mahali ambapo boriti huwasiliana na mtu anayelengwa. Hii huondoa hatari ya boriti ya laser wakati wa shughuli za kawaida, lakini kuna wasiwasi wakati miunganisho ya usalama inashindwa. Operesheni ya kawaida ambapo ni muhimu kuondoa viunga vya boriti na kushindwa kwa kuingiliana ni usawa wa boriti ya laser.

Wakati wa shughuli hizi za matengenezo, chumba kilicho na leza kinapaswa kuhamishwa, isipokuwa kwa mafundi wa matengenezo muhimu, na milango ya chumba ikiwa imefungwa na kubandikwa kwa ishara zinazofaa za usalama wa leza. Walakini, leza zenye nguvu nyingi zinazotumiwa katika utengenezaji wa semiconductor mara nyingi ziko katika maeneo makubwa ya utengenezaji, ambayo inafanya kuwa haiwezekani kuhamisha wafanyikazi wasio wa matengenezo wakati wa matengenezo. Kwa hali hizi, eneo la udhibiti wa muda kawaida huanzishwa. Kawaida maeneo haya ya udhibiti yana mapazia ya laser au skrini za kulehemu zenye uwezo wa kuhimili mguso wa moja kwa moja na boriti ya laser. Kiingilio cha eneo la udhibiti wa muda kwa kawaida hupitia lango la maze ambalo hubandikwa kwa ishara ya onyo wakati wowote miingiliano ya leza inaposhindwa. Tahadhari zingine za usalama wakati wa upangaji wa boriti ni sawa na zile zinazohitajika kwa uendeshaji wa laser yenye nguvu ya juu iliyo wazi (kwa mfano, mafunzo, ulinzi wa macho, taratibu zilizoandikwa na kadhalika).

Laser zenye nguvu nyingi pia ni moja wapo ya hatari kubwa za umeme katika tasnia ya semiconductor. Hata baada ya umeme kuzimwa, uwezekano mkubwa wa mshtuko upo ndani ya chombo na lazima usambazwe kabla ya kufanya kazi ndani ya baraza la mawaziri.

Pamoja na hatari ya boriti na hatari ya umeme, uangalifu unapaswa kuchukuliwa katika kufanya matengenezo kwenye mifumo ya leza ya kuashiria kwa sababu ya uwezekano wa uchafuzi wa kemikali kutoka kwa trioksidi ya antimoni inayozuia moto na beriliamu (vifurushi vya kauri vilivyo na kiwanja hiki vitaandikishwa). Moshi unaweza kuunda wakati wa kuweka alama kwa leza zenye nguvu nyingi na kuunda mabaki kwenye nyuso za vifaa na vichujio vya kutoa moshi.

Vipunguza mafuta vimekuwa vikitumika hapo awali kusafisha semiconductors kabla ya kuwekewa alama za misimbo ya utambulisho. Mfiduo wa kutengenezea juu ya kikomo kinachotumika cha kukabiliwa na hewa kazini unaweza kutokea kwa urahisi ikiwa kichwa cha opereta kitawekwa chini ya mizinga ya kupoeza ambayo husababisha mvuke kujikunja, kama inavyoweza kutokea wakati opereta anapojaribu kupata sehemu zilizoanguka au wakati fundi anasafisha mabaki kutoka chini ya kifaa. kitengo (Baldwin na Stewart 1989). Matumizi ya degreaser yamepunguzwa sana katika tasnia ya semiconductor kwa sababu ya vizuizi vya utumiaji wa vitu vya kuharibu ozoni kama vile klorofluorocarbons na vimumunyisho vya klorini.

Uchambuzi wa kushindwa na uhakikisho wa ubora

Maabara ya uchanganuzi wa kutofaulu na uchanganuzi wa ubora kwa kawaida hufanya shughuli mbalimbali zinazotumiwa ili kuhakikisha kutegemewa kwa vifaa. Baadhi ya shughuli zinazofanywa katika maabara hizi zinaonyesha uwezekano wa kufichuliwa kwa wafanyikazi. Hizi ni pamoja na:

  • kuashiria vipimo kutumia michanganyiko mbalimbali ya kutengenezea na babuzi katika viriba vyenye moto kwenye hotplates. Uingizaji hewa wa ndani (LEV) kwa namna ya kofia ya chuma yenye kasi ya kutosha ya uso inahitajika ili kudhibiti utoaji wa hewa safi. Miyeyusho ya Monoethanolamine inaweza kusababisha mfiduo unaozidi kikomo chake cha mfiduo wa hewani (Baldwin na Williams 1996).
  • mtihani wa Bubble / uvujaji kutumia fluorocarbons zenye uzito wa juu wa Masi (jina la biashara la Fluorinerts)
  • vitengo vya ufungaji wa x-ray.

 

Cobalt-60 (hadi curies 26,000) hutumiwa katika vimulisho kwa ajili ya kupima uwezo wa ICs kustahimili mionzi ya gamma katika matumizi ya kijeshi na anga. Katika hali ya kawaida, mfiduo wa wafanyikazi kutokana na operesheni hii ni chini ya millisieverts 5 (milimita 500) kwa mwaka (Baldwin na Stewart 1989). Vidhibiti vya operesheni hii maalum kwa kiasi fulani ni sawa na zile zinazotumiwa kwa mifumo ya uvujaji wa Kr-85 (kwa mfano, chumba kilichotengwa, vichunguzi vinavyoendelea vya mionzi, ufuatiliaji wa mfiduo wa wafanyikazi na kadhalika).

Vyanzo vidogo vya "leseni mahususi" vya alpha (km, millikuries ndogo na ya Americium-241) hutumika katika mchakato wa kuchanganua kutofaulu. Vyanzo hivi vimefunikwa na mipako nyembamba ya kinga inayoitwa dirisha inayoruhusu chembe za alfa kutolewa kutoka kwa chanzo ili kujaribu uwezo wa saketi iliyojumuishwa kufanya kazi inapopigwa na chembe za alfa. Kwa kawaida vyanzo huangaliwa mara kwa mara (kwa mfano, nusu mwaka) kwa kuvuja kwa nyenzo za mionzi ambazo zinaweza kutokea ikiwa dirisha la kinga limeharibiwa. Uvujaji wowote unaotambulika kwa kawaida huchochea kuondolewa kwa chanzo na usafirishaji wake kurudi kwa mtengenezaji.

Mifumo ya x-ray ya baraza la mawaziri hutumika kuangalia unene wa mipako ya chuma na kutambua kasoro (kwa mfano, viputo vya hewa kwenye vifurushi vya misombo ya ukungu). Ingawa si chanzo kikubwa cha kuvuja, vitengo hivi kwa kawaida hukaguliwa mara kwa mara (kwa mfano, kila mwaka) kwa kutumia mita ya uchunguzi inayoshikiliwa kwa mkono kwa uvujaji wa eksirei na kukaguliwa ili kuhakikisha kwamba miunganisho ya milango inafanya kazi ipasavyo.

Kusafirisha Bidhaa

Usafirishaji ndio mwisho wa uhusikaji wa watengenezaji wengi wa vifaa vya silicon semiconductor. Watengenezaji wa semiconductor za wauzaji huuza bidhaa zao kwa wazalishaji wengine wa bidhaa za mwisho, huku watengenezaji waliofungwa hutumia vifaa kwa bidhaa zao za mwisho.

Utafiti wa Afya

Kila hatua ya mchakato hutumia seti fulani ya kemia na zana ambazo husababisha wasiwasi maalum wa EHS. Mbali na wasiwasi unaohusishwa na hatua mahususi za mchakato katika uchakataji wa kifaa cha silicon semiconductor, uchunguzi wa magonjwa ulichunguza madhara ya kiafya miongoni mwa wafanyakazi wa sekta ya semiconductor (Schenker et al. 1992). Tazama pia mjadala katika makala "Athari za kiafya na mifumo ya magonjwa".

Hitimisho kuu la utafiti lilikuwa kwamba kazi katika vifaa vya utengenezaji wa semiconductor inahusishwa na kiwango cha kuongezeka kwa utoaji mimba wa pekee (SAB). Katika kipengele cha kihistoria cha utafiti, idadi ya wajawazito waliofanyiwa utafiti katika uundaji na wafanyikazi wasiotengeneza walikuwa takriban sawa (447 na 444 mtawalia), lakini kulikuwa na utoaji mimba zaidi wa hiari katika utungaji (n=67) kuliko kutotengeneza (n=46) . Inaporekebishwa kwa ajili ya mambo mbalimbali yanayoweza kusababisha upendeleo (umri, kabila, uvutaji sigara, mfadhaiko, hali ya kijamii na kiuchumi na historia ya ujauzito) hatari ya jamaa (RR) ya aya za utungaji zisizo za uwongo ilikuwa 1.43 (95% muda wa kuamini=0.95-2.09) .

Watafiti waliunganisha kiwango kilichoongezeka cha SAB na mfiduo wa etha fulani za glycol (EGE) zinazotumiwa katika utengenezaji wa semiconductor. Etha maalum za glikoli ambazo zilihusika katika utafiti na zinazoshukiwa kusababisha athari mbaya za uzazi ni:

  • 2-methoxyethanol (CAS 109-86-4)
  • Acetate ya 2-methoxyethyl (CAS 110-49-6)
  • 2-ethoxyethyl acetate (CAS 111-15-9).

 

Ingawa sio sehemu ya utafiti, etha zingine mbili za glycol zinazotumika katika tasnia, 2-ethoxyethanol (CAS 110-80-5) na diethylene glycol dimethyl ether (CAS 111-96-6) zina athari sawa za sumu na zimepigwa marufuku na wengine. watengenezaji wa semiconductor.

Kando na ongezeko la kiwango cha SAB kinachohusishwa na mfiduo wa etha fulani za glikoli, utafiti pia ulihitimisha:

  • Uhusiano usio thabiti ulikuwepo kwa mfiduo wa floridi (katika etching) na SAB.
  • Dhiki ya kujiripoti ilikuwa sababu kubwa ya hatari inayojitegemea kwa SAB miongoni mwa wanawake wanaofanya kazi katika maeneo ya utengenezaji.
  • Ilichukua muda mrefu kwa wanawake wanaofanya kazi katika eneo la utengenezaji kupata mimba ikilinganishwa na wanawake katika maeneo yasiyo ya uzushi.
  • Kuongezeka kwa dalili za kupumua (kuwasha kwa macho, pua na koo na kupumua) kulikuwepo kwa wafanyikazi wa utengenezaji ikilinganishwa na wafanyikazi wasio wa kutengeneza.
  • Dalili za musculoskeletal za ncha ya juu ya mbali, kama vile maumivu ya mkono, kiwiko, kiwiko na paji la uso, zilihusishwa na kazi ya chumba cha kutengeneza.
  • Ugonjwa wa ngozi na upotezaji wa nywele (alopecia) uliripotiwa mara nyingi zaidi kati ya wafanyikazi wa utengenezaji kuliko wafanyikazi wasio wa uundaji.

 

Ukaguzi wa Vifaa

Utata wa vifaa vya kutengeneza semiconductor, pamoja na maendeleo endelevu katika michakato ya utengenezaji, hufanya ukaguzi wa awali wa vifaa vya mchakato mpya kuwa muhimu kwa kupunguza hatari za EHS. Michakato miwili ya kukagua vifaa husaidia kuhakikisha kuwa vifaa vipya vya mchakato wa semiconductor vitakuwa na vidhibiti vinavyofaa vya EHS: uwekaji alama wa CE na Viwango vya Semiconductor na Vifaa vya Kimataifa (SEMI).

Uwekaji alama wa CE ni tamko la mtengenezaji kwamba vifaa vilivyotiwa alama hivyo vinatii mahitaji ya Maelekezo yote yanayotumika ya Umoja wa Ulaya (EU). Kwa vifaa vya utengenezaji wa semicondukta, Maagizo ya Mitambo (MD), Maagizo ya Upatanifu wa Kielektroniki (EMC) na Maagizo ya Kiwango cha chini cha Voltage (LVD) huchukuliwa kuwa maagizo hayo yanayotumika zaidi.

Kwa upande wa Maelekezo ya EMC, huduma za shirika husika (shirika lililoidhinishwa rasmi na nchi mwanachama wa Umoja wa Ulaya) zinahitaji kubakishwa ili kufafanua mahitaji ya upimaji na kuidhinisha matokeo ya uchunguzi. MD na LVD zinaweza kutathminiwa na mtengenezaji au shirika lililoarifiwa (shirika lililoidhinishwa rasmi na nchi mwanachama wa EU). Bila kujali njia iliyochaguliwa (kujitathmini au mtu wa tatu) ni mwagizaji wa rekodi ambaye anawajibika kwa bidhaa iliyoagizwa kuwa alama ya CE. Wanaweza kutumia maelezo ya mtu wa tatu au ya kujitathmini kama msingi wa imani yao kwamba kifaa kinakidhi mahitaji ya maagizo yanayotumika, lakini, hatimaye, watatayarisha tangazo la kuzingatia na kujiweka alama ya CE wenyewe.

Semiconductor Equipment and Materials International ni shirika la kimataifa la biashara ambalo linawakilisha wasambazaji wa vifaa vya semiconductor na paneli bapa. Miongoni mwa shughuli zake ni uundaji wa viwango vya kiufundi vya hiari ambavyo ni makubaliano kati ya wasambazaji na wateja yenye lengo la kuboresha ubora wa bidhaa na kutegemewa kwa bei nzuri na usambazaji wa kutosha.

Viwango viwili vya SEMI ambavyo hutumika mahususi kwa masuala ya EHS kwa vifaa vipya ni SEMI S2 na SEMI S8. SEMI S2-93, Miongozo ya Usalama kwa Vifaa vya Utengenezaji wa Semiconductor, inakusudiwa kama seti ya chini ya kuzingatia utendaji wa EHS kwa vifaa vinavyotumika katika utengenezaji wa semicondukta. SEMI S8-95, Mwongozo wa Mtumiaji wa Vigezo vya Mafanikio ya Mtoa Huduma, inapanua sehemu ya ergonomics katika SEMI S2.

Watengenezaji wengi wa semicondukta huhitaji vifaa vipya viidhinishwe na wahusika wengine kuwa vinakidhi mahitaji ya SEMI S2. Miongozo ya ukalimani ya SEMI S2-93 na SEMI S8-95 imo katika chapisho la muungano wa sekta ya SEMATECH (SEMATECH 1996). Maelezo ya ziada kuhusu SEMI yanapatikana kwenye mtandao wa dunia nzima (http://www.semi.org).

Ushughulikiaji wa Kemikali

Usambazaji wa kioevu

Pamoja na mifumo ya kiotomatiki ya kusambaza kemikali kuwa sheria, sio ubaguzi, idadi ya kuchomwa kwa kemikali kwa wafanyikazi imepungua. Hata hivyo, ulinzi unaofaa unahitajika kusakinishwa katika mifumo hii ya kiotomatiki ya kusambaza kemikali. Hizi ni pamoja na:

  • kugundua kuvuja na kuzima kiotomatiki kwenye chanzo cha usambazaji wa wingi na kwenye masanduku ya makutano
  • kuzuia mistari mara mbili ikiwa kemikali inachukuliwa kuwa nyenzo hatari
  • sensorer za kiwango cha juu kwenye sehemu za mwisho (bafu au chombo cha zana)
  • kuzimwa kwa pampu kwa muda (huruhusu tu kiasi mahususi kusukumwa hadi mahali kabla haijazimika kiotomatiki).

Usambazaji wa gesi

Usalama wa usambazaji wa gesi umeboreshwa kwa kiasi kikubwa zaidi ya miaka kwa ujio wa aina mpya za vali za silinda, milango ya mtiririko iliyozuiliwa iliyoingizwa kwenye silinda, paneli za kusafisha gesi otomatiki, kugundua kiwango cha juu cha mtiririko na kuzimwa na vifaa vya kisasa zaidi vya kugundua uvujaji. Kwa sababu ya mali yake ya pyrophoric na matumizi yake mengi kama hisa ya malisho, gesi ya silane inawakilisha hatari kubwa zaidi ya mlipuko ndani ya sekta hiyo. Hata hivyo, matukio ya gesi ya silane yamekuwa ya kutabirika zaidi kutokana na utafiti mpya uliofanywa na Factory Mutual na SEMATECH. Kwa njia zinazofaa za kupunguza mtiririko (RFOs), shinikizo la utoaji na viwango vya uingizaji hewa, matukio mengi ya mlipuko yameondolewa (SEMATECH 1995).

Matukio kadhaa ya usalama yametokea katika miaka ya hivi karibuni kutokana na mchanganyiko usiodhibitiwa wa gesi zisizoendana. Kwa sababu ya matukio haya, watengenezaji wa semiconductor mara nyingi hukagua usakinishaji wa laini za gesi na masanduku ya gesi ya zana ili kuhakikisha kuwa mchanganyiko usiofaa na/au mtiririko wa nyuma wa gesi hauwezi kutokea.

Masuala ya kemikali kwa kawaida huleta wasiwasi mkubwa katika utengenezaji wa semiconductor. Walakini, majeraha na vifo vingi ndani ya tasnia hutokana na hatari zisizo za kemikali.

Usalama wa Umeme

Kuna hatari nyingi za umeme zinazohusiana na vifaa vinavyotumiwa katika tasnia hii. Viunganishi vya usalama vina jukumu muhimu katika usalama wa umeme, lakini viunganisho hivi mara nyingi hupuuzwa na mafundi wa matengenezo. Kiasi kikubwa cha kazi ya matengenezo kwa kawaida hufanywa wakati kifaa bado kimetiwa nguvu au kimezimwa kwa kiasi. Hatari kubwa zaidi za umeme zinahusishwa na vipandikizi vya ioni na vifaa vya nguvu vya laser. Hata baada ya nguvu kuzimwa, uwezekano mkubwa wa mshtuko upo ndani ya zana na lazima usambazwe kabla ya kufanya kazi ndani ya zana. Mchakato wa ukaguzi wa SEMI S2 nchini Marekani na alama ya CE huko Ulaya umesaidia kuboresha usalama wa umeme kwa vifaa vipya, lakini shughuli za matengenezo hazizingatiwi vya kutosha kila wakati. Mapitio ya makini ya shughuli za matengenezo na hatari za umeme zinahitajika kwa vifaa vyote vipya vilivyowekwa.

Ya pili kwenye orodha ya hatari ya umeme ni seti ya vifaa vinavyozalisha nishati ya RF wakati wa etching, sputtering na kusafisha chumba. Kinga sahihi na kutuliza zinahitajika ili kupunguza hatari ya kuchomwa kwa RF.

Hatari hizi za umeme na zana nyingi kutozimwa wakati wa shughuli za matengenezo zinahitaji mafundi wa matengenezo kutumia njia zingine kujilinda, kama vile taratibu za kufunga/kutoa huduma. Hatari za umeme sio vyanzo pekee vya nishati ambavyo vinashughulikiwa na kufungiwa / kukatwa. Vyanzo vingine vya nishati ni pamoja na njia zenye shinikizo, nyingi zenye gesi hatari au vimiminiko, na vidhibiti vya nyumatiki. Kukatwa kwa ajili ya kudhibiti vyanzo hivi vya nishati kunahitaji kuwa katika eneo linalopatikana kwa urahisi-ndani ya vit (uzushi) au eneo la kufukuza ambapo mfanyakazi atakuwa akifanya kazi, badala ya katika maeneo yasiyofaa kama vile nguo ndogo.

ergonomics

Muunganisho kati ya mfanyakazi na chombo unaendelea kusababisha majeraha. Mkazo wa misuli na mikunjo ni kawaida katika tasnia ya semiconductor, haswa kwa fundi wa matengenezo. Ufikiaji wa pampu, vifuniko vya chumba na kadhalika mara nyingi haujaundwa vizuri wakati wa utengenezaji wa chombo na wakati wa kuwekwa kwa chombo kwenye kitambaa. Pampu zinapaswa kuwa kwenye magurudumu au kuwekwa kwenye droo za kuvuta nje au trei. Vifaa vya kuinua vinahitaji kuingizwa kwa shughuli nyingi.

Ushughulikiaji rahisi wa kaki husababisha hatari za ergonomic, haswa katika vifaa vya zamani. Vifaa vipya kwa kawaida huwa na kaki kubwa zaidi na hivyo kuhitaji mifumo ya kiotomatiki zaidi ya kushughulikia. Mifumo hii mingi ya kushughulikia kaki inachukuliwa kuwa vifaa vya roboti, na maswala ya usalama ya mifumo hii lazima yahesabiwe inapoundwa na kusakinishwa (ANSI 1986).

Usalama wa Moto

Mbali na gesi ya silane, ambayo tayari imeshughulikiwa, gesi ya hidrojeni ina uwezekano wa kuwa hatari kubwa ya moto. Hata hivyo, inaeleweka vyema na sekta hiyo haijaona masuala mengi makubwa yanayohusiana na hidrojeni.

Hatari kubwa zaidi ya moto sasa inahusishwa na staha mvua au bafu za etching. Nyenzo za kawaida za ujenzi wa plastiki (kloridi ya polyvinyl, polypropen na polypropen inayostahimili moto) zote zimehusika katika utengenezaji wa kitambaa. moto. Chanzo cha kuwasha kinaweza kuwa kichefuchefu au hita ya kuoga, vidhibiti vya umeme vilivyowekwa moja kwa moja kwenye plastiki au zana iliyo karibu. Moto ukitokea kwa mojawapo ya zana hizi za plastiki, uchafuzi wa chembe na bidhaa za mwako unaosababisha ulikaji huenea kwenye kitambaa. Hasara ya kiuchumi ni kubwa kwa sababu ya muda wa chini katika kitambaa huku eneo na vifaa vikirudishwa kwa viwango vya usafi. Mara nyingi vifaa vingine vya gharama kubwa haviwezi kuchafuliwa vya kutosha, na vifaa vipya vinapaswa kununuliwa. Kwa hiyo, kuzuia moto wa kutosha na ulinzi wa moto ni muhimu.

Kuzuia moto kunaweza kushughulikiwa na vifaa tofauti vya ujenzi visivyoweza kuwaka. Chuma cha pua ni nyenzo inayopendekezwa ya ujenzi kwa staha hizi za mvua, lakini mara nyingi mchakato "hautakubali" chombo cha chuma. Plastiki zenye uwezo mdogo wa moto/moshi zipo, lakini bado hazijajaribiwa vya kutosha ili kubaini kama zitaendana na michakato ya utengenezaji wa semiconductor.

Kwa ulinzi wa moto, zana hizi lazima zihifadhiwe na ulinzi wa kunyunyizia usio na kizuizi. Uwekaji wa vichungi vya HEPA juu ya madawati ya mvua mara nyingi huzuia vichwa vya kunyunyizia maji. Ikiwa hii itatokea, vichwa vya ziada vya kunyunyizia vimewekwa chini ya vichungi. Makampuni mengi pia yanahitaji kwamba mfumo wa kutambua na kukandamiza moto umewekwa ndani ya mashimo ya plenum kwenye zana hizi, ambapo moto mwingi huanza.

 

Back

Jumamosi, Aprili 02 2011 18: 39

Maonyesho ya Kioevu cha Kioevu

Maonyesho ya kioo ya kioevu (LCDs) yamekuwa yakipatikana kibiashara tangu miaka ya 1970. Kawaida hutumiwa katika saa, vikokotoo, redio na bidhaa zingine zinazohitaji viashiria na herufi tatu au nne za alphanumeric. Maboresho ya hivi karibuni ya vifaa vya kioo kioevu huruhusu maonyesho makubwa kutengenezwa. Ingawa LCD ni sehemu ndogo tu ya tasnia ya semiconductor, umuhimu wao umeongezeka kutokana na matumizi yao katika onyesho la paneli-bapa kwa kompyuta zinazobebeka, kompyuta ndogo nyepesi sana na vichakataji vya maneno vilivyojitolea. Umuhimu wa LCD unatarajiwa kuendelea kukua kwani hatimaye zinachukua nafasi ya mirija ya utupu ya mwisho inayotumika sana katika vifaa vya elektroniki—cathode ray tube (CRT) (O'Mara 1993).

Utengenezaji wa LCD ni mchakato maalumu sana. Matokeo ya ufuatiliaji wa usafi wa viwanda yanaonyesha viwango vya chini sana vya uchafuzi wa hewa kwa mfiduo mbalimbali wa viyeyushi vinavyofuatiliwa (Wade et al. 1981). Kwa ujumla, aina na kiasi cha kemikali zenye sumu, babuzi na zinazoweza kuwaka, kioevu na gesi na mawakala wa kimwili hatari katika matumizi ni mdogo kwa kulinganisha na aina nyingine za utengenezaji wa semiconductor.

Nyenzo za kioo kioevu ni molekuli zinazofanana na fimbo zilizotolewa mfano wa molekuli za cyanobiphenyl zilizoonyeshwa kwenye mchoro 1. Molekuli hizi zinamiliki sifa ya kuzungusha mwelekeo wa nuru ya polarized kupita. Ingawa molekuli ni wazi kwa mwanga unaoonekana, chombo cha kioevu huonekana kama maziwa au uwazi badala ya uwazi. Hii hutokea kwa sababu mhimili mrefu wa molekuli hupangwa kwa pembe za nasibu, hivyo mwanga hutawanyika kwa nasibu. Kiini cha kuonyesha kioo kioevu kinapangwa ili molekuli zifuate mpangilio maalum. Mpangilio huu unaweza kubadilishwa na uwanja wa nje wa umeme, kuruhusu ugawanyiko wa mwanga unaoingia kubadilishwa.

Kielelezo 1. Masi ya msingi ya polymer ya kioo kioevu

MIC030F1

Katika utengenezaji wa maonyesho ya jopo la gorofa, substrates mbili za kioo zinasindika tofauti, kisha zimeunganishwa pamoja. Sehemu ndogo ya mbele imechorwa ili kuunda safu ya kichujio cha rangi. Sehemu ndogo ya glasi ya nyuma imechorwa ili kuunda transistors nyembamba za filamu na mistari ya unganisho ya chuma. Sahani hizi mbili zimeunganishwa katika mchakato wa mkusanyiko na, ikiwa ni lazima, zimekatwa na kugawanywa katika maonyesho ya mtu binafsi. Nyenzo ya kioo kioevu hudungwa katika pengo kati ya sahani mbili za kioo. Maonyesho yanakaguliwa na kupimwa na filamu ya polarizer inatumiwa kwa kila sahani ya kioo.

Michakato mingi ya mtu binafsi inahitajika kutengeneza maonyesho ya paneli za gorofa. Wanahitaji vifaa maalum, vifaa na taratibu. Michakato fulani muhimu imeainishwa hapa chini.

Maandalizi ya Substrate ya Kioo

Sehemu ndogo ya glasi ni sehemu muhimu na ya gharama kubwa ya onyesho. Udhibiti mkali sana wa mali ya macho na mitambo ya nyenzo inahitajika katika kila hatua ya mchakato, hasa wakati inapokanzwa inapohusika.

Utengenezaji wa kioo

Michakato miwili hutumiwa kufanya kioo nyembamba sana na vipimo sahihi sana na sifa za mitambo zinazoweza kuzaa. Mchakato wa muunganisho, uliotayarishwa na Corning, hutumia fimbo ya glasi ya kulisha ambayo huyeyuka kwenye bakuli yenye umbo la kabari na kutiririka juu na juu ya kingo za bwawa. Inatiririka chini pande zote mbili za birika, glasi iliyoyeyuka huungana na kuwa karatasi moja chini ya bakuli na inaweza kuchorwa chini kama karatasi sare. Unene wa karatasi unadhibitiwa na kasi ya kuchora chini ya kioo. Upana wa hadi karibu m 1 unaweza kupatikana.

Wazalishaji wengine wa kioo na vipimo vinavyofaa kwa substrates za LCD hutumia njia ya kuelea ya utengenezaji. Kwa njia hii, glasi iliyoyeyuka inaruhusiwa kutiririka kwenye kitanda cha bati iliyoyeyuka. Kioo hakiyeyuki au kuguswa na bati ya metali, lakini huelea juu ya uso. Hii inaruhusu mvuto kulainisha uso na kuruhusu pande zote mbili ziwe sambamba. (Angalia sura Kioo, keramik na vifaa vinavyohusiana.)

Aina mbalimbali za ukubwa wa substrate zinapatikana hadi 450 × 550 mm na zaidi. Unene wa kawaida wa glasi kwa maonyesho ya paneli ya gorofa ni 1.1 mm. Kioo nyembamba hutumiwa kwa maonyesho madogo, kama vile paja, simu, michezo na kadhalika.

Kukata, bevelling na polishing

Sehemu ndogo za glasi hupunguzwa hadi saizi baada ya kuunganishwa au mchakato wa kuelea, kwa kawaida hadi karibu mita 1 kwa upande. Shughuli mbalimbali za mitambo hufuata mchakato wa kuunda, kulingana na matumizi ya mwisho ya nyenzo.

Kwa kuwa glasi ni brittle na kupasuliwa kwa urahisi au kupasuka kwenye kingo, hizi kwa kawaida hupigwa, kung'olewa au kutibiwa kwa njia nyinginezo ili kupunguza upigaji wakati wa kushika. Mkazo wa joto kwenye nyufa za makali hujilimbikiza wakati wa usindikaji wa substrate na kusababisha kuvunjika. Kuvunjika kwa glasi ni shida kubwa wakati wa uzalishaji. Kando na uwezekano wa kupunguzwa na kukatwa kwa wafanyikazi, inawakilisha upotezaji wa mavuno, na vipande vya glasi vinaweza kubaki kwenye kifaa, na kusababisha uchafuzi wa chembe au mikwaruzo ya substrates zingine.

Kuongezeka kwa saizi ya mkatetaka husababisha kuongezeka kwa ugumu wa kung'arisha glasi. Substrates kubwa huwekwa kwa wabebaji kwa kutumia nta au wambiso mwingine na kung'olewa kwa kutumia tope la nyenzo za abrasive. Utaratibu huu wa kung'arisha lazima ufuatiwe na utakaso kamili wa kemikali ili kuondoa nta iliyobaki au mabaki mengine ya kikaboni, pamoja na uchafu wa metali ulio katika njia ya abrasive au polishing.

Kusafisha

Michakato ya kusafisha hutumiwa kwa substrates za kioo tupu na kwa substrates zilizofunikwa na filamu za kikaboni, kama vile vichungi vya rangi, filamu za mwelekeo wa polyimide na kadhalika. Pia, substrates na semiconductor, insulator na filamu za chuma zinahitaji kusafisha katika pointi fulani ndani ya mchakato wa utengenezaji. Kwa kiwango cha chini, kusafisha kunahitajika kabla ya kila hatua ya masking katika chujio cha rangi au utengenezaji wa filamu nyembamba ya transistor.

Usafishaji mwingi wa paneli tambarare hutumia mchanganyiko wa mbinu za kimwili na kemikali, kwa kuchagua mbinu kavu. Baada ya kuchomwa kwa kemikali au kusafisha, substrates kawaida hukaushwa kwa kutumia pombe ya isopropyl. (Angalia jedwali 1.)

Jedwali 1. Kusafisha kwa maonyesho ya paneli ya gorofa

Kusafisha kimwili

Kusafisha kavu

Kusafisha kwa kemikali

Kusugua kwa mswaki

Ozoni ya ultraviolet

Kimumunyisho kikaboni*

Dawa ya ndege

Plasma (oksidi)

Sabuni isiyo na upande

Ultrasonic

Plasma (isiyo ya oksidi)

 

Megasonic

Laser

Maji safi

* Vimumunyisho vya kawaida vya kikaboni vinavyotumika katika kusafisha kemikali ni pamoja na: asetoni, methanoli, ethanol, n-propanol, isoma zaxy, trikloroethilini, tetrakloroethilini.

Uundaji wa Kichujio cha Rangi

Uundaji wa kichujio cha rangi kwenye sehemu ndogo ya glasi ya mbele hujumuisha baadhi ya hatua za ukamilishaji na utayarishaji wa glasi zinazofanana na paneli za mbele na za nyuma, ikiwa ni pamoja na michakato ya kukunja na kukunja. Uendeshaji kama vile upangaji, upakaji na uponyaji hufanywa mara kwa mara kwenye substrate. Kuna vidokezo vingi vya kufanana na usindikaji wa kaki ya silicon. Sehemu ndogo za glasi kwa kawaida hushughulikiwa katika mifumo ya nyimbo za kusafisha na kupaka.

Uundaji wa kichujio cha rangi

Nyenzo mbalimbali na mbinu za matumizi hutumiwa kuunda vichujio vya rangi kwa aina mbalimbali za maonyesho ya paneli bapa. Ama rangi au rangi inaweza kutumika, na moja inaweza kuwekwa na kupangwa kwa njia kadhaa. Katika mbinu moja, gelatin huwekwa na kutiwa rangi katika shughuli za upigaji picha zinazofuatana, kwa kutumia vifaa vya uchapishaji vya ukaribu na wapiga picha wa kawaida. Katika nyingine, rangi za rangi zilizotawanywa katika photoresist zinaajiriwa. Njia zingine za kuunda vichungi vya rangi ni pamoja na uwekaji umeme, etching na uchapishaji.

Uwekaji wa ITO

Baada ya kuundwa kwa chujio cha rangi, hatua ya mwisho ni uwekaji wa sputter wa nyenzo za uwazi za electrode. Hii ni indium-tin oxide (ITO), ambayo kwa kweli ni mchanganyiko wa oksidi za In2O3 na SnO2. Nyenzo hii ndiyo pekee inayofaa kwa ombi la uwazi la kondakta kwa LCD. Filamu nyembamba ya ITO inahitajika pande zote mbili za onyesho. Kwa kawaida, filamu za ITO zinatengenezwa kwa kutumia uvukizi wa utupu na sputtering.

Filamu nyembamba za ITO ni rahisi kuunganika zikiwa na kemikali zenye unyevunyevu kama vile asidi hidrokloriki, lakini, kadiri mwinuko wa elektrodi unavyozidi kuwa mdogo na vipengele vinakuwa vyema zaidi, mchoro mkavu unaweza kuwa muhimu ili kuzuia ukataji wa mistari kwa sababu ya kupindukia.

Uundaji wa Transistor ya Filamu Nyembamba

Uundaji wa transistor ya filamu nyembamba ni sawa na utengenezaji wa mzunguko jumuishi.

Uwekaji wa filamu nyembamba

Substrates huanza mchakato wa utengenezaji na hatua ya uombaji wa filamu nyembamba. Filamu nyembamba huwekwa na CVD au uwekaji wa mvuke halisi (PVD). CVD iliyoimarishwa kwa Plasma, pia inajulikana kama kutokwa kwa mwanga, hutumiwa kwa silicon ya amofasi, nitridi ya silicon na dioksidi ya silicon.

Mchoro wa kifaa

Mara baada ya filamu nyembamba kuwekwa, photoresist inatumiwa na kupigwa picha ili kuruhusu etching ya filamu nyembamba kwa vipimo vinavyofaa. Mlolongo wa filamu nyembamba huwekwa na kuwekwa, kama ilivyo kwa utengenezaji wa mzunguko uliounganishwa.

Maombi ya Filamu ya Mwelekeo na Kusugua

Kwenye sehemu ndogo ya juu na ya chini, filamu nyembamba ya polima huwekwa kwa ajili ya kuelekeza molekuli za kioo kioevu kwenye uso wa glasi. Filamu hii ya mwelekeo, labda 0.1 μm nene, inaweza kuwa polyimide au nyenzo nyingine "ngumu" ya polima. Baada ya utuaji na kuoka, husuguliwa na kitambaa kwa mwelekeo maalum, na kuacha grooves isiyoweza kutambulika kwenye uso. Kusugua kunaweza kufanywa kwa kitambaa mara moja kwenye ukanda, kulishwa kutoka kwa roller upande mmoja, kupita chini ya roller ambayo huwasiliana na substrate, kwenye roller upande mwingine. Substrate husogea chini ya kitambaa kwa mwelekeo sawa na kitambaa. Mbinu zingine ni pamoja na brashi ya kusafiri inayosogea kwenye substrate. Nap ya nyenzo za kusugua ni muhimu. Miundo hutumika kusaidia molekuli za kioo kioevu kujipanga kwenye uso wa mkatetaka na kuchukua pembe inayofaa ya kuinamisha.

Filamu ya mwelekeo inaweza kuwekwa na mipako ya spin au kwa uchapishaji. Njia ya uchapishaji ni bora zaidi katika matumizi ya nyenzo; 70 hadi 80% ya polyimide huhamishwa kutoka kwa roll ya uchapishaji hadi kwenye uso wa substrate.

Bunge

Mara tu hatua ya kusugua substrate imekamilika, mlolongo wa mstari wa kusanyiko wa kiotomatiki unaanza, ambao una:

  • maombi ya wambiso (inahitajika kwa kuziba paneli)
  • maombi ya spacer
  • eneo na usawa wa macho wa sahani moja kwa heshima na nyingine
  • mfiduo (joto au UV) ili kutibu kiambatisho na kuunganisha sahani mbili za glasi pamoja.

 

Usafiri wa moja kwa moja wa sahani zote za juu na za chini hutokea kwa njia ya mstari. Sahani moja hupokea wambiso, na sahani ya pili huletwa kwenye kituo cha mwombaji wa spacer.

Sindano ya Kioo cha Kioevu

Katika kesi ambapo maonyesho zaidi ya moja yamejengwa kwenye substrate, maonyesho sasa yanatenganishwa na kukatwa. Katika hatua hii, nyenzo za kioo kioevu zinaweza kuletwa kwenye pengo kati ya substrates, kwa kutumia shimo lililoachwa kwenye nyenzo za muhuri. Shimo hili la kuingilia kisha hufungwa na kutayarishwa kwa ukaguzi wa mwisho. Nyenzo za fuwele za kioevu mara nyingi hutolewa kama mifumo ya sehemu mbili au tatu ambazo huchanganywa wakati wa sindano. Mifumo ya sindano hutoa kuchanganya na kusafisha seli ili kuepuka kunasa Bubbles wakati wa mchakato wa kujaza.

Ukaguzi na Mtihani

Ukaguzi na upimaji wa kazi unafanywa baada ya kusanyiko na sindano ya kioo kioevu. Kasoro nyingi zinahusiana na chembe (ikiwa ni pamoja na kasoro za pointi na mstari) na matatizo ya pengo la seli.

Kiambatisho cha Polarizer

Hatua ya mwisho ya utengenezaji wa onyesho la kioo kioevu yenyewe ni uwekaji wa polarizer kwa nje ya kila sahani ya glasi. Filamu za polarizer ni filamu za mchanganyiko ambazo zina safu ya wambiso inayohimili shinikizo inayohitajika ili kuunganisha polarizer kwenye kioo. Zinatumika na mashine za kiotomatiki ambazo hutoa nyenzo kutoka kwa safu au karatasi zilizokatwa kabla. Mashine hizo ni lahaja za mashine za kuweka lebo zilizotengenezwa kwa ajili ya viwanda vingine. Filamu ya polarizing imeunganishwa kwa pande zote mbili za maonyesho.

Katika baadhi ya matukio, filamu ya fidia inatumiwa kabla ya polarizer. Filamu za fidia ni filamu za polima (kwa mfano, polycarbonate na polymethyl methacrylate) ambazo zimenyoshwa katika mwelekeo mmoja. Kunyoosha huku kunabadilisha mali ya macho ya filamu.

Onyesho lililokamilishwa kwa kawaida litakuwa na mizunguko iliyounganishwa ya kiendeshi kupachikwa kwenye au karibu na mojawapo ya substrates za kioo, kwa kawaida upande wa filamu nyembamba ya transistor.

Hatari

Kuvunjika kwa glasi ni hatari kubwa katika utengenezaji wa LCD. Kukata na kupasuka kunaweza kutokea. Mfiduo wa kemikali zinazotumiwa kusafisha ni jambo lingine linalosumbua.

 

Back

Jumamosi, Aprili 02 2011 18: 40

III-V Utengenezaji wa Semiconductor

Silicon imekuwa ikitawala maendeleo ya teknolojia ya IC kihistoria kama nyenzo ya msingi ya semiconductor. Lengo kuu katika miaka ya hivi karibuni la mbadala wa silikoni limejikita zaidi kwenye misombo ya III-V, kama vile gallium arsenide (GaAs), kama nyenzo ya substrate. Kama nyenzo ya semiconductor, GaAs huonyesha uwezo ulioongezeka juu ya silikoni, kama vile uhamaji wa elektroni mara 5 hadi 6 kuliko silicon. Tabia hii, pamoja na uwezo wa kuhami nusu wa gesi za GaAs, husababisha kuongezeka kwa utendaji katika kasi na matumizi ya nishati.

GaAs ina muundo-mchanganyiko wa zinki unaojumuisha vijisehemu viwili vya ujazo vinavyoingiliana vinavyohusiana na ukuaji wa nyenzo za ubora wa juu za ingot. Teknolojia inayohusika katika ukuzaji wa GaAs ni ngumu zaidi kuliko ile inayotumika kwa silicon, kama usawa wa awamu mbili ngumu zaidi na kipengele tete cha juu, arseniki (As), inahusika. Udhibiti sahihi wa shinikizo la As mvuke katika mfumo wa ukuaji wa ingot inahitajika ili kudumisha stoichiometry kamili ya kiwanja cha GaAs wakati wa mchakato wa ukuaji. Aina mbili za msingi za onyesho la semicondukta ya III-V na utengenezaji wa kifaa zina taratibu za uchakataji zinazowezekana kiuchumi—maonyesho ya LED na vifaa vya IC vya microwave.

LED zinatengenezwa kutoka kwa GaAs za kioo moja ambapo makutano ya pn huundwa kwa kuongeza mawakala wa doping wanaofaa-kawaida tellurium, zinki au silicon. Tabaka za epitaxial za nyenzo za ternary na quaternary III-V kama vile gallium arsenide phosfide (GaAsP) hukuzwa kwenye substrate na kusababisha mkanda wa utoaji wa urefu wa mawimbi maalum katika wigo unaoonekana kwa maonyesho au katika wigo wa infrared kwa emitter au vigunduzi. Kwa mfano, mwanga mwekundu wenye kilele cha takriban 650 nm hutoka kwenye upatanisho wa moja kwa moja wa elektroni za pn na mashimo. Diodi zinazotoa moshi kijani kwa ujumla huundwa na gallium phosfidi (GaP). Hatua za jumla za usindikaji wa LED zimefunikwa katika makala hii.

Vifaa vya Microwave IC ni aina maalum ya mzunguko jumuishi; hutumika kama vikuza sauti vya juu-frequency (GHz 2 hadi 18) kwa rada, mawasiliano ya simu na telemetry, na vile vile vikuza sauti vya oktava na oktava nyingi kwa matumizi katika mifumo ya vita vya kielektroniki. Watengenezaji wa kifaa cha Microwave IC kwa kawaida hununua substrate ya GaAs ya fuwele moja, iwe na au bila safu ya epitaxial, kutoka kwa wauzaji wa nje (kama watengenezaji wa vifaa vya silicon). Hatua kuu za usindikaji ni pamoja na uwekaji wa awamu ya kioevu epitaxial, uundaji na usindikaji usio wa kutengeneza sawa na utengenezaji wa kifaa cha silicon. Hatua za usindikaji ambazo maelezo ya kibali zaidi ya yale ya usindikaji wa LED pia yanajadiliwa katika makala haya.

Utengenezaji wa Kaki

Sawa na mchakato wa ukuaji wa ingoti ya silicon, aina za awali za galliamu na arseniki, pamoja na kiasi kidogo cha nyenzo za dopant—silicon, tellurium au zinki—huathiriwa kwa viwango vya juu vya halijoto na kuunda ingoti za GaAs zenye fuwele moja. Njia tatu za jumla za uzalishaji wa ingot hutumiwa:

  • Bridgeman ya usawa au wima
  • kuganda kwa mlalo au wima
  • kioevu cha juu au cha chini cha shinikizo kilichowekwa Czochralski (LEC).

 

Kiunga kikubwa cha GaAs za polycrystalline kawaida huundwa na mmenyuko wa As mvuke na chuma cha Ga katika viwango vya juu vya joto katika ampoule za quartz zilizofungwa. Kawaida, hifadhi ya As iliyo kwenye mwisho mmoja wa ampoule huwashwa hadi 618 ° C. Hii inazalisha takriban anga 1 ya Kama shinikizo la mvuke kwenye ampoule, hitaji la lazima la kupata GaAs za stoichiometric. Mvuke wa As humenyuka pamoja na metali ya Ga iliyodumishwa kwa 1,238°C na iko kwenye ncha nyingine ya ampoule katika mashua ya quartz au pyrolytic boroni nitridi (PBN). Baada ya arseniki kuguswa kabisa, malipo ya polycrystalline huundwa. Hii inatumika kwa ukuaji wa fuwele moja kwa upoaji uliopangwa (kuganda kwa upinde rangi) au kwa kusogeza ampoule au tanuru ili kutoa viwango vya joto vinavyofaa kwa ukuaji (Bridgeman). Njia hii isiyo ya moja kwa moja (usafiri wa arseniki) kwa kuchanganya na ukuaji wa GaAs hutumiwa kwa sababu ya shinikizo la juu la mvuke wa arseniki kwenye hatua ya kuyeyuka ya GaAs, kuhusu anga 20 katika 812 ° C na angahewa 60 kwa 1,238 ° C, kwa mtiririko huo.

Njia nyingine ya uzalishaji wa kibiashara wa GaAs nyingi za kioo moja ni mbinu ya LEC. Kivuta fuwele cha Czochralski kimepakiwa na vipande vya GaAs kwenye kiriba na kibasi cha nje cha grafiti. Kisha GaA nyingi huyeyushwa kwa halijoto inayokaribia 1,238°C, na kioo huvutwa katika angahewa yenye shinikizo ambayo inaweza kutofautiana na mtengenezaji kwa kawaida kutoka angahewa chache hadi angahewa 100. Kuyeyuka kumefungwa kabisa na glasi ya viscous, B2O3, ambayo huzuia mtengano wa kuyeyuka kwa vile shinikizo la mvuke la As linalinganishwa au kuzidishwa na shinikizo la gesi ajizi (kawaida argon, au nitrojeni) inayowekwa kwenye chemba ya kivuta. Vinginevyo, GaAs za monocrystalline zinaweza kuunganishwa on-site kwa kudunga As kwenye Ga iliyoyeyuka au kuchanganya As na Ga moja kwa moja kwenye shinikizo la juu.

Utengenezaji wa kaki za GaAs huwakilisha mchakato wa utengenezaji wa semicondukta wenye uwezo mkubwa zaidi wa mfiduo wa kawaida wa kemikali. Ingawa utengenezaji wa kaki za GaAs hufanywa na asilimia ndogo tu ya watengenezaji wa semiconductor, mkazo maalum unahitajika katika eneo hili. Kiasi kikubwa cha Kama inavyotumika katika mchakato, hatua nyingi katika mchakato na kikomo cha chini cha mfiduo wa arseniki hufanya iwe vigumu kudhibiti mfiduo. Makala ya Harrison (1986); Lenihan, Sheehy na Jones (1989); McIntyre na Sherin (1989) na Sheehy na Jones (1993) wanatoa maelezo ya ziada kuhusu hatari na vidhibiti vya mchakato huu.

Mchanganyiko wa ingot ya polycrystalline

Ampoule mzigo na muhuri

Elemental As (99.9999%) katika umbo la kipande hupimwa na kupakiwa kwenye boti ya quartz kwenye kisanduku cha glavu kilichochoka. Kioevu safi Ga (99.9999%) na nyenzo ya dopant pia hupimwa na kupakiwa kwenye boti ya quartz au pyrolytic boroni nitridi (PBN) kwa njia sawa. Boti hupakiwa kwenye ampoule ya quartz ndefu ya cylindrical. (Katika mbinu za kugandisha za Bridgman na gradient, kioo cha mbegu chenye mwelekeo unaotakiwa wa crystallographic pia huletwa, ambapo katika mbinu ya LEC ya hatua mbili, ambapo GaAs za aina nyingi pekee zinahitajika katika hatua hii, GaA za polycrystalline huunganishwa bila fuwele ya mbegu. )

Ampoules za quartz huwekwa kwenye tanuru ya joto la chini na moto wakati ampoule inasafishwa na hidrojeni (H.2), katika mchakato unaojulikana kama mmenyuko wa kupunguza hidrojeni, kuondoa oksidi. Baada ya kusafisha na gesi ya ajizi kama vile argon, ampoules za quartz huunganishwa kwenye mkusanyiko wa pampu ya utupu, kuhamishwa, na ncha za ampoule huwashwa na kufungwa na tochi ya hidrojeni/oksijeni. Hii inaunda ampoule ya quartz iliyoshtakiwa na kufungwa tayari kwa ukuaji wa tanuru. Usafishaji wa hidrojeni na mfumo wa tochi ya hidrojeni/oksijeni ni hatari inayoweza kutokea kwa moto/mlipuko ikiwa vifaa na vifaa sahihi vya usalama havitumiki (Wade et al. 1981).

Kwa sababu arseniki inapokanzwa, mkusanyiko huu unasimamiwa chini ya uingizaji hewa wa kutolea nje. Amana za oksidi ya arseniki zinaweza kuunda kwenye mfereji wa kutolea nje unaounga mkono mkusanyiko huu. Uangalifu lazima uchukuliwe ili kuzuia mfiduo na uchafuzi ikiwa mirija itasumbuliwa kwa njia yoyote.

Uhifadhi na utunzaji wa vipande vya arseniki ni wasiwasi. Kwa usalama, mara nyingi arseniki huwekwa chini ya uhifadhi uliofungwa na udhibiti mkali wa hesabu. Kwa kawaida arseniki pia huwekwa katika kabati ya hifadhi iliyokadiriwa moto ili kuzuia kuhusika kwake katika tukio la moto.

Ukuaji wa tanuru

Njia za kugandisha za Bridgeman na gradient za ukuaji wa ingoti zenye fuwele moja hutumia ampoule za quartz zilizochajiwa na kufungwa katika eneo la tanuru la joto la juu ambalo hutolewa kwa mfumo wa kusugua wenye unyevunyevu. Hatari za msingi za kukaribiana wakati wa ukuaji wa tanuru huhusiana na uwezekano wa ampoule ya quartz kupasuka au kulipuka wakati wa ukuaji wa ingoti. Hali hii hutokea mara kwa mara na mara chache, na ni matokeo ya mojawapo ya yafuatayo:

  • shinikizo la sehemu ya mvuke ya As ambayo hutokana na halijoto ya juu inayotumika katika mchakato wa ukuaji
  • devitrification ya glasi ya ampoule ya quartz, ambayo huunda nyufa za nywele na uwezekano wa mtumishi wa de-pressurization ya ampoule.
  • ukosefu wa vifaa sahihi vya kudhibiti halijoto ya juu kwenye chanzo cha kupokanzwa-kawaida aina ya upinzani-na matokeo ya shinikizo la juu la ampoule ya quartz.
  • malfunction au kushindwa kwa thermocouple, na kusababisha shinikizo la juu la ampoule ya quartz.
  • ziada Kama au kidogo sana Ga katika bomba la ampoule, na kusababisha shinikizo la juu sana, ambalo linaweza kusababisha unyogovu wa janga wa ampoule.

 

Mfumo wa mlalo wa Bridgeman unajumuisha tanuru ya kanda nyingi ambamo ampoule ya quartz iliyofungwa ina maeneo tofauti ya halijoto—kidole cha arseniki “baridi” kina mwisho wa 618°C na boti ya fuwele ya quartz/dopant/seed iliyo na kuyeyuka kwa 1,238°C. Kanuni ya msingi katika mfumo mlalo wa Bridgeman inahusisha kuvuka maeneo mawili yenye joto (moja juu ya sehemu ya kuyeyuka ya GaAs, na moja chini ya kiwango myeyuko) juu ya mashua ya GaAs ili kutoa ugandishaji unaodhibitiwa kwa usahihi wa GaA zilizoyeyuka. Kioo cha mbegu, kilichohifadhiwa wakati wote katika ukanda wa kufungia, hutoa muundo wa mwanzo wa kioo, unaofafanua mwelekeo na mwelekeo wa muundo wa fuwele ndani ya mashua. Boti ya quartz na ampoule ya Ga na As imesimamishwa ndani ya chumba cha heater na seti ya tani za silicon carbudi inayoitwa mirija ya usaidizi, ambayo imewekwa ndani ya mkusanyiko wa heater ya upinzani ili kusonga umbali kamili wa ampoule. Zaidi ya hayo, mkusanyiko wa tanuru hutegemea meza ambayo lazima ielekezwe wakati wa ukuaji ili kutoa kiolesura sahihi cha GaAs zilizounganishwa kuyeyuka kwa fuwele ya mbegu.

Katika mbinu ya kugandisha upinde rangi, tanuru ya halijoto ya juu ya kanda nyingi inayotumia kupokanzwa upinzani huhifadhiwa kwa 1,200 hadi 1,300 °C (1,237°C ni sehemu ya kuyeyuka/kuganda kwa GaAs). Jumla ya muda wa ukuaji wa ingot kwa kawaida ni siku 3 na inajumuisha hatua zifuatazo:

  • tanuru ya moto kwa joto
  • Mchanganyiko wa GaAs
  • kupanda mbegu kuyeyuka
  • baridi chini / ukuaji wa kioo.

 

Ampoule ya quartz pia hupigwa wakati wa mchakato wa ukuaji kwa kutumia jack ya mwongozo ya aina ya mkasi.

Kuzuka kwa ampoule

Baada ya ingot ya GaAs ya kioo moja imeongezeka ndani ya ampoule ya quartz iliyofungwa, ampoule lazima ifunguliwe na mashua ya quartz yenye kioo cha ingot pamoja na mbegu kuondolewa. Hii inakamilishwa na mojawapo ya njia zifuatazo:

  • kukata mwisho uliofungwa wa ampoules na saw ya mvua ya mviringo
  • inapokanzwa na kupasuka kwa ampoule na tochi ya hidrojeni/oksijeni
  • kuvunja ampoule ya mfuko kwa nyundo wakati chini ya kutolea nje ili kudhibiti arseniki ya hewa.

 

Ampoules za quartz hurejeshwa kwa kuweka arseniki iliyofupishwa kwenye uso wa ndani na aqua regia (HCl,HNO).3) au asidi ya sulfuriki/peroksidi ya hidrojeni (H2SO4/H2O2).

Kuweka shanga/kusafisha

Ili kuona kasoro za polycrystalline na kuondoa oksidi za nje na uchafu, ingot ya GaAs ya fuwele moja lazima ipeperushwe kwa shanga. Ulipuaji wa shanga hufanywa katika kitengo cha kisanduku cha glavu kilichochoka kwa kutumia kaboni ya silicon au vyombo vya kulipua vya alumina. Usafishaji wa mvua hufanywa katika bafu za kemikali zinazotolewa na uingizaji hewa wa ndani wa kutolea nje na kutumia aqua regia au rinses za pombe (alkoholi ya isopropyl na/au methanoli).

Ukuaji wa ingot ya monocrystalline

Ingot ya polycrystalline GaAs iliyopatikana kutoka kwa ampoule imevunjwa vipande vipande, kupimwa na kuwekwa kwenye crucible ya quartz au PBN, na diski ya oksidi ya boroni imewekwa juu yake. Kisha crucible huwekwa ndani ya mkulima wa fuwele (mvutaji) iliyoshinikizwa katika gesi ajizi, na kupashwa joto hadi 1,238°C. Katika halijoto hii, GaAs huyeyuka, na oksidi ya boroni nyepesi na kuwa kipenyo kioevu ili kuzuia arseniki kujitenga na kuyeyuka. Fuwele ya mbegu huletwa ndani ya kuyeyushwa chini ya kifuniko cha kioevu na inapozunguka, hutolewa polepole kutoka kwenye kuyeyuka, na hivyo kuganda inapoondoka kwenye "eneo la moto". Utaratibu huu huchukua takriban masaa 24, kulingana na saizi ya chaji na kipenyo cha fuwele.

Mara baada ya mzunguko wa ukuaji kukamilika, mkulima hufunguliwa ili kurejesha ingot ya monocrystalline na kwa kusafisha. Kiasi fulani cha arseniki hutoka kwenye kuyeyuka hata ikiwa na kofia ya kioevu mahali. Kunaweza kuwa na mfiduo mkubwa wa arseniki ya hewa wakati wa hatua hii ya mchakato. Ili kudhibiti mfiduo huu, mkulima hupozwa hadi chini ya 100 ° C, ambayo husababisha uwekaji wa chembechembe safi za arseniki kwenye uso wa ndani wa mkulima. Upoezaji huu husaidia kupunguza kiwango cha arseniki ambacho huwa hewani.

Hifadhi nzito za mabaki yenye arseniki huachwa ndani ya mkulima wa fuwele. Kuondolewa kwa mabaki wakati wa matengenezo ya kawaida ya kuzuia kunaweza kusababisha viwango muhimu vya arseniki hewani (Lenihan, Sheehy na Jones 1989; Baldwin na Stewart 1989; McIntyre na Sherin 1989). Vidhibiti vinavyotumiwa wakati wa operesheni hii ya matengenezo mara nyingi hujumuisha uingizaji hewa wa bomba la kutolea nje, nguo za kutupwa na vipumuaji.

Wakati ingot inapoondolewa, mkulima huvunjwa. Ombwe la HEPA hutumika kuchukua chembechembe za arseniki kwenye sehemu zote za mkulima. Baada ya utupu, sehemu za chuma cha pua zinafutwa na mchanganyiko wa hidroksidi ya ammoniamu/peroksidi ya hidrojeni ili kuondoa arseniki yoyote iliyobaki, na mkulima hukusanywa.

Usindikaji wa kaki

Mchanganyiko wa eksirei

Mwelekeo wa fuwele wa ingot ya GaAs hubainishwa na matumizi ya kitengo cha mgawanyiko wa eksirei, kama ilivyo katika usindikaji wa ingot ya silicon. Laser yenye nguvu ya chini inaweza kutumika kuamua mwelekeo wa fuwele katika mpangilio wa uzalishaji; hata hivyo, mgawanyiko wa x-ray ni sahihi zaidi na ndiyo njia inayopendekezwa.

Wakati mgawanyiko wa eksirei unapotumiwa, mara nyingi boriti ya eksirei hufungwa kabisa kwenye kabati ya kinga ambayo hukaguliwa mara kwa mara ili kuona kuvuja kwa mionzi. Chini ya hali fulani, si vitendo kuweka kikamilifu boriti ya eksirei katika eneo lililofungwa. Katika tukio hili waendeshaji wanaweza kuhitajika kuvaa beji za vidole vya mionzi, na vidhibiti vinavyofanana na vile vinavyotumiwa kwa leza zenye nguvu ya juu hutumiwa (kwa mfano, chumba kilichofungwa kisicho na ufikiaji mdogo, mafunzo ya waendeshaji, kuziba boriti kadri inavyowezekana, n.k.) ( Baldwin na Williams 1996).

Kupunguza ingot, kusaga na kukata

Miisho au mikia ya ingot ya fuwele moja huondolewa, kwa kutumia msumeno wa almasi yenye blade moja iliyotiwa maji, na vipozezi mbalimbali vinaongezwa kwenye maji. Kisha ingot ya monocrystalline huwekwa kwenye lathe ambayo inaifanya kuwa ingot ya cylindrical ya kipenyo cha sare. Huu ni mchakato wa kusaga, ambayo pia ni mchakato wa mvua.

Baada ya kukatwa na kusaga, ingo za GaAs ni epoksi au nta iliyowekwa kwenye boriti ya grafiti na kukatwa kwenye kaki za kibinafsi kupitia matumizi ya misumeno ya kipenyo cha ndani (ID) inayoendeshwa kiotomatiki. Operesheni hii ya mvua hufanywa kwa matumizi ya vilainishi na hutoa tope la GaAs, ambalo hukusanywa, kuwekwa katikati na kutibiwa na floridi ya kalsiamu ili kutoa arseniki. Dawa ya juu inajaribiwa ili kuhakikisha kwamba haina arseniki ya ziada, na sludge inasisitizwa ndani ya keki na kutupwa kama taka hatari. Watengenezaji wengine hutuma tope zilizokusanywa kutoka kwa michakato ya upandaji, kusaga na kukata kwa ingot kwa urejeshaji wa Ga.

Arsine na phosphine zinaweza kuundwa kutokana na mmenyuko wa GaAs na fosfidi ya indium na unyevu wa hewa, arsenidi nyingine na fosfidi au wakati wa kuchanganywa na asidi wakati wa usindikaji wa gallium arsenide na fosfidi ya indium; 92 ppb arsine na 176 ppb phosphine zimepimwa kwa inchi 2 kutoka kwa vile vya kukata vilivyotumika kukata GaAs na ingo za indium fosfidi (Mosovsky et al. 1992, Rainer et al. 1993).

Kuosha kaki

Baada ya kaki za GaAs kuteremshwa kutoka kwa boriti ya grafiti, husafishwa kwa kuzamishwa kwa kufuatana katika bafu zenye kemikali zenye miyeyusho ya asidi ya sulfuriki/peroksidi hidrojeni au asidi asetiki na alkoholi.

Uwekaji wasifu wa makali

Uwekaji wasifu wa ukingo pia ni mchakato wa mvua unaofanywa kwenye kaki zilizokatwa ili kuunda ukingo karibu na kaki, ambayo huifanya iwe rahisi kukatika. Kwa sababu kata nyembamba tu inafanywa juu ya uso wa kaki, ni kiasi kidogo tu cha slurry kinachozalishwa.

Lapping na polishing

Kaki huwekwa nta kwenye sahani ya kukunja au ya kusaga, kwa kutumia hotplate, na hulazwa kwenye mashine inayotumia kasi na shinikizo la mzunguko. Suluhisho la lapping hulishwa kwenye uso wa lapping (tope la oksidi ya alumini, glycerine na maji). Baada ya muda mfupi wa lapping, wakati unene taka ni mafanikio, kaki ni suuza na vyema kwenye mashine polishing mitambo. Kusafisha hufanywa kwa kutumia bicarbonate ya sodiamu, klorini 5%, maji (au hypochlorite ya sodiamu) na tope la silika la colloidal. Kaki basi hushushwa kwenye hotplate, nta huondolewa kwa kutumia vimumunyisho na kaki husafishwa.

Epitaksia

Kaki zenye fuwele za GaAs hutumika kama viunga vya ukuaji wa tabaka nyembamba sana za misombo sawa au nyingine ya III-V yenye sifa za kielektroniki au za macho zinazohitajika. Hii lazima ifanyike kwa namna ya kuendelea, katika safu iliyokua, muundo wa kioo wa substrate. Ukuaji kama huo wa fuwele, ambapo substrate huamua uunganisho na mwelekeo wa safu iliyokua, inaitwa epitaxy, na mbinu mbalimbali za ukuaji wa epitaxial hutumiwa katika maonyesho ya III-V na uzalishaji wa kifaa. Mbinu za kawaida ni:

  • epitaksi ya awamu ya kioevu (LPE)
  • epitaksi ya molekuli-boriti (MBE)
  • epitaksi ya awamu ya mvuke (VPE)
  • uwekaji wa kemikali-mvuke wa metali-organic (MOCVD)—pia inajulikana kama epitaksi ya awamu ya mvuke ya organometallic (OMVPE).

 

Epitaksi ya awamu ya kioevu

Katika LPE safu ya nyenzo ya III-V yenye doped hupandwa moja kwa moja kwenye uso wa substrate ya GaAs kwa kutumia kishikilia grafiti ambacho kina vyumba tofauti kwa nyenzo za kuwekwa kwenye kaki. Kiasi kilichopimwa cha nyenzo za uwekaji huongezwa kwenye chumba cha juu cha mmiliki, wakati kaki huwekwa kwenye chumba cha chini. Mkutano umewekwa ndani ya bomba la majibu ya quartz chini ya anga ya hidrojeni. Bomba huwashwa moto ili kuyeyusha nyenzo za uwekaji, na wakati kuyeyuka kunasawazisha, sehemu ya juu ya kishikiliaji huteleza ili kuyeyuka kumewekwa juu ya kaki. Kisha joto la tanuru hupunguzwa ili kuunda safu ya epitaxial.

LPE hutumiwa kimsingi katika epitaksi ya IC ya microwave na kutengeneza LED za urefu fulani wa mawimbi. Wasiwasi mkubwa wa mchakato huu wa LPE ni matumizi ya gesi ya hidrojeni inayoweza kuwaka sana katika mfumo, ambayo inapunguzwa na udhibiti mzuri wa uhandisi na mifumo ya tahadhari ya mapema.

Epitaksi ya boriti ya molekuli

Epitaxy ya utupu katika mfumo wa MBE imeundwa kama mbinu inayotumika sana. MBE ya GaAs inajumuisha mfumo wa utupu wa hali ya juu ulio na vyanzo vya mihimili ya atomiki au molekuli ya Ga na As na kaki ya mkatetaka inayopashwa joto. Vyanzo vya boriti ya molekuli kwa kawaida ni vyombo vya Ga kioevu au As imara. Vyanzo vina mwanya ambao unakabiliana na kaki ya mkatetaka. Wakati tanuri ya mmiminiko (au chombo) imepashwa joto, atomi za Ga au molekuli za As effuse kutoka kwenye orifice. Kwa GaAs, ukuaji kwa kawaida hufanyika kwa joto la chini ya 450 ° C.

Mfiduo wa juu wa arsine unaweza kutokea wakati wa matengenezo ya mifumo ya MBE ya chanzo-imara. Viwango vya hewa ya vyumba vya 0.08 ppm viligunduliwa katika utafiti mmoja wakati chumba cha kitengo cha MBE kilifunguliwa kwa matengenezo. Waandishi walidhania kuwa uzalishaji wa arsine wa muda mfupi unaweza kusababishwa na mmenyuko wa chembechembe za arseniki nzuri sana na mvuke wa maji, na alumini hufanya kama kichocheo (Asom et al. 1991).

Epitaksi ya awamu ya mvuke

Kaki zilizoangaziwa na kung'aa hupitia hatua safi na safi kabla ya epitaxy. Hii inahusisha operesheni ya kuzamisha ya kemikali-nyevu kwa kutumia asidi ya sulfuriki, peroksidi ya hidrojeni na maji katika uwiano wa 5:1:1; suuza maji ya de-ionized; na pombe ya isopropili safi/kavu. Ukaguzi wa kuona pia unafanywa.

Mbinu mbili kuu za VPE zinatumika, kulingana na kemia mbili tofauti:

  • III-halojeni (GaCl3) na V-halojeni (AsCl3) au V-hidrojeni (AsH3 na PH3)
  • III metal-organics na V-hidrojeni, kama vile Ga(CH3)3 na Ash3- OMVPE.

 

Thermochemistries ya mbinu hizi ni tofauti sana. Athari za halojeni kawaida huwa "moto" kwa "baridi", ambapo halojeni ya III huzalishwa katika eneo la moto kwa mmenyuko wa kipengele cha III na HCl, na kisha huenea kwenye eneo la baridi, ambapo humenyuka na aina ya V. kuunda nyenzo za III-V. Kemia ya chuma-hai ni mchakato wa "ukuta wa moto" ambapo kiwanja cha chuma-hai cha III "hupasuka" au pyrolyzes kikundi cha kikaboni na III iliyobaki na hidridi V huguswa kuunda III-V.

Katika VPE, substrate ya GaAs imewekwa kwenye chumba chenye joto chini ya anga ya hidrojeni. Chumba kinapokanzwa na RF au inapokanzwa upinzani. HCl hutiwa majimaji kupitia boti ya Ga, na kutengeneza kloridi ya galliamu, ambayo kisha humenyuka pamoja na Ash.3 na PH3 karibu na uso wa kaki ili kuunda GaAsP, ambayo imewekwa kama safu ya epitaxial kwenye substrate. Kuna idadi ya dopants ambayo inaweza kuongezwa (kulingana na bidhaa na mapishi). Hizi ni pamoja na viwango vya chini vya tellurides, selenides na sulfidi.

Mbinu ya kawaida inayotumiwa kwa VPE katika usindikaji wa LED ni mfumo wa III-halojeni na V-hidrojeni (hydride). Inahusisha mchakato wa mizunguko miwili—awali kukuza safu ya epitaxial ya GaAsP kwenye substrate ya GaAs na, hatimaye, mzunguko wa kusafisha uchafu wa chemba ya grafiti/quartz. Wakati wa mzunguko wa ukuaji wa epitaxial, kaki za GaAs zilizosafishwa hapo awali hupakiwa kwenye jukwa lililo ndani ya chemba ya kiyeyusho cha quartz iliyo na hifadhi ya galliamu ya kioevu ambayo kupitia kwayo gesi ya HCl isiyo na maji hupimwa, na kutengeneza GaCl.3. Michanganyiko ya hidridi/gesi hidrojeni (kwa mfano, 7% Ash3/H2 na 10% PH3/H2) pia hupimwa kwenye chumba cha reactor na kuongeza viwango vya ppm vya dopants za organometallic za tellurium na selenium. Aina za kemikali katika eneo la moto, sehemu ya juu ya chumba cha mmenyuko, huguswa, na, katika eneo la baridi, sehemu ya chini ya chumba, huunda safu inayotakiwa ya GaAsP kwenye substrate ya kaki na pia kwenye mambo ya ndani ya chumba. chumba cha mtambo.

Maji taka kutoka kwa reactor huelekezwa kwenye mfumo wa tochi ya hidrojeni (chumba cha mwako au kisanduku cha kuchoma) kwa pyrolysis na hutolewa kwa mfumo wa scrubber yenye unyevu. Vinginevyo, maji machafu ya reactor yanaweza kutolewa kupitia kimiminika ili kunasa chembechembe nyingi. Changamoto ya usalama ni kutegemea vinu wenyewe "kupasua" gesi. Ufanisi wa mitambo hii ni takriban 98 hadi 99.5%; kwa hivyo, baadhi ya gesi ambazo hazijashughulikiwa zinaweza kuwa zinatoka kwenye kiputo zinapotolewa na waendeshaji. Kuna uondoaji wa gesi wa misombo mbalimbali yenye arseniki na fosforasi kutoka kwa viputo hivi, vinavyohitaji kusafirishwa haraka hadi kwenye sinki lenye hewa safi kwa ajili ya matengenezo, ambapo husafishwa na kusafishwa, ili kupunguza uwezekano wa wafanyakazi. Changamoto ya usafi wa kazini katika mchakato huu ni kuangazia kimiminiko kitokacho, kwa kuwa misombo mingi inayotolewa na gesi kutoka sehemu mbalimbali za kinu, hasa kipumuo, haina uthabiti hewani na vyombo vya habari vya kawaida vya ukusanyaji na mbinu za uchanganuzi si za kibaguzi. aina mbalimbali.

Wasiwasi mwingine ni viunzi vya vinu vya VPE. Wanaweza kuwa na viwango vya juu vya arsine na fosfini. Mfiduo ulio juu ya vikomo vya mfiduo wa kazini unaweza kutokea ikiwa vidhibiti hivi vitafunguliwa bila mpangilio (Baldwin na Stewart 1989).

Mzunguko wa etch hufanywa mwishoni mwa mzunguko wa ukuaji na kwenye sehemu mpya za reactor ili kusafisha uso wa ndani wa uchafu. Gesi ya HCl isiyoingizwa huwekwa ndani ya chemba kwa muda wa takriban dakika 30, na kinu hutiwa joto hadi zaidi ya 1,200°C. Maji machafu hutolewa kwa mfumo wa kusugua wenye unyevunyevu kwa ajili ya kugeuza.

Mwishoni mwa mzunguko wa ukuaji na etch, N2 purge hutumika kusukuma chemba ya kiyeyusho cha gesi zenye sumu/kuwaka na babuzi.

Usafishaji wa Reactor

Baada ya kila mzunguko wa ukuaji, mitambo ya VPE lazima ifunguliwe, kaki ziondolewe, na sehemu ya juu na ya chini ya reactor kusafishwa kimwili. Mchakato wa kusafisha unafanywa na operator.

Kisafishaji cha quartz kutoka kwa vinu husogezwa nje ya kinu na kuwekwa kwenye sinki iliyochoka ambapo husafishwa kwa N.2, kuoshwa kwa maji na kisha kuzama ndani aqua regia. Hii inafuatwa na suuza nyingine ya maji kabla ya kukausha sehemu. Nia ya N2 kusafisha ni kuondoa tu oksijeni kwa sababu ya uwepo wa fosforasi isiyo na utulivu, ya pyrophoric. Baadhi ya mabaki yaliyo na arseniki mbalimbali na bidhaa zilizo na fosforasi huachwa kwenye sehemu hizi hata baada ya kusafisha na kusafisha maji. Mwitikio kati ya masalia haya na mchanganyiko wa vioksidishaji/asidi kali unaweza kusababisha kiasi kikubwa cha AJIVU.3 na baadhi ya PH3. Pia kuna uwezekano wa mfiduo na taratibu zingine za matengenezo katika eneo hilo.

Sehemu ya chini ya chumba cha athari ya quartz na sahani ya chini (sahani ya msingi) husafishwa kwa kutumia zana ya chuma, na nyenzo za chembe (mchanganyiko wa GaAs, GaAsP, oksidi za arseniki, oksidi za fosforasi na gesi za hidridi zilizonaswa) hukusanywa katika chuma. chombo kilichowekwa chini ya kinu cha wima. Utupu wa ufanisi wa juu hutumiwa kwa kusafisha mwisho.

Operesheni nyingine yenye uwezekano wa mfiduo wa kemikali ni kusafisha mtego wa kinu. Usafishaji wa mtego unafanywa kwa kukwangua sehemu za grafiti kutoka kwenye chumba cha juu, ambazo zina ukoko wa bidhaa zote zilizotajwa hapo awali pamoja na kloridi ya arseniki. Utaratibu wa kukwarua hutoa vumbi na unafanywa katika kuzama kwa hewa ili kupunguza yatokanayo na waendeshaji. Mstari wa kutolea nje wa mchakato, ambao una bidhaa zote pamoja na unyevu ambao huunda taka ya kioevu, hufunguliwa na kumwagika kwenye chombo cha chuma. Utupu wa HEPA hutumiwa kusafisha chembe zozote za vumbi ambazo zinaweza kuwa zimetoroka wakati wa kuhamisha sehemu za grafiti na kutoka kwa kuinua na kushuka kwa mtungi wa kengele, ambao huondoa chembe zozote zilizolegea.

Metallorganic kemikali-mvuke utuaji

MOCVD hutumiwa sana katika utayarishaji wa vifaa vya III-V. Kwa kuongezea gesi za hidridi zinazotumika kama nyenzo za chanzo katika mifumo mingine ya CVD (kwa mfano, arsine na fosfini), njia mbadala za kioevu zenye sumu kidogo (kwa mfano, arsine ya juu ya butyl na phosphine ya butyl ya juu) pia hutumiwa katika mifumo ya MOCVD, pamoja na sumu zingine kama vile. cadmium alkyls na zebaki (Maudhui 1989; Rhoades, Sands na Mattera 1989; Roychowdhury 1991).

Ingawa VPE inarejelea mchakato wa utuaji wa nyenzo changamano, MOCVD inarejelea vyanzo vya kemia kuu vinavyotumika kwenye mfumo. Kemia mbili hutumiwa: halidi na metallorganic. Mchakato wa VPE ulioelezewa hapo juu ni mchakato wa halide. Kundi la III halide (gallium) huundwa katika eneo la moto na kiwanja cha III-V kinawekwa kwenye eneo la baridi. Katika mchakato wa metallorganic kwa ajili ya GaAs, trimethylgallium huwekwa katika chemba ya athari pamoja na arsine, au mbadala ya kioevu yenye sumu kidogo kama vile arsine ya juu ya butyl, kuunda gallium arsenide. Mfano wa majibu ya kawaida ya MOCVD ni:

(CH3)3Ga + Ash3 → GaAs + 3CH4

Kuna kemia zingine zinazotumiwa katika usindikaji wa MOCVD wa LEDs. Organometallics kutumika kama vipengele vya kundi III ni pamoja na trimethyl gallium (TMGa), triethyl gallium (TEGa), TM indium, TE indium na TM alumini. Gesi za hidridi pia hutumiwa katika mchakato: 100% Ash3 na 100% PH3. Dopanti zinazotumika katika mchakato huo ni: dimethyl zinki (DMZ), bis-cyclopentadienyl magnesiamu na selenide hidrojeni (H2Se). Nyenzo hizi huguswa ndani ya chumba cha majibu chini ya shinikizo la chini la H2 anga. Mwitikio huu hutoa tabaka za epitaxial za AlGaAs, AlInGaP, InAsP na GaInP. Mbinu hii imekuwa ikitumika kitamaduni katika utengenezaji wa leza za semiconductor na vifaa vya mawasiliano vya macho kama vile visambazaji na vipokezi vya nyuzi za macho. Mchakato wa AlInGaP hutumiwa kuzalisha taa za LED zinazong'aa sana.

Sawa na mchakato wa VPE, kinu cha MOCVD na kusafisha sehemu kunaleta changamoto kwa mchakato na vile vile mtaalamu wa usafi wa kazi, haswa ikiwa kiwango kikubwa cha PH kilichokolezwa.3 inatumika katika mchakato. Ufanisi wa "kupasuka" wa vinuru hivi si mkubwa kama ule wa vinu vya VPE. Kuna kiasi kikubwa cha fosforasi inayozalishwa, ambayo ni hatari ya moto. Utaratibu wa kusafisha unahusisha matumizi ya peroxide ya hidrojeni / hidroksidi ya amonia kwenye sehemu mbalimbali kutoka kwa mitambo hii, ambayo ni hatari ya mlipuko ikiwa, kutokana na hitilafu ya operator, ufumbuzi wa kujilimbikizia hutumiwa mbele ya kichocheo cha chuma.

Utengenezaji wa Kifaa

Kaki ya GaAs iliyo na safu ya GaAsP iliyokuzwa kwa muda mrefu kwenye sehemu ya juu inaendelea hadi kwenye mlolongo wa utayarishaji wa kifaa.

Uwekaji wa nitridi

CVD yenye joto la juu ya nitridi ya silicon (Si3N4) inafanywa, kwa kutumia tanuru ya kawaida ya kueneza. Vyanzo vya gesi ni silane (SiH4) na amonia (NH3) na gesi ya kubeba nitrojeni.

Mchakato wa Photolithographic

Mchakato wa kawaida wa kupiga picha, kupanga/kuweka wazi, kuendeleza na kuvua hutumika kama katika uchakataji wa kifaa cha silikoni (angalia sehemu ya lithography katika makala "Utengenezaji wa semiconductor ya silicon").

Etching ya mvua

Michanganyiko mbalimbali ya miyeyusho ya asidi-kemikali yenye unyevunyevu hutumiwa katika bafu za plastiki katika vituo vya ndani vilivyochoka, vingine vinatolewa na mifumo ya usambazaji iliyochujwa ya laminar iliyowekwa wima ya HEPA. Asidi kuu zinazotumika ni sulfuriki (H2SO4), hidrofloriki (HF), hidrokloriki (HCl) na fosforasi (H3PO4) Kama ilivyo katika usindikaji wa silicon, peroksidi ya hidrojeni (H2O2) hutumika pamoja na asidi ya sulfuriki, na hidroksidi ya ammoniamu (NH4OH) hutoa etch caustic. Suluhisho la sianidi (sodiamu au potasiamu) pia hutumiwa kwa etching alumini. Hata hivyo, uchongaji wa sianidi unakomeshwa polepole huku viambajengo vingine vikitengenezwa kwa ajili ya mchakato huu. Kama mbadala ya etching ya mvua, mchakato wa kuweka plasma na ashing hutumiwa. Mipangilio ya kinu na gesi zinazoathiriwa ni sawa na zile zinazotumiwa katika usindikaji wa kifaa cha silicon.

Tofauti

Usambazaji wa chanzo kigumu cha zinki ampoule ya diarsenide hufanywa katika tanuru ya uenezaji wa utupu ifikapo 720°C, kwa kutumia N.2 gesi ya carrier. Arsenic na zinki arsenide hutumiwa kama dopants. Wao hupimwa kwenye sanduku la glavu kwa namna sawa na katika substrate ya wingi.

Uzalishaji wa metali

Uvukizi wa awali wa alumini hufanywa kwa kutumia evaporator ya E-boriti. Baada ya kurudi nyuma, hatua ya mwisho ya uvukizi wa dhahabu hufanywa kwa kutumia evaporator ya filamenti.

Aloying

Hatua ya mwisho ya aloi inafanywa katika tanuru ya uenezaji wa joto la chini, kwa kutumia anga ya ajizi ya nitrojeni.

Kuunga mkono

Kurudisha nyuma hufanywa ili kuondoa nyenzo zilizowekwa (GaAsP, Si3N4 na kadhalika) kutoka upande wa nyuma wa kaki. Kaki hizo huwekwa nta kwenye bamba la lapper na huwa na unyevunyevu na tope la silika. Kisha nta huondolewa kwa kunyoa kaki kwenye kichuna kikaboni kwenye kituo cha chembechembe cha kemikali kilichochoka ndani ya nchi. Mwingine mbadala kwa lapping mvua ni kavu lapping, ambayo hutumia oksidi alumini "mchanga".

Kuna idadi ya vibambo vya kustahimili na kupinga vinavyotumiwa, kwa kawaida vina asidi ya salfoni (dodecyl benzene sulphonic acid), asidi ya laktiki, hidrokaboni yenye kunukia, naphthalene na katekesi. Baadhi ya strippers ya kupinga yana ethanoate ya butyl, asidi asetiki na ester butyl. Kuna upinzani hasi na chanya na kupinga strippers kutumika, kulingana na bidhaa.

Jaribio la mwisho

Kama ilivyo katika usindikaji wa kifaa cha silicon, saketi za LED zilizokamilishwa hujaribiwa na kutiwa alama kwenye kompyuta (angalia "utengenezaji wa semiconductor ya silicon"). Ukaguzi wa mwisho unafanywa na kisha vifurushi vinajaribiwa kwa umeme ili kuashiria kufa kwa kasoro. Kisha msumeno wa mvua hutumiwa kutenganisha maiti ya mtu binafsi, ambayo hutumwa kwa mkusanyiko.

 

Back

Bodi za Wiring zilizochapishwa

Vibao vya waya vilivyochapishwa (PWBs) ni kiunganishi cha umeme na muundo wa kimwili ambao hushikilia pamoja vipengele mbalimbali vya kielektroniki vya bodi ya saketi iliyochapishwa. Makundi makuu ya PWB ni ya upande mmoja, ya pande mbili, multilayer na rahisi. Mahitaji ya utata na nafasi ya bodi zinazozidi kuwa mnene na ndogo yamehitaji kwamba pande zote mbili za ubao zifunikwe na saketi za msingi. Bodi za upande mmoja zilikidhi kikokotoo cha mapema na mahitaji rahisi ya vifaa vya kielektroniki vya watumiaji, lakini kompyuta za daftari zinazobebeka, wasaidizi wa kibinafsi wa dijiti na mifumo ya muziki ya kibinafsi imehitaji PWB za pande mbili na za safu nyingi. Uchakataji wa muundo wa PWBs kimsingi ni mchakato wa fotolithografia ambao unahusisha kwa kuchagua na kuondoa tabaka za nyenzo kwenye substrate ya dielectri ambayo hufanya kama "wiring" ya umeme ambayo huwekwa au kuwekwa kwenye ubao wa waya uliochapishwa.

Ubao wa safu nyingi huwa na vipande viwili au zaidi vya nyenzo za dielectri na sakiti ambazo zimepangwa na kuunganishwa pamoja. Uunganisho wa umeme huanzishwa kutoka upande mmoja hadi mwingine, na kwa mzunguko wa safu ya ndani, na mashimo yaliyochimbwa ambayo yamefunikwa na shaba. Sehemu ndogo ya dielectric inayotumiwa zaidi ni karatasi za fiberglass (epoxy/fibreglass laminate). Vifaa vingine ni kioo (pamoja na polyimide, Teflon au resini za triazine) na karatasi iliyofunikwa na resin phenolic. Nchini Marekani, bodi za laminated zimegawanywa kulingana na mali zao za kuzima moto; kuchimba visima, kupiga na kupiga mali; mali ya kunyonya unyevu; upinzani wa kemikali na joto; na nguvu za mitambo (Sober 1995). FR-4 (resin epoxy na substrate ya nguo ya kioo) hutumiwa sana kwa matumizi ya teknolojia ya juu.

Mchakato halisi wa PWB unahusisha hatua nyingi na aina mbalimbali za mawakala wa kemikali. Jedwali la 1 linaonyesha mchakato wa kawaida wa tabaka nyingi na masuala ya EHS yanayohusiana na mchakato huu. Tofauti za msingi kati ya ubao wa upande mmoja na wa pande mbili ni kwamba upande mmoja huanza na malighafi iliyofunikwa tu upande mmoja na shaba, na huacha hatua ya uwekaji wa shaba isiyo na umeme. Bodi ya kawaida ya pande mbili ina mask ya solder juu ya shaba tupu na imefungwa kupitia mashimo; bodi ina mawasiliano ya dhahabu-coated na legend sehemu. Nyingi za PWBs ni mbao za safu nyingi, ambazo zina umbo mbili na tabaka za ndani ambazo zimetengenezwa na kuwekwa ndani ya kifurushi cha laminate na kisha kusindika karibu kufanana kwa ubao wa safu mbili.

Jedwali 1. Mchakato wa PWB: Masuala ya mazingira, afya na usalama

Hatua za msingi za mchakato

Masuala ya afya na usalama

Maswala ya mazingira

Maandalizi ya nyenzo

Nunua laminate maalum, nyenzo za kuingia na bodi ya chelezo katika saizi iliyokatwa mapema
Mpangilio wa usindikaji unaosaidiwa na kompyuta

Usanifu unaosaidiwa na kompyuta-VDU na hatari za ergonomics

hakuna

Stack na pin

Paneli za shaba zimefungwa na nyenzo za kuingia na bodi ya chelezo; mashimo yaliyochimbwa na
dowel imebandikwa.

Kelele wakati wa kuchimba visima; kuchimba chembe chembe chembe za shaba, risasi, dhahabu na epoxy/fibreglass

Chembe za taka (shaba, risasi, dhahabu na
epoxy/fibreglass)—iliyotengenezwa upya au kurejeshwa

Kuchimba

Mashine za kuchimba visima zinazodhibitiwa na nambari (N/C).

Kelele wakati wa kuchimba visima; kuchimba chembe chembe chembe za shaba, risasi, dhahabu na epoxy/fibreglass

Chembe za taka (shaba, risasi, dhahabu na
epoxy/fibreglass)—iliyotengenezwa upya au kurejeshwa

Deburr

Paneli za kuchimba hupitia brashi au gurudumu la abrasive

Kelele wakati wa deburr; chembe chembe zenye shaba, risasi, dhahabu na epoxy/fibreglass

Chembe za taka (shaba, risasi, dhahabu na
epoxy/fiberglass)—iliyotengenezwa upya au kurejeshwa

Mchoro wa shaba usio na umeme

Kuongeza safu nyembamba ya shaba kupitia mashimo
(mchakato wa hatua nyingi)

Kuvuta pumzi na mfiduo wa ngozi kwa visafishaji, viyoyozi, etchants, vichocheo—H2SO4, H2O2, etha za glikoli, KMnO4, NH4HF2, paladiamu, SnCl2, CuSO4, formaldehyde, NaOH

Maji machafu ya maji - asidi, shaba, caustics,
floridi; uzalishaji wa hewa - gesi za asidi;
formaldehyde

Upigaji

Upinzani wa filamu kavu-photopolymer nyeti ya UV
Skrini iliyochapishwa kupinga-emulsion nyeti nyepesi
Upinzani wa kioevu-upinzani wa kioevu chenye hisia

Kuvuta pumzi na mfiduo wa ngozi kwa upinzani; watengenezaji; na
strippers-msingi wa mpira hupinga na vimumunyisho; Na3PO4 na K2CO3; kloridi ya kikombe (Cl2 gesi), amini ya monoethanol (MEA)

Uzalishaji wa hewa - vimumunyisho (VOCs), gesi za asidi,
MEA; taka - kioevu

Mchoro wa muundo

Kusafisha
Upako wa shaba
Upako wa bati au risasi
Kuvua rafu

Kuvuta pumzi na hatari za ngozi kutoka kwa kusafisha; upako wa shaba au bati/bati na upako wa risasi na ung'oaji wa rack—H3PO4, H2SO4; h2SO4 na CuSO4; asidi ya fluoboric na Sn / Pb; iliyokolea HNO3

Uzalishaji wa hewa-gesi za asidi; maji
maji machafu - asidi, floridi, metali (shaba);
risasi na bati)

Futa, etch, strip

Kupinga strip
Etch ya alkali
Ukanda wa shaba

Kuvuta pumzi na hatari za ngozi kutoka kwa strip ya kupinga; etch ya alkali au ukanda wa shaba-monoethanol amine (MEA); NH4OH; NH4Cl/NH4OH au NH4HF2

Uzalishaji wa hewa-MEA, amonia, fluorides;
maji machafu ya maji - amonia, floridi, metali
(shaba, risasi na bati), kupinga misombo

Mask ya solder

Wino za epoxy - uchapishaji wa skrini
Filamu za kavu - laminated kwa PWB
Wino wa epoksi unaoonekana kwenye picha

Kuvuta pumzi na hatari za ngozi kutokana na kusafisha kabla; inks za epoxy na flygbolag za kutengenezea; watengenezaji - H2SO4; epichlorhydrin + bisphenol A, etha za glycol (PGMEA msingi); gamma-butyrolactone. 

Mwanga wa UV kutoka kwa mchakato wa uponyaji

Uzalishaji wa hewa - gesi za asidi, etha za glycol
(VOC); taka-vimumunyisho, inks epoxy

Mipako ya solder

Usawazishaji wa solder

Madhara ya kuvuta pumzi na ngozi kutokana na mtiririko, bidhaa za mtengano na mabaki ya solder ya risasi/bati-dilute etha za glycol + <1% HCl na <1% HBr; aldehidi, HCl, CO; risasi na bati

Uzalishaji wa hewa-glycol ethers (VOC), gesi za asidi, aldehydes, CO; taka - solder ya risasi / bati, flux

Uchimbaji wa dhahabu na nikeli

 

Kuvuta pumzi na hatari za ngozi kutoka kwa asidi, metali na
sianidi-H2SO4, H.N.O.3, NiSO4, sianidi ya dhahabu ya potasiamu

Uzalishaji wa hewa-gesi asidi, cyanides; maji
uzalishaji-asidi, sianidi, metali;
taka - cyanides, metali

Hadithi ya kipengele

Uchapishaji wa skrini
Tiba ya oveni

Athari za kuvuta pumzi na ngozi kutoka kwa wino zenye msingi wa epoksi na vibeba viyeyusho—vimumunyisho vyenye etha ya glikoli, epichlorhydrin + bisphenol A

Uzalishaji wa hewa - etha za glycol (VOCs) taka - wino na viyeyusho (kiasi kidogo)

Cl2 = gesi ya klorini; CO = monoksidi ya kaboni; CuSO4 = sulfate ya shaba; H2O2 = peroksidi hidrojeni;H2SO4 = asidi sulfuriki; H3PO4 = asidi ya fosforasi; HBR = asidi hidrobromic; HCl = asidi hidrokloriki; HNO3 = asidi ya nitriki; K2CO3 = kabonati ya potasiamu; KMNO4 = permanganate ya potasiamu; NA3PO4 = fosforasi ya sodiamu; NH4Cl = kloridi ya amonia; NH4OH = hidroksidi ya amonia; NiSO4 = nickel sulphate; Pb = risasi; Sn = bati; SnCl2 = kloridi stannous; UV = ultraviolet; VOCs = misombo ya kikaboni tete.

 

Mkutano wa Bodi ya Duru iliyochapishwa

Kusanyiko la bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB) inahusisha ufungamanishaji mgumu wa viambajengo vya kielektroniki kwa PWB kupitia matumizi ya solder ya risasi/bati (kwenye mashine ya kutengenezea wimbi au kupakwa kama kibandiko na kisha kutiririshwa tena kwenye tanuru ya joto la chini) au resini za epoxy ( kuponywa katika tanuru ya joto la chini). PWB ya msingi (upande mmoja, pande mbili, multilayer au flexible) itaamua msongamano wa vipengele vinavyoweza kushikamana. Masuala mengi ya mchakato na kutegemewa yanaunda msingi wa uteuzi wa michakato ya mkusanyiko wa PCB ambayo itatumika. Michakato mikuu ya kiteknolojia ni: teknolojia ya jumla ya kuweka uso (SMT), teknolojia mchanganyiko (inajumuisha zote mbili za SMT na zilizowekwa kupitia shimo (PTH)) na kiambatisho cha chini.

Kwa kawaida katika vifaa vya kisasa vya kuunganisha kielektroniki/kompyuta, teknolojia iliyochanganywa hutumiwa, huku baadhi ya vipengele vikiwekwa kwenye uso na viunganishi/vijenzi vingine vikiuzwa kwa kutumia teknolojia ya kupitia shimo au kutiririsha tena soda. Mchakato wa "kawaida" wa teknolojia mchanganyiko unajadiliwa hapa chini, ambapo mchakato wa kupachika uso unaohusisha kiambatisho cha wambiso, soldering ya wimbi na soldering ya reflow hutumiwa. Kwa teknolojia mchanganyiko, wakati mwingine inawezekana kutiririsha vipengele vya kupachika uso (SMCs) kwenye upande wa juu wa ubao wa pande mbili na solder ya mawimbi ya SMC upande wa chini. Utaratibu kama huo ni muhimu sana wakati teknolojia ya kupachika uso na shimo lazima ichanganywe kwenye ubao mmoja, ambayo ni kawaida katika utengenezaji wa umeme wa sasa. Hatua ya kwanza ni kuweka SMCs kwenye upande wa juu wa ubao, kwa kutumia mchakato wa utiririshaji wa solder. Ifuatayo, vipengele vya kupitia-shimo vinaingizwa. Kisha ubao hupinduliwa, na sehemu za chini za SMC zimewekwa kwa wambiso kwenye ubao. Kuunganisha kwa mawimbi kwa sehemu zote mbili za shimo na chini ya SMC ni hatua ya mwisho.

Hatua kuu za mchakato wa teknolojia mchanganyiko wa kiufundi ni pamoja na:

  • kabla na baada ya kusafisha
  • kuweka solder na maombi ya wambiso (uchapishaji wa skrini na uwekaji (SMT na PTH))
  • kuingizwa kwa sehemu
  • adhesive tiba na solder reflow
  • kuteleza (PTH)
  • wimbi la soldering (PTH)
  • ukaguzi na kugusa
  • kupima
  • kurekebisha na kurekebisha
  • shughuli za usaidizi - kusafisha stencil.

 

Mjadala mfupi wa athari muhimu za mazingira, afya na usalama kwa kila hatua ya mchakato umetolewa hapa chini.

Kabla na baada ya kusafisha

PWB za kibiashara kwa kawaida hununuliwa kutoka kwa wasambazaji wa PWB na zimesafishwa awali kwa myeyusho wa maji wa de-ionized (DI) ili kuondoa uchafu wote wa uso. Kabla ya wasiwasi kuhusu uharibifu wa tabaka la ozoni la anga, dutu inayoharibu ozoni, kama vile klorofluorocarbon (CFC), ingetumika kama kisafishaji cha mwisho, au hata kusafishwa mapema na mtengenezaji wa kifaa cha kielektroniki. Mwishoni mwa mchakato wa mkusanyiko wa PCB, matumizi ya operesheni ya "mvuke degreasing" ya chlorofluorocarbon ili kuondoa mabaki kutoka kwa operesheni ya soldering ya flux / wimbi ilikuwa ya kawaida. Tena kutokana na wasiwasi kuhusu kupungua kwa ozoni na udhibiti mkali wa udhibiti juu ya uzalishaji wa CFCs, mabadiliko ya mchakato yalifanywa ambayo yaliruhusu makusanyiko kamili ya PWB kupita kusafisha au kutumia tu kusafisha maji ya DI.

Kuweka solder na maombi ya wambiso (uchapishaji wa stencil na uwekaji) na uingizaji wa sehemu

Uwekaji wa bati ya madini ya risasi/bati kwenye uso wa PWB huruhusu sehemu ya kupachika uso kuunganishwa kwenye PWB na ni muhimu kwa mchakato wa SMT. Nyenzo ya solder hufanya kama kiunganishi cha mitambo kwa upitishaji wa umeme na mafuta na kama mipako ya ulinzi wa uso na uwezeshaji ulioimarishwa. Uwekaji wa solder huundwa na takriban 70 hadi 90% ya vitu visivyo na tete (kwa uzito kwa kila uzito au uzito kwa msingi wa ujazo):

  • solder ya risasi/bati
  • mchanganyiko wa resini zilizobadilishwa (asidi ya rosini au rosini iliyoamilishwa kidogo)
  • vianzishaji (katika kesi ya bidhaa "hakuna safi", mchanganyiko wa hydrohalides ya amine na asidi au asidi ya kaboksili tu).

 

Viyeyusho (vitu tete) hutengeneza salio la bidhaa (kawaida ni mchanganyiko wa alkoholi na etha ya glikoli ambao ni mchanganyiko wa umiliki).

Kuweka solder huchapishwa kwa njia ya stencil, ambayo ni muundo halisi wa muundo wa uso ambao unapaswa kuongezwa kwenye uso wa PWB. Uwekaji wa solder unasukumwa kupitia tundu kwenye stencil kwenye tovuti za pedi kwenye PWB kwa njia ya kubana ambayo hupitia stencil polepole. Kisha stencil huinuliwa mbali, na kuacha amana za kuweka kwenye pedi zinazofaa kwenye ubao. Kisha vipengele vinaingizwa kwenye PWB. Hatari za msingi za EHS zinahusiana na utunzaji wa nyumba na usafi wa kibinafsi wa waendeshaji wanaoweka panya ya solder kwenye uso wa stencil, kusafisha squeegee na kusafisha stencil. Mkusanyiko wa madini ya risasi katika solder na tabia ya kuweka solder iliyokaushwa kuambatana na ngozi na sehemu za kufanyia kazi za vifaa/kituo huhitaji matumizi ya glavu za kinga, usafishaji mzuri wa sehemu za kazi, utupaji salama wa vifaa vya kusafisha vilivyochafuliwa ( na utunzaji wa mazingira) na usafi wa kibinafsi kwa waendeshaji (kwa mfano, kunawa mikono kwa sabuni kabla ya kula, kunywa au kupaka vipodozi). Viwango vya kukaribia aliyeambukizwa kwa hewa kwa kawaida huwa chini ya kikomo cha ugunduzi wa risasi, na ikiwa utunzaji mzuri wa nyumbani/usafi wa kibinafsi unatumiwa, usomaji wa risasi ya damu huwa chini chini.

Utumizi wa wambiso unahusisha utoaji otomatiki wa kiasi kidogo cha resin ya epoxy (kawaida mchanganyiko wa bisphenol A-epichlorhydrin) kwenye uso wa PWB na kisha "kuchukua na kuweka" sehemu na kuiingiza kupitia resin ya epoxy kwenye PWB. Hatari za EHS kimsingi zinahusiana na hatari za usalama za kiufundi za vitengo vya "chaguo na mahali", kwa sababu ya mikusanyiko yao ya kiotomatiki ya mitambo, mihangaiko ya sehemu ya nyuma ya vitengo na uwezekano wa majeraha makubwa ikiwa ulinzi unafaa, mapazia nyepesi na viunganishi vya vifaa havipo. sasa.

Adhesive tiba na solder reflow

Vipengee ambavyo viliambatishwa na uchapishaji wa stencil au uombaji wa kunandisha basi hubebwa kwenye kipitishio cha kiteknolojia cha urefu usiobadilika hadi kwenye tanuru ya utiririshaji wa ndani ya mstari ambayo "huzimisha" solder kwa kutiririsha tena solder kwa takriban 200 hadi 400°C. Vipengee ambavyo viliambatishwa na wambiso wa epoxy pia hupitishwa kupitia tanuru ambayo iko chini ya utiririshaji wa solder na kawaida huendeshwa kwa 130 hadi 160.oC. Vipengele vya kutengenezea vya paste ya solder na resin ya epoxy hufukuzwa wakati wa mchakato wa tanuru, lakini sehemu ya risasi / bati haijabadilika. Mabaki ya aina ya mtandao wa buibui yatajilimbikiza kwenye bomba la moshi wa tanuru ya kutiririsha maji, na kichujio cha wavu wa chuma kinaweza kutumika kuzuia hili. PWBs mara kwa mara zinaweza kunaswa katika mfumo wa conveyor na zitapasha joto kupita kiasi kwenye tanuru, na kusababisha harufu mbaya.

Fluxing

Ili kuunda kiungo cha kuaminika cha solder kwenye uso wa PWB na risasi ya sehemu, zote mbili lazima zisiwe na oxidation na lazima zibaki hivyo hata kwa joto la juu linalotumiwa katika soldering. Pia, aloi ya kuyeyuka ya solder lazima iloweshe nyuso za metali zinazounganishwa. Hii ina maana kwamba mtiririko wa solder lazima uathirike na kuondoa oksidi za chuma kutoka kwenye nyuso zitakazounganishwa na kuzuia uoksidishaji upya wa nyuso zilizosafishwa. Inahitaji pia kwamba mabaki yasiwe ya kutu au yanayoweza kutolewa kwa urahisi. Fluxes za kutengenezea vifaa vya kielektroniki huangukia katika kategoria tatu pana, zinazojulikana kama fluxes zenye msingi wa rosini, fluxes ya kikaboni au mumunyifu wa maji na fluxes ya synthetic inayoweza kutolewa. Mpya zaidi, chini-imara "hakuna safi" au zisizo tete kiwanja kikaboni (NVOC) fluxes kuanguka katika jamii ya kati.

Fluji zenye msingi wa rosin

Fluji zenye msingi wa rosini ndizo zinazotumika sana katika tasnia ya umeme, ama kama dawa flux or mtiririko wa povu. Fluxer inaweza kuwa ndani ya kifaa cha kutengenezea wimbi au kama kitengo cha kusimama pekee kilichowekwa kwenye uingizaji wa kitengo. Kama msingi, vimiminiko vinavyotokana na rosini vina rosini asilia, au kolofoni, rosini inayong'aa, yenye rangi ya kaharabu iliyopatikana baada ya tapentaini kuchujwa kutoka kwa oleoresin na utomvu wa mfereji wa misonobari. Resin hukusanywa, moto na distilled, ambayo huondoa chembe yoyote imara, na kusababisha fomu iliyosafishwa ya bidhaa za asili. Ni nyenzo ya homogeneous yenye kiwango kimoja cha kuyeyuka.

Colofonia ni mchanganyiko wa takriban 90% ya asidi ya resini, ambayo zaidi ni asidi ya abietic (asidi ya kikaboni isiyo na maji) na 10% ya vifaa vya neutral kama vile derivatives ya stilbene na hidrokaboni mbalimbali. Mchoro wa 1 unatoa miundo ya kemikali kwa asidi ya abietic na pimaric.

Kielelezo 1. Asidi za Abietic & pimaric

MIC050F4

Kiambatanisho kinachofanya kazi ni asidi ya abietic, ambayo kwa joto la soldering inafanya kazi kwa kemikali na hushambulia oksidi ya shaba kwenye uso wa PWB, na kutengeneza abiet ya shaba. Fluji zinazotokana na rosini zina vipengele vitatu: kutengenezea au gari, rosini na activator. Kimumunyisho hufanya kazi tu kama chombo cha mtiririko. Ili kuwa na ufanisi rosini lazima itumike kwenye ubao katika hali ya kioevu. Hii inakamilishwa kwa kuyeyusha rosini na kiamsha katika mfumo wa kutengenezea, kwa kawaida pombe ya isopropyl (IPA) au mchanganyiko wa vipengele vingi vya alkoholi (IPA, methanoli au ethanoli). Kisha mtiririko huo hutiwa povu kwenye uso wa chini wa PCB kwa njia ya kuongeza hewa au nitrojeni, au kunyunyiziwa katika mchanganyiko wa "ugumu wa chini" ambao una maudhui ya juu ya kutengenezea. Vipengele hivi vya kutengenezea vina viwango tofauti vya uvukizi, na nyembamba lazima iongezwe kwenye mchanganyiko wa flux ili kudumisha muundo wa flux. Kategoria za msingi za mtiririko wa msingi wa rosini ni: rosini amilifu kwa upole (RMA), ambayo ni fluxes ya kawaida katika matumizi, ambayo activator kali huongezwa; na rosini hai (RA), ambayo kiamsha kichochezi zaidi kimeongezwa.

Hatari kuu ya EHS ya fluxes zote zenye msingi wa rosini ni msingi wa kutengenezea pombe. Hatari za kiusalama zinahusiana na kuwaka katika uhifadhi na utumiaji, uainishaji na utunzaji kama taka hatari, utoaji wa hewa na mifumo ya matibabu inayohitajika ili kuondoa VOCs na maswala ya usafi wa viwanda yanayohusiana na kuvuta pumzi na mfiduo wa ngozi (ngozi). Kila moja ya vipengele hivi inahitaji mkakati tofauti wa udhibiti, elimu na mafunzo ya mfanyakazi na vibali/uzingatiaji wa udhibiti (Association of the Electronics, Telecommunications and Business Equipment Industries 1991).

Wakati wa mchakato wa soldering wimbi, flux ni joto hadi 183 hadi 399 ° C; bidhaa za anga zinazozalishwa ni pamoja na aldehydes aliphatic, kama vile formaldehyde. Fluji nyingi pia zina kianzishaji cha hidrokloridi ya amini, ambayo husaidia kusafisha eneo linalouzwa na kutoa asidi hidrokloriki inapokanzwa. Vipengele vingine vya gesi ni pamoja na benzini, toluini, styrene, phenoli, klorofenoli na pombe ya isopropyl. Mbali na vipengele vya gesi vya mtiririko wa joto, kiasi kikubwa cha chembe huundwa, kuanzia ukubwa wa micron 0.01 hadi 1.0 micron, inayojulikana kama mafusho ya kolofoni. Nyenzo hizi za chembechembe zimepatikana kuwa viwasho vya upumuaji na pia vihisishi vya upumuaji kwa watu nyeti (Hausen, Krohn na Budianto 1990). Nchini Uingereza, viwango vya kuambukizwa kwa hewa vinahitaji kwamba viwango vya moshi wa kolofoni vidhibitiwe hadi viwango vya chini kabisa vinavyoweza kufikiwa (Tume ya Afya na Usalama 1992). Zaidi ya hayo, Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali (ACGIH) umeweka kikomo cha thamani tofauti kwa bidhaa za pyrolysis za solder ya rosini ya 0.1 mg/m3, iliyopimwa kama formaldehyde (ACGIH 1994). The Lead Industries Association, Inc. hutambua asetoni, pombe ya methyl, aldehidi ya aliphatic (inayopimwa kama formaldehyde), dioksidi kaboni, monoksidi kaboni, methane, ethane, asidi ya abietic na asidi ya diterpene zinazohusiana kama bidhaa za kawaida za mtengano wa soldering ya msingi ya rosini (Lead Industries Association 1990 )

Fluji za kikaboni

Mitiririko ya kikaboni, ambayo wakati mwingine huitwa mtiririko wa kati au miyeyusho ya maji, ni mchanganyiko unaofanya kazi zaidi kuliko ule unaotokana na rosini na hauna ulikaji kidogo kuliko mmiminiko wa asidi unaotumika katika tasnia zinazofanya kazi za chuma. Misombo ya jumla ya kazi ya darasa hili la fluxes iko katika vikundi vitatu:

  • asidi (kwa mfano, stearic, glutamic, lactic, citric)
  • halojeni (kwa mfano, hidrokloridi, bromidi, hidrazini)
  • amidi na amini (kwa mfano, urea, triethanolamine).

 

Nyenzo hizi na sehemu nyingine za uundaji, kama vile viambata vya kusaidia kupunguza mvutano wa uso wa solder, huyeyushwa katika poliethilini glikoli, vimumunyisho vya kikaboni, maji au kwa kawaida mchanganyiko wa kadhaa kati ya hizi. Fluji za kikaboni lazima zichukuliwe kuwa za kutu, lakini zinaweza kusafishwa kwa urahisi, bila maji zaidi ya moto.

Vimiminiko vilivyoamilishwa vya syntetisk (AS).

Ambapo vimiminiko vinavyotokana na rosini ni nyenzo dhabiti zilizoyeyushwa katika kiyeyusho, mtiririko wa AS kwa kawaida huwa ni fomula za kioevu kabisa (kiyeyusho + flux). Mtoa huduma wa kutengenezea hufukuzwa wakati wa awamu ya joto ya awali ya soldering ya wimbi, na kuacha mabaki ya mvua na mafuta kwenye uso wa PWB, ambayo lazima isafishwe mara moja baada ya soldering. Sifa ya msingi ya mtiririko wa AS ni uwezo wao wa kuondolewa kwa kutumia kiyeyushi kinachofaa, kwa kawaida msingi wa fluorocarbon. Pamoja na vikwazo juu ya matumizi ya vitu vya kuharibu ozoni kama vile fluorocarbons (Freon TF, Freon TMS na kadhalika), matumizi yanayotakiwa ya vifaa hivi vya kusafisha yamezuia sana matumizi ya darasa hili la fluxes.

Vigumu vya chini "hakuna safi" au fluxes zisizo za VOC

Haja ya kuondolewa kwa kusafisha baada ya kuuzwa kwa mabaki ya babuzi au tacky flux na viyeyusho vya fluorocarbon imesababisha utumizi mkubwa wa aina mpya ya fluxes. Fluji hizi ni sawa katika shughuli na za RMA na zina maudhui yabisi ya takriban 15%. Maudhui yabisi ni kipimo cha mnato na ni sawa na uwiano wa flux na kutengenezea. Kadiri yaliyomo ya yabisi yanavyopungua, ndivyo asilimia ya kiyeyusho inavyoongezeka. Kadiri yaliyomo ya yabisi yanavyoongezeka, ndivyo mtiririko unavyofanya kazi zaidi, na uwezekano mkubwa wa kuhitaji hatua ya kusafisha baada ya kuuza. Fluji ya chini ya solids (LSF) hutumiwa kwa kawaida katika tasnia ya elektroniki na kwa kawaida haihitaji hatua ya baada ya kusafisha. Kwa mtazamo wa mazingira ya utoaji wa hewa chafu, LSF iliondoa hitaji la uondoaji wa mvuke wa fluorocarbon ya bodi zilizouzwa kwa wimbi, lakini kwa maudhui yao ya juu ya kutengenezea, iliongeza kiasi cha vimumunyisho vinavyotokana na pombe vilivyovukiza, na kusababisha viwango vya juu vya VOC. Viwango vya utoaji hewa wa VOC vinadhibitiwa vilivyo nchini Marekani, na katika maeneo mengi duniani kote. Hali hii ilishughulikiwa na kuanzishwa kwa "hakuna safi" fluxes, ambayo ni msingi wa maji (badala ya kutengenezea msingi) lakini ina vianzishaji sawa na rosini zinazobadilika. Viambatanisho vya msingi vya kazi ni asidi ya dicarboxylic msingi (2 hadi 3%), kawaida glutaric, succinic na adipic asidi. Watumiaji na vizuizi vya kutu (takriban 1%) pia hujumuishwa, na kusababisha pH (asidi) ya 3.0 hadi 3.5. Mtiririko huu kwa hakika huondoa utoaji wa hewa ya VOC na hatari nyinginezo za EHS zinazohusiana na kutumia viyeyusho vinavyotokana na viyeyusho. Bidhaa za mtengano zilizobainishwa katika mtiririko wa msingi wa rosini bado zinatumika, na pH kidogo huhitaji vifaa vya kushughulikia mseto vistahimili asidi. Baadhi ya ushahidi wa kiakili unaonyesha matatizo yanayoweza kutokea ya ngozi au ya kupumua kutokana na asidi ya dikarboxylic iliyokaushwa, yenye asidi kidogo na vizuizi vya kutu ambayo inaweza kuwa mabaki kwenye vibeba bodi, mikokoteni na nyuso za ndani za vifaa vya kutengenezea mawimbi vinavyotumia misombo hii. Pia, sehemu ya maji ya mtiririko huu inaweza kukosa kuyeyuka vya kutosha kabla ya kugonga sufuria ya kuyeyuka ya solder, ambayo inaweza kusababisha kunyunyiza kwa solder ya moto.

Wimbi soldering

Ongezeko la flux kwenye uso wa chini wa PWB inaweza kukamilika ama kwa fluxer iko ndani ya kitengo cha soldering ya wimbi au kitengo cha kusimama pekee kwenye kuingia kwa kitengo cha soldering ya wimbi. Mchoro wa 2 hutoa uwakilishi wa schematic wa kitengo cha kawaida cha soldering ya wimbi na fluxer iko ndani. Usanidi wowote unatumika kutoa povu au kunyunyizia mtiririko kwenye PWB.

Kielelezo 2. Mchoro wa kitengo cha solder ya wimbi

MICO50F5

Inapasha moto

Vichukuzi vya flux lazima vivukizwe kabla ya soldering. Hii inakamilishwa kwa kutumia hita za joto la juu ili kuondoa vifaa vya kioevu. Aina mbili za msingi za preheaters zinatumika: radiant (fimbo ya moto) na volumetric (hewa ya moto). Hita zinazong'aa ni za kawaida nchini Marekani na zinaonyesha uwezekano wa kuwashwa kwa flux ya ziada au kutengenezea au mtengano wa PWB iwapo itazimwa chini ya hita. Uingizaji hewa wa moshi wa ndani hutolewa kwa upande wa fluxer/preheater ya kitengo cha kutengenezea mawimbi ili kunasa na kutolea nje nyenzo za kutengenezea/miminiko zilizovukizwa wakati wa shughuli hizi.

Kuuza

Aloi ya solder (kawaida 63% ya bati hadi 37% ya risasi) iko kwenye hifadhi kubwa inayoitwa sufuria ya solder, na huwashwa kwa umeme ili kudumisha solder katika hali ya kuyeyuka. Hita hizo ni pamoja na hita yenye nguvu nyingi ili kuyeyusha awali na usambazaji mdogo wa joto uliodhibitiwa ili kudhibiti halijoto kwa njia ya joto.

Kuuza kwa kiwango cha ubao kunahitaji muundo wa chungu cha solder na mifumo ya pampu ya kuzungusha tena kila mara kutoa "wimbi" thabiti la solder safi. Kwa soldering, solder safi huchafuliwa na misombo ya oksidi ya risasi/bati, uchafu wa metali na bidhaa za mtengano wa flux. Hii taka fomu juu ya uso wa solder kuyeyuka, na takataka zaidi sumu, zaidi ya tabia ya malezi ya ziada. Taka ni hatari kwa mchakato wa soldering na wimbi la solder. Ikiwa fomu ya kutosha kwenye sufuria, inaweza kuvutwa kwenye pampu ya mzunguko na kusababisha abrasion ya impela. Waendeshaji wa solder wa wimbi wanahitajika ili kuondoa taka wimbi kwa misingi ya kawaida. Mchakato huu unahusisha opereta kuchuja takataka iliyoimarishwa kutoka kwa soda iliyoyeyushwa na kukusanya mabaki kwa ajili ya kudai upya/kuchakatwa tena. Mchakato wa kuondoa drossing huhusisha opereta kufungua mlango wa nyuma wa kuingilia (kwa kawaida usanidi wa mrengo wa ghuba) karibu na sufuria ya solder na kuchota takataka moto mwenyewe. Wakati wa mchakato huu, uzalishaji unaoonekana hutolewa kutoka kwenye sufuria ambayo inakera sana macho, pua na koo la operator. Opereta anatakiwa kuvaa glavu za joto, aproni, miwani ya usalama na ngao ya uso na ulinzi wa kupumua (kwa chembechembe za risasi/bati, gesi babuzi (HCl) na aldehyde aliphatic (formaldehyde)). Uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani hutolewa kutoka kwa mambo ya ndani ya kitengo cha soldering ya wimbi, lakini sufuria ya solder hutolewa kwa mitambo kutoka kwa baraza kuu la mawaziri ili kuruhusu operator kupata moja kwa moja kwa pande zote mbili za sufuria ya moto. Mara baada ya kuondolewa, bomba la kutolea nje la ndani ambalo limewekwa kwenye baraza la mawaziri halifanyi kazi kwa kuondoa nyenzo zilizoachiliwa. Hatari za kimsingi za kiafya na kiusalama ni: kuungua kwa mafuta kutoka kwa solder moto, mfiduo wa kupumua kwa nyenzo zilizoainishwa hapo juu, majeraha ya mgongo kutokana na kushughulikia ingo za solder na mapipa ya uchafu na kufichuliwa na mabaki ya risasi/bati/chembe laini wakati wa shughuli za matengenezo.

Wakati wa mchakato wa soldering halisi, milango ya upatikanaji imefungwa na mambo ya ndani ya kitengo cha soldering ya wimbi ni chini ya shinikizo hasi kutokana na uingizaji hewa wa kutolea nje wa ndani unaotolewa kwenye pande za flux na solder sufuria ya wimbi. Uingizaji hewa huu na halijoto ya uendeshaji wa chungu cha solder (kawaida 302 hadi 316°C, ambacho kiko juu kidogo ya kiwango cha kuyeyuka cha solder), husababisha uundaji mdogo wa mafusho ya risasi. Mfiduo wa kimsingi wa chembechembe za risasi/bati huja wakati wa shughuli za uondoaji na urekebishaji wa vifaa, kutoka kwa msukosuko wa taka kwenye chungu, kuhamisha kwenye chombo cha kurejesha na kusafisha mabaki ya solder. Chembechembe laini ya risasi/bati hutengenezwa wakati wa operesheni ya kuondoa drossing na inaweza kutolewa kwenye chumba cha kazi na eneo la kupumua la opereta wa solder ya wimbi. Mikakati mbalimbali ya udhibiti wa kihandisi imebuniwa ili kupunguza uwezekano huu wa kufichua chembechembe za risasi, ikiwa ni pamoja na kuingizwa kwa uingizaji hewa wa moshi wa ndani kwenye chombo cha kurejesha tena (ona mchoro 3), matumizi ya ombwe za HEPA kwa kusafisha mabaki na mifereji ya kutolea moshi inayoweza kunyumbulika kwa mikono inayoweka sawa. uingizaji hewa kwenye sufuria ya moto wakati wa kufuta. Matumizi ya mifagio au brashi kwa kufagia mabaki ya solder lazima yapigwe marufuku. Utunzaji mkali wa nyumba na mazoea ya usafi wa kibinafsi lazima pia kuhitajika. Wakati wa shughuli za matengenezo ya vifaa vya solder (ambazo hufanyika kila wiki, kila mwezi, robo mwaka na kila mwaka), vipengele mbalimbali vya sufuria ya moto husafishwa ndani ya vifaa au kuondolewa na kusafishwa katika hood iliyochoka ndani ya nchi. Shughuli hizi za kusafisha zinaweza kuhusisha kukwarua kimwili au kusafisha kimitambo (kwa kutumia drill ya umeme na kiambatisho cha brashi ya waya) pampu ya solder na baffles. Viwango vya juu vya chembechembe za risasi huzalishwa wakati wa mchakato wa kusafisha mitambo, na mchakato unapaswa kufanywa katika eneo la ndani ambalo limechoka.

Kielelezo 3. Mkokoteni wa taka na kifuniko cha utupu

MIC050F6

Ukaguzi, kugusa-up na kupima

Ukaguzi wa kuona na vipengele vya kugusa hufanywa baada ya kuzungusha mawimbi na kuhusisha matumizi ya lenzi za kukuza/taa za kazi kwa ukaguzi mzuri na mguso wa kutokamilika. Kitendaji cha kugusa kinaweza kuhusisha matumizi ya a fimbo-solder chuma cha kutengenezea kinachoshikiliwa kwa mkono na solder ya msingi ya rosini au kupiga mswaki kwenye kiasi kidogo cha mtiririko wa kioevu na solder ya waya ya risasi/bati. Moshi unaoonekana kutoka kwa kutengenezea vijiti huhusisha bidhaa za uharibifu kutoka kwa mtiririko. Kiasi kidogo cha ushanga wa madini ya risasi/bati ambacho hakikushikamana na kiungio cha solder kinaweza kutoa suala la utunzaji wa nyumba na usafi wa kibinafsi. Inapaswa kutoa feni iliyo karibu na kituo cha kufanyia kazi kwa ajili ya uingizaji hewa wa jumla wa dilution mbali na eneo la kupumulia la mhudumu au mfumo wa kisasa zaidi wa kutolea moshi unaonasa bidhaa za kuharibika kwenye ncha ya chuma cha kutengenezea au karibu na operesheni inapaswa kutolewa. Moshi huo kisha huelekezwa kwenye mfumo wa moshi wa kisusuaji hewa unaojumuisha uchujaji wa HEPA kwa chembechembe na ufyonzaji wa gesi ya kaboni kwa aldehidi aliphatiki na gesi za asidi hidrokloriki. Ufanisi wa mifumo hii ya kutolea nje ya soldering inategemea sana kasi ya kukamata, ukaribu na hatua ya uzalishaji wa mafusho na ukosefu wa rasimu za msalaba kwenye uso wa kazi. Upimaji wa umeme wa PCB iliyokamilishwa unahitaji vifaa maalum vya majaribio na programu.

Kufanya kazi tena na kutengeneza

Kulingana na matokeo ya upimaji wa bodi, bodi zenye kasoro zinatathminiwa kwa kushindwa kwa sehemu maalum na kubadilishwa. Urekebishaji huu wa bodi unaweza kuhusisha soldering ya vijiti. Ikiwa vipengele vya msingi kwenye PCB kama vile microprocessor vinahitaji uingizwaji, a rework solder sufuria hutumika kuzamisha sehemu hiyo ya ubao inayoweka sehemu yenye kasoro au kiungo kwenye chungu kidogo cha solder, kuondoa kijenzi hicho na kisha kuingiza kijenzi kipya kwenye ubao. Ikiwa sehemu ni ndogo au imeondolewa kwa urahisi zaidi, a vac ya hewa mfumo unaotumia hewa ya moto kwa ajili ya kupokanzwa kiungo cha solder na utupu wa kuondoa solder hutumika. Chungu cha kutengenezea upya huwekwa ndani ya uzio uliochoka ndani ya nchi ambao hutoa kasi ya kutosha ya kutolea moshi ili kunasa bidhaa za mtengano wa flux zinazoundwa wakati solder ya kioevu inapopigwa kwenye ubao na kuwasiliana na solder kufanywa. Sufuria hii pia hutengeneza takataka na inahitaji vifaa na taratibu za kuondoa takataka (kwa kiwango kidogo zaidi). Mfumo wa vac ya hewa hauhitaji kuwekwa ndani ya boma, lakini solder ya risasi/bati iliyoondolewa lazima ishughulikiwe kama taka hatari na irudishwe/kutumika tena.

Shughuli za usaidizi - kusafisha stencil

Hatua ya kwanza katika mchakato wa mkusanyiko wa PCB ilihusisha matumizi ya stencil kwa kutoa muundo wa maeneo ya kuunganisha kwa kuweka solder ya risasi/bati ili kubana. Kwa kawaida, nafasi za stencil huanza kuziba na mabaki ya bati ya risasi/bati lazima yaondolewe kwa kila zamu. Usafishaji wa awali kwa kawaida hufanywa kwenye kichapishi cha skrini ili kunasa uchafuzi mwingi kwenye ubao, kwa kuifuta uso wa ubao kwa mchanganyiko wa pombe ulioyeyushwa na wipes zinazoweza kutumika. Ili kuondoa kabisa mabaki iliyobaki mchakato wa kusafisha mvua unahitajika. Katika mfumo unaofanana na dishwasher kubwa, maji ya moto (57 ° C) na ufumbuzi wa kemikali wa amini ya aliphatic ya kuondokana (monoethanol amine) hutumiwa kuondoa kemikali ya kuweka solder kutoka kwa stencil. Kiasi kikubwa cha solder ya risasi/bati huoshwa kutoka kwenye ubao na kuwekwa kwenye chemba ya kunawa au kwenye myeyusho kwenye kimiminiko cha maji. Maji taka haya yanahitaji mchujo au uondoaji wa kemikali wa risasi na urekebishaji wa pH kwa amini za aliphatic babuzi (kwa kutumia asidi hidrokloriki). Visafishaji vipya zaidi vya stencil za mfumo funge hutumia suluji sawa ya safisha hadi itumike. Suluhisho huhamishiwa kwenye kitengo cha kunereka, na tete hupunguzwa hadi mabaki ya nusu ya kioevu yatengenezwe. Mabaki haya basi hushughulikiwa kama taka hatari ya risasi/bati iliyochafuliwa.

Mchakato wa Mkutano wa Kompyuta

Mara tu PCB ya mwisho inapokusanywa, inahamishiwa kwa uendeshaji wa mkusanyiko wa mifumo ili kujumuishwa kwenye bidhaa ya mwisho ya kompyuta. Operesheni hii kwa kawaida ni ya nguvu kazi kubwa, huku sehemu za vijenzi zitakazokusanywa zikitolewa kwa vituo vya kazi vya mtu binafsi kwenye mikokoteni ya steji kando ya mstari wa kuunganisha ulioboreshwa. Hatari kuu za kiafya na usalama zinahusiana na harakati za nyenzo na uwekaji (vinyanyua uma, kuinua kwa mikono), athari za ergonomic za mchakato wa kusanyiko (anuwai ya mwendo, nguvu ya kuingiza inayohitajika ili "kuweka" vifaa, usakinishaji wa skrubu na viunganishi) na ufungaji wa mwisho. , punguza ufungashaji na usafirishaji. Mchakato wa kawaida wa mkusanyiko wa kompyuta ni pamoja na:

  • chassis / maandalizi ya kesi
  • Uingizaji wa PCB (ubao wa mama na binti).
  • sehemu ya msingi (floppy drive, gari ngumu, ugavi wa umeme, CD-ROM drive) kuingizwa
  • kusanyiko la onyesho (vifaa vya kubebeka pekee)
  • uwekaji wa kipanya na kibodi (vibebeji pekee)
  • kebo, viunganishi na spika
  • mkusanyiko wa kifuniko cha juu
  • upakuaji wa programu
  • mtihani
  • rework
  • chaji ya betri (portables pekee) na ufungaji
  • shrink wrapping na meli.

 

Kemikali pekee ambazo zinaweza kutumika katika mchakato wa mkusanyiko zinahusisha kusafisha mwisho wa kesi ya kompyuta au kufuatilia. Kwa kawaida, suluhisho la dilute la pombe ya isopropili na maji au mchanganyiko wa kibiashara wa visafishaji (kwa mfano, Simple Green - cellosolve ya butyl ya dilute na suluhisho la maji) hutumiwa.

 

Back

Jumamosi, Aprili 02 2011 18: 56

Athari za Kiafya na Miundo ya Magonjwa

Kama tasnia inayoibuka, utengenezaji wa semiconductor mara nyingi umezingatiwa kama kielelezo cha mahali pa kazi cha teknolojia ya juu. Kwa sababu ya mahitaji magumu ya utengenezaji yanayohusiana na kutoa tabaka nyingi za sakiti za kielektroniki zenye mwelekeo wa mikroni kwenye kaki za silicon, mazingira ya chumba safi yamekuwa sawa na mahali pa kazi kwa tasnia hii. Kwa kuwa baadhi ya gesi za hidridi zinazotumiwa katika utengenezaji wa semiconductor (kwa mfano, arsine, fosfini) zilitambuliwa mapema kama kemikali zenye sumu kali, teknolojia ya kudhibiti uvutaji hewa umekuwa sehemu muhimu ya utengenezaji wa kaki. Wafanyakazi wa semiconductor wametengwa zaidi na mchakato wa uzalishaji kwa kuvaa nguo maalum zinazofunika mwili mzima (kwa mfano, gauni), vifuniko vya nywele, vifuniko vya viatu na, mara kwa mara, vinyago vya uso (au hata vifaa vya kupumua vinavyotolewa na hewa). Kutoka kwa mtazamo wa vitendo, wasiwasi wa mwajiri kwa usafi wa bidhaa umesababisha, pia, katika ulinzi wa kufichua kwa mfanyakazi.

Mbali na mavazi ya kinga ya kibinafsi, mifumo ya kisasa zaidi ya uingizaji hewa na ufuatiliaji wa hewa ya kemikali/gesi hutumiwa katika tasnia nzima ya semiconductor kugundua uvujaji wa mivuke yenye sumu ya kutengenezea kemikali, asidi na gesi za hidridi katika sehemu kwa kila milioni (ppm) au chini ya hapo. Ingawa, kwa mtazamo wa kihistoria, tasnia imepata uhamishaji wa wafanyikazi wa mara kwa mara kutoka kwa vyumba vya kutengeneza kaki, kulingana na uvujaji halisi au unaoshukiwa wa gesi au vimumunyisho, vipindi kama hivyo vya uokoaji vimekuwa matukio ya kawaida kwa sababu ya masomo yaliyopatikana katika muundo wa mifumo ya uingizaji hewa, gesi yenye sumu. /ushughulikiaji wa kemikali na mifumo ya kisasa zaidi ya ufuatiliaji wa hewa na sampuli za hewa zinazoendelea. Hata hivyo, ongezeko la thamani ya fedha ya kaki za silicon za kibinafsi (pamoja na kipenyo cha kaki kinachoongezeka), ambacho kinaweza kuwa na idadi kubwa ya vichakataji vidogo au vifaa vya kumbukumbu, vinaweza kuweka mkazo wa kiakili kwa wafanyikazi ambao lazima wadhibiti wenyewe vyombo vya kaki hizi wakati wa michakato ya utengenezaji. Ushahidi wa mkazo huo ulipatikana wakati wa utafiti wa wafanyakazi wa semiconductor (Hammond et al. 1995; Hines et al. 1995; McCurdy et al. 1995).

Sekta ya semiconductor ilianza nchini Merika, ambayo ina idadi kubwa zaidi ya wafanyikazi wa tasnia ya semiconductor (takriban 225,000 mnamo 1994) ya nchi yoyote. (BLS 1995). Hata hivyo, kupata makadirio halali ya ajira ya kimataifa kwa sekta hii ni vigumu kwa sababu ya kujumuishwa kwa wafanyakazi wa semiconductor na wafanyakazi wa "kutengeneza vifaa vya umeme/kielektroniki" katika takwimu za mataifa mengi. Kwa sababu ya udhibiti mkali wa uhandisi unaohitajika kwa utengenezaji wa vifaa vya semicondukta, kuna uwezekano mkubwa kwamba sehemu za kazi za semicondukta (yaani, vyumba vya kusafisha) zinaweza kulinganishwa, katika mambo mengi, duniani kote. Uelewa huu, pamoja na mahitaji ya serikali ya Marekani ya kurekodi majeraha na magonjwa yote muhimu yanayohusiana na kazi miongoni mwa wafanyakazi wa Marekani, hufanya uzoefu wa jeraha la kazi na ugonjwa wa wafanyakazi wa semiconductor wa Marekani kuwa suala muhimu sana katika kiwango cha kitaifa na kimataifa. Kwa kifupi, kwa wakati huu kuna vyanzo vichache vya kimataifa vya taarifa na data muhimu kuhusu usalama na uzoefu wa afya wa mfanyikazi wa semiconductor, isipokuwa vile vya Utafiti wa Kila Mwaka wa Majeruhi na Magonjwa ya Kazini na Ofisi ya Marekani ya Takwimu za Kazi (BLS).

Nchini Marekani, ambayo imekusanya data ya majeraha ya kazi na magonjwa kwenye viwanda vyote tangu 1972, mzunguko wa majeraha na magonjwa yanayohusiana na kazi kati ya wafanyakazi wa semiconductor imekuwa kati ya chini zaidi ya viwanda vyote vya utengenezaji. Walakini, wasiwasi umetolewa kuwa athari za kiafya zaidi zinaweza kuwa kati ya wafanyikazi wa semiconductor (LaDou 1986), ingawa athari kama hizo hazijaandikwa.

Kongamano kadhaa zimefanyika kuhusu tathmini ya teknolojia ya udhibiti katika tasnia ya semiconductor, pamoja na karatasi kadhaa za kongamano zinazohusu masuala ya mazingira na usalama wa wafanyikazi na afya (ACGIH 1989, 1993).

Idadi ndogo ya data ya jeraha la kazi na ugonjwa kwa jumuiya ya kimataifa ya utengenezaji wa semiconductor ilitolewa kupitia uchunguzi maalum uliofanywa mwaka wa 1995, ukihusisha kesi zilizoripotiwa kwa miaka ya 1993 na 1994. Data hizi za utafiti zimefupishwa hapa chini.

Majeraha ya Kazi na Ugonjwa kati ya Wafanyakazi wa Semiconductor

Kuhusiana na data ya kimataifa ya takwimu inayohusishwa na majeraha ya kazi na magonjwa kati ya wafanyakazi wa semiconductor, data pekee inayoweza kulinganishwa inaonekana kuwa ile inayotokana na uchunguzi wa shughuli za utengenezaji wa semiconductor za kitaifa zilizofanywa mwaka wa 1995 (Lassiter 1996). Data iliyokusanywa katika uchunguzi huu ilihusisha shughuli za kimataifa za watengenezaji wa semiconductor wenye makao yake nchini Marekani kwa miaka ya 1993-94. Baadhi ya data kutoka kwa uchunguzi huo zilijumuisha shughuli zingine isipokuwa utengenezaji wa semiconductor (kwa mfano, utengenezaji wa kompyuta na diski), ingawa kampuni zote zilizoshiriki zilihusika katika tasnia ya vifaa vya elektroniki. Matokeo ya utafiti huu yamewasilishwa katika kielelezo cha 1 na cha 2, ambacho kinajumuisha data kutoka eneo la Asia-Pasifiki, Ulaya, Amerika Kusini na Marekani. Kila kesi ilihusisha jeraha au ugonjwa unaohusiana na kazi ambao ulihitaji matibabu au hasara ya kazi au kizuizi. Viwango vyote vya matukio katika takwimu vimehesabiwa kama idadi ya kesi (au siku za kazi zilizopotea) kwa saa 200,000 za mfanyakazi kwa mwaka. Ikiwa jumla ya saa za mfanyakazi hazikupatikana, wastani wa makadirio ya ajira ya kila mwaka yalitumiwa. Kiwango cha 200,000 cha saa za mfanyikazi ni sawa na wafanyikazi 100 wanaolingana wa muda wote kwa mwaka (ikichukua saa 2,000 za kazi kwa kila mfanyakazi kwa mwaka).

Kielelezo 1. Usambazaji wa viwango vya matukio ya majeraha na magonjwa ya kazini na sekta ya ulimwengu, 1993 na 1994.

MIC060F6

Mchoro 2. Usambazaji wa viwango vya matukio ya Majeruhi na magonjwa kwa siku za mapumziko ya kazi kulingana na sekta ya ulimwengu 1993 na 1994.

MIC060F7

Kielelezo cha 1 kinaonyesha viwango vya majeraha ya kazi na matukio ya magonjwa kwa maeneo mbalimbali ya dunia katika uchunguzi wa 1993-94. Viwango vya nchi binafsi havijajumuishwa ili kuhakikisha usiri wa kampuni zinazoshiriki ambazo zilikuwa vyanzo pekee vya data kwa nchi fulani. Kwa hivyo, kwa nchi fulani katika utafiti, data iliripotiwa kwa kituo kimoja tu. Katika matukio kadhaa, makampuni yaliunganisha data zote za kimataifa katika takwimu moja. Data hizi za mwisho zimeorodheshwa katika takwimu 1 na takwimu 2 kama "Pamoja".

Matukio ya kila mwaka ya majeraha na magonjwa ya kazini kati ya wafanyikazi wote katika uchunguzi wa kimataifa yalikuwa kesi 3.3 kwa kila wafanyikazi 100 (saa za wafanyikazi 200,000) mnamo 1993 na 2.7 mnamo 1994. Kulikuwa na kesi 12,615 zilizoripotiwa kwa 1993 na 12,368 kwa 1994. kesi (12,130 mwaka 1993) zilitokana na makampuni ya Marekani. Kesi hizi zilihusishwa na takriban wafanyikazi 387,000 mnamo 1993 na 458,000 mnamo 1994.

Mchoro wa 2 unaonyesha viwango vya matukio kwa kesi zilizopotea za siku ya kazi zinazojumuisha siku za mbali na kazi. Viwango vya matukio ya 1993 na 1994 vilitokana na takriban kesi 4,000 za siku za kazi zilizopotea kwa kila miaka 2 katika uchunguzi wa kimataifa. Viwango vya kimataifa/kikanda vya viwango vya matukio vya takwimu hii vilikuwa finyu zaidi kati ya vilivyopimwa. Matukio ya kesi zilizopotea siku ya kazi inaweza kuwakilisha takwimu za kimataifa zinazoweza kulinganishwa zaidi kuhusiana na usalama wa mfanyakazi na uzoefu wa afya. Kiwango cha matukio ya siku za kazi zilizopotea (siku mbali na kazi) kilikuwa takriban siku 15.4 kutoka kazini kwa kila wafanyikazi 100 kwa kila moja ya miaka 2.

Data pekee ya kina inayojulikana kuwepo kuhusu sifa za kesi za majeraha na magonjwa ya mfanyakazi wa semiconductor ni zile zinazokusanywa kila mwaka nchini Marekani na BLS, zinazohusisha kesi zilizopoteza siku za kazi. Kesi zilizojadiliwa hapa zilitambuliwa na BLS katika uchunguzi wao wa kila mwaka wa 1993. Data iliyopatikana kutokana na kesi hizi inaonekana katika takwimu 3, takwimu 4, takwimu 5 na takwimu 6. Kila takwimu inalinganisha uzoefu wa kesi ya siku ya kazi iliyopotea kwa sekta binafsi, viwanda vyote na utengenezaji wa semiconductor.

Kielelezo 3. Matukio ya kulinganisha ya kesi za siku za kazi zilizopotea1 kwa aina ya tukio au mfiduo, 1993

MIC060F2

Kielelezo 4. Matukio ya kulinganisha ya kesi za siku za kazi zilizopotea1 kwa chanzo cha majeraha au ugonjwa, 1993.

MIC060F3

Kielelezo 5. Matukio ya kulinganisha ya kesi za siku za kazi zilizopotea1 kwa asili ya jeraha au ugonjwa, 1993.

MIC060F4

Kielelezo 6. Matukio ya kulinganisha ya kesi zilizopotea za siku ya kazi na sehemu ya mwili iliyoathiriwa, 1993.

MIC060F5

Kielelezo cha 3 kinalinganisha hali ya siku ya kazi iliyopotea ya wafanyakazi wa semiconductor wa Marekani mwaka 1993 na sekta ya kibinafsi na utengenezaji wote kwa heshima na aina ya tukio au kufichua. Viwango vya matukio kwa aina nyingi katika takwimu hii vilikuwa chini sana kwa wafanyikazi wa tasnia ya semiconductor kuliko kwa sekta ya kibinafsi au viwanda vyote. Kesi zinazohusisha matumizi ya kupita kiasi kati ya wafanyikazi wa semiconductor zilikuwa chini ya nusu ya kiwango cha wafanyikazi wote katika sekta ya utengenezaji. Kategoria ya mfiduo hatari (kimsingi inayohusishwa na mfiduo wa dutu za kemikali) ilikuwa sawa kati ya vikundi vyote vitatu.

Mgawanyiko linganishi wa kesi zilizopotea za siku ya kazi kulingana na chanzo cha jeraha au ugonjwa umeonyeshwa katika mchoro 4. Viwango vya matukio ya siku ya kazi vilivyopotea kwa wafanyikazi wa semiconductor vilikuwa chini ya vile vya sekta binafsi na utengenezaji wote katika kategoria zote za chanzo isipokuwa kesi zinazohusiana na mfiduo wa kemikali. vitu.

Kielelezo cha 5 kinalinganisha viwango vya matukio ya siku ya kazi vilivyopotea vinavyohusishwa na asili ya jeraha au ugonjwa kati ya vikundi vitatu. Viwango vya wafanyakazi wa semiconductor vilikuwa chini ya nusu ya viwango vya sekta binafsi na viwanda vyote mwaka 1993. Matukio ya kuchomwa kwa kemikali yalikuwa juu kidogo kwa wafanyakazi wa semiconductor, lakini yalikuwa chini sana kwa makundi yote matatu ya kulinganisha. Matukio ya ugonjwa wa handaki ya carpal (CTS) kati ya wafanyikazi wa semiconductor wa Amerika ilikuwa chini ya nusu ya kiwango cha utengenezaji wote.

Katika mchoro wa 6, usambazaji na matukio ya kesi zinazohusisha siku za mbali na kazi zinaonyeshwa kulingana na sehemu ya mwili iliyoathirika. Ingawa matukio ya kesi zinazohusisha mifumo ya mwili yalikuwa ya chini kwa vikundi vyote vya kulinganisha, kiwango cha wafanyikazi wa semiconductor kiliinuliwa kidogo. Sehemu zingine zote za mwili zilizoathiriwa zilikuwa chini sana kwa wafanyikazi wa semiconductor kuliko kwa vikundi vingine viwili vya kulinganisha.

Masomo ya Epidemiological ya Wafanyakazi wa Semiconductor

Wasiwasi wa uwezekano wa madhara ya afya ya uzazi unaohusishwa na ajira katika semiconductor ulijitokeza mwaka wa 1983 wakati mfanyakazi wa kike katika kituo cha semiconductor cha Shirika la Vifaa vya Dijiti huko Hudson, Massachusetts, alidokeza kuwa aliamini kuwa mimba nyingi zimeharibika miongoni mwa wafanyakazi katika vyumba vya usafi vya kituo hicho. Madai haya, pamoja na kukosekana kwa data ya ndani katika kituo hicho, yalisababisha uchunguzi wa magonjwa ya Chuo Kikuu cha Massachusetts cha Shule ya Afya ya Umma huko Amherst (UMAss). Utafiti ulianza Mei 1984 na kukamilika mwaka 1985 (Pastides et al. 1988).

Hatari kubwa ya kuharibika kwa mimba ilizingatiwa katika eneo la fotolithografia na eneo la usambaaji ikilinganishwa na wafanyikazi ambao hawajawekwa wazi katika maeneo mengine ya kituo. Hatari ya jamaa ya 1.75 ilionekana kuwa si muhimu kitakwimu (p <0.05), ingawa hatari ya 2.18 iliyozingatiwa kati ya wafanyikazi katika maeneo ya usambazaji ilikuwa muhimu. Uchapishaji wa utafiti wa UMass ulisababisha wasiwasi katika tasnia nzima ya semiconductor kwamba utafiti mkubwa ulithibitishwa ili kudhibitisha matokeo yaliyozingatiwa na kuamua kiwango chao na sababu inayowezekana.

Chama cha Semiconductor Semiconductor (SIA) cha Marekani kilifadhili utafiti mkubwa zaidi uliofanywa na Chuo Kikuu cha California huko Davis (UC Davis) kuanzia mwaka wa 1989. Utafiti wa UC Davis uliundwa ili kupima dhana kwamba utengenezaji wa semiconductor ulihusishwa na ongezeko la hatari. ya kuharibika kwa mimba kwa wafanyakazi wa kike wa kutengeneza kaki. Idadi ya watu wa utafiti ilichaguliwa kutoka kati ya makampuni 14 ambayo yaliwakilisha maeneo 42 ya uzalishaji katika majimbo 17. Idadi kubwa zaidi ya tovuti (zinazowakilisha karibu nusu ya wafanyakazi katika utafiti) ilikuwa California.

Utafiti wa UC Davis ulijumuisha vipengele vitatu tofauti: sehemu ya sehemu-mtambuka (McCurdy et al. 1995; Pocekay et al. 1995); sehemu ya kikundi cha kihistoria (Schenker et al. 1995); na kipengele kinachotarajiwa (Eskenazi et al. 1995). Kiini cha kila moja ya tafiti hizi kilikuwa tathmini ya mfiduo (Hines et al. 1995; Hammond et al. 1995). Sehemu ya tathmini ya udhihirisho iliwaweka wafanyikazi kwa kikundi cha mfiduo wa jamaa (yaani, mfiduo wa juu, mfiduo wa chini na kadhalika).

Katika sehemu ya kihistoria ya utafiti, ilibainishwa kuwa hatari ya jamaa ya wafanyikazi wa uwongo, ikilinganishwa na wafanyikazi wasio wa uundaji, ilikuwa 1.45 (yaani, 45% ya hatari ya ziada ya kuharibika kwa mimba). Kikundi cha hatari zaidi kilichotambuliwa katika kipengele cha kihistoria cha utafiti kilikuwa wanawake ambao walifanya kazi katika upigaji picha au shughuli za etching. Wanawake wanaofanya shughuli za kuchota walipata hatari ya jamaa ya 2.15 (RR=2.15). Kwa kuongeza, uhusiano wa majibu ya kipimo ulionekana kati ya wanawake ambao walifanya kazi na mpiga picha au msanidi yeyote kwa heshima na hatari ya kuharibika kwa mimba. Data hizi ziliunga mkono muunganisho wa kipimo cha etha za ethylene glikoli (EGE) lakini si etha za propylene glycol (PGE).

Ingawa ongezeko la hatari ya kuharibika kwa mimba ilizingatiwa miongoni mwa wafanyakazi wa utengenezaji wa kaki za kike katika sehemu inayotarajiwa ya utafiti wa UC Davis, matokeo hayakuwa muhimu kitakwimu (p chini ya 0.05). Idadi ndogo ya mimba ilipunguza kwa kiasi kikubwa nguvu ya sehemu inayotarajiwa ya utafiti. Uchambuzi kwa kuathiriwa na wakala wa kemikali ulionyesha hatari iliyoongezeka kwa wale wanawake ambao walifanya kazi na etha ya ethylene glikoli monoethyl, lakini ilitokana na mimba 3 tu. Ugunduzi mmoja muhimu ulikuwa uungaji mkono wa jumla, na sio kupingana, matokeo ya sehemu ya kihistoria.

Sehemu ya sehemu ya utafiti ilibainisha ongezeko la dalili za kupumua kwa juu hasa katika tanuru ya kueneza na makundi ya filamu nyembamba ya wafanyakazi. Ugunduzi wa kuvutia ulikuwa athari za ulinzi zinazoonekana za vidhibiti mbalimbali vya uhandisi vinavyohusiana na ergonomics (kwa mfano, sehemu za miguu na matumizi ya kiti kinachoweza kurekebishwa ili kupunguza majeraha ya mgongo).

Vipimo vya hewa vilivyofanywa katika vitambaa vya kaki vilipata mifichuo mingi ya viyeyusho vilikuwa chini ya 1% ya vikomo vinavyokubalika vya kukaribia aliyeambukizwa (PEL) vilivyoanzishwa na serikali ya Marekani.

Utafiti tofauti wa magonjwa (Correa et al. 1996) ulifanywa na Chuo Kikuu cha Johns Hopkins (JHU), ukihusisha kikundi cha wafanyakazi wa semiconductor wa IBM Corporation mwaka wa 1989. Kiwango cha jumla cha kuharibika kwa mimba kilichozingatiwa katika utafiti wa JHU uliohusisha wafanyakazi wa chumba cha usafi wa kike kilikuwa 16.6%. Hatari ya kuharibika kwa mimba kati ya wafanyikazi wa kike wa chumba cha usafi walio na uwezekano wa juu zaidi wa etha za ethylene glikoli ilikuwa 2.8 (95% CI = 1.4-5.6).

Majadiliano ya Mafunzo ya Epidemiological ya Uzazi yanayohusisha Wafanyakazi wa Semiconductor

Masomo ya epidemiological yalikuwa ya ajabu katika upeo na kufanana kwa matokeo. Masomo haya yote yalitoa matokeo sawa. Kila utafiti uliandika hatari ya ziada ya utoaji mimba wa pekee (kuharibika kwa mimba) kwa wafanyakazi wa utengenezaji wa kaki wa semiconductor wa kike. Masomo mawili kati ya (JHU na UC Davis) yanaweza kuashiria uhusiano wa sababu na kufichuliwa kwa etha za glikoli zenye ethylene. Utafiti wa UMass uligundua kuwa kikundi cha picha (wale walio na etha ya glikoli) walikuwa na hatari ndogo kuliko kikundi cha uenezaji, ambacho hakikuwa na kumbukumbu ya mfiduo wa etha ya glikoli. Ingawa tafiti hizi zinaonyesha ongezeko la hatari ya utoaji mimba wa moja kwa moja kati ya wafanyakazi wa kutengeneza kaki, sababu ya hatari hiyo ya ziada haijulikani wazi. Utafiti wa JHU ulishindwa kuandika jukumu muhimu la etha za glikoli, na utafiti wa UC Davis uliunganisha etha za glikoli kwa kiasi kidogo tu (kupitia uundaji wa udhihirisho na mazoea ya kazi yaliyoripotiwa) na athari za uzazi. Kidogo kama ufuatiliaji wowote ulifanyika katika utafiti wowote ili kubaini kukaribiana na etha za glikoli. Kufuatia kukamilika kwa tafiti hizi tasnia ya semiconductor ilianza kubadili kutoka etha za glikoli za mfululizo wa ethilini hadi mbadala kama vile etha za ethyl lactate na etha za glikoli za mfululizo wa propylene.

Hitimisho

Kulingana na data bora zaidi inayopatikana kuhusu matukio ya kila mwaka ya majeraha na magonjwa yanayohusiana na kazi, wafanyikazi wa semiconductor wako katika hatari ndogo kuliko wafanyikazi katika sekta zingine za utengenezaji au katika sekta ya kibinafsi (pamoja na tasnia nyingi zisizo za utengenezaji). Kwa misingi ya kimataifa, inaonekana kwamba data ya takwimu za majeraha ya kazini na magonjwa yanayohusiana na matukio ya siku ya kazi yaliyopotea inaweza kuwa kiashirio cha kutegemewa cha usalama na afya ya wafanyakazi wa semiconductor duniani kote. Sekta hii imefadhili masomo kadhaa huru ya epidemiological katika jaribio la kupata majibu ya maswali ya matokeo ya afya ya uzazi kuhusiana na ajira katika sekta hiyo. Ingawa uhusiano wa uhakika kati ya mimba zinazoharibika na kuathiriwa na etha za glikoli zenye ethylene haukuanzishwa, tasnia imeanza kutumia vimumunyisho mbadala vya kupiga picha.

 

Back

Jumamosi, Aprili 02 2011 19: 07

Masuala ya Mazingira na Afya ya Umma

Maelezo ya Sekta

Sekta ya umeme, ikilinganishwa na viwanda vingine, imekuwa ikizingatiwa kuwa "safi" kwa kuzingatia athari zake za mazingira. Zaidi ya hayo, kemikali zinazotumiwa katika utengenezaji wa sehemu na vijenzi vya kielektroniki, na taka zinazozalishwa, huunda masuala muhimu ya mazingira ambayo lazima yashughulikiwe kwa kiwango cha kimataifa kutokana na ukubwa wa sekta ya umeme. Taka na bidhaa za ziada zinazotokana na utengenezaji wa bodi za waya zilizochapishwa (PWBs), bodi za saketi zilizochapishwa (PCBs) na semiconductors ni maeneo ya kupendeza ambayo tasnia ya kielektroniki imefuatilia kwa nguvu katika suala la kuzuia uchafuzi wa mazingira, teknolojia ya matibabu na mbinu za kuchakata/kurejesha. .

Kwa kiwango kikubwa, motisha ya kudhibiti nyayo ya mazingira ya michakato ya kielektroniki imehama kutoka kwa msukumo wa mazingira hadi uwanja wa kifedha. Kutokana na gharama na madeni yanayohusiana na uchafu na uchafuzi wa mazingira hatarishi, tasnia ya vifaa vya elektroniki imetekeleza kwa ukali na kuendeleza udhibiti wa mazingira ambao umepunguza kwa kiasi kikubwa athari za bidhaa na taka zake. Kwa kuongezea, tasnia ya vifaa vya elektroniki imechukua mbinu ya kujumuisha malengo ya mazingira, zana na mbinu katika biashara zake zinazojali mazingira. Mifano ya mbinu hii tendaji ni kuondolewa kwa CFCs na misombo iliyotiwa florini na uundaji wa njia mbadala za "rafiki wa mazingira", pamoja na mbinu inayoibuka ya "muundo wa mazingira" kwa maendeleo ya bidhaa.

Utengenezaji wa PWB, PCB na halvledare unahitaji matumizi ya aina mbalimbali za kemikali, mbinu maalumu za utengenezaji na vifaa. Kwa sababu ya hatari zinazohusiana na michakato hii ya utengenezaji, usimamizi mzuri wa bidhaa za kemikali, taka na uzalishaji ni muhimu ili kuhakikisha usalama wa wafanyikazi wa tasnia na ulinzi wa mazingira katika jamii wanamoishi.

Jedwali Na. Aidha, majedwali yanawasilisha aina kuu za athari za kimazingira na njia zinazokubalika kwa ujumla za kupunguza na kudhibiti mkondo wa taka. Kimsingi, taka zinazozalishwa huathiri maji machafu ya viwandani au hewa, au kuwa taka ngumu.

Jedwali 1. Uzalishaji na udhibiti wa taka wa PWB

Hatua za mchakato

Hatari
upotevu/vifaa

Mazingira
athari

Udhibiti1

Material
maandalizi

hakuna

hakuna

hakuna

Stack na pin

Madini nzito/ya thamani
Epoxy/fibreglass

Taka ngumu2
Taka ngumu2

Recycle/reclaim
Recycle/reclaim

Kuchimba

Madini nzito/ya thamani
Epoxy/fibreglass

Taka ngumu2
Taka ngumu2

Recycle/reclaim
Recycle/reclaim

Deburr

Madini nzito/ya thamani
Epoxy/fibreglass

Taka ngumu2
Taka ngumu2

Recycle/reclaim
Recycle/reclaim

Isiyo na umeme
mchovyo wa shaba

Vyuma

Vibabuzi/visababishaji

Fluoridi

Maji taka

Maji machafu/hewa

Maji taka

Kunyesha kwa kemikali

PH neutralization / scrubbing hewa
(kunyonya)
Neutralization ya kemikali

Upigaji

Vimumunyisho

Vibabuzi
Vimumunyisho

Hewa

Hewa
Taka ngumu2

Adsorption, condensation au
uwakaji
Kusafisha hewa (kunyonya)
Recycle/reclaim/uchomaji

Mchoro wa muundo

Vibabuzi

Vyuma
Fluoridi

Maji machafu/hewa

Maji taka
Maji taka

PH neutralization / scrubbing hewa
(kunyonya)
Kunyesha kwa kemikali
Kunyesha kwa kemikali

Futa, etch, strip

Amonia
Vyuma
Vimumunyisho

Hewa
Maji taka
Taka ngumu2

Kusafisha hewa (adsorption)
Kunyesha kwa kemikali
Recycle/reclaim/uchomaji

Mask ya solder

Vibabuzi
Vimumunyisho

Vimumunyisho/wino za epoksi

Hewa
Hewa

Taka ngumu2

Kusafisha hewa (adsorption)
Adsorption, condensation, au
uwakaji
Recycle/reclaim/uchomaji

Mipako ya solder

Vimumunyisho

Vibabuzi
Solder ya risasi / bati, flux

Hewa

Hewa
Taka ngumu2

Adsorption, condensation au
uwakaji
Kusafisha hewa (adsorption)
Recycle/reclaim

Kuweka kwa dhahabu

Vibabuzi
Vibabuzi
Vyuma
Vyuma

Hewa
Maji taka
Maji taka
Taka ngumu2

Kusafisha hewa (adsorption)
pH neutralization
Kunyesha kwa kemikali
Recycle/reclaim

Sehemu
legend

Vimumunyisho

Viyeyusho/wino

Hewa

Taka ngumu2

Adsorption condensation au
uwakaji
Recycle/reclaim/uchomaji

1. Utumiaji wa vidhibiti vya kupunguza unategemea vikomo vya kutokwa maji katika eneo mahususi.

2. Taka ngumu ni nyenzo yoyote iliyotupwa bila kujali hali yake.

Jedwali 2. Uzalishaji na udhibiti wa taka za PCB

Hatua za mchakato

Hatari
upotevu/vifaa

Mazingira
athari

Udhibiti

Kusafisha

Vyuma (risasi)

Maji taka

pH neutralization, kemikali
mvua, kusaga risasi

Kuweka Solder

Bandika la solder (risasi/bati)

Taka ngumu

Recycle/reclaim

Ushauri
maombi

Gundi za epoxy

Taka ngumu

Kuingia

Sehemu
insertion

   

Kanda za plastiki, reels na zilizopo
hurejelewa/hutumika tena

Adhesive tiba na
reflow ya solder

     

Fluxing

Kimumunyisho (IPA flux)

Taka ngumu

Kusaga

Wimbi soldering

Metali (metali)

Taka ngumu

Recycle/reclaim

Ukaguzi na
kugusa

chuma
(vipande vya waya vya risasi)

Taka ngumu

Recycle/reclaim

Kupima

Imeachwa na watu
bodi

Taka ngumu

Recycle/reclaim
(mbao zilizoyeyushwa kwa thamani
kurejesha chuma)

Kufanya kazi upya na
kukarabati

Metali (metali)

Taka ngumu

Recycle/reclaim

Msaada
shughuli-stencil
kusafisha

chuma
(kibandiko cha risasi/bati/solder)

Taka ngumu

Usafishaji/uchomaji

 

Jedwali 3. Uzalishaji na udhibiti wa taka za semiconductor

Hatua za mchakato

Hatari
upotevu/vifaa

Mazingira
athari

Udhibiti

Lithography / etching

Vimumunyisho
Vyuma
Visumbufu/Visababishi
Vibabuzi
Asidi ya kiberiti
Fluoridi

Taka ngumu
Maji taka
Maji taka
Hewa
Taka ngumu
Maji taka

Recycle/reclaim/uchomaji
Kunyesha kwa kemikali
pH neutralization
Kusafisha hewa (kunyonya)
Recycle/chakata tena
Kunyesha kwa kemikali

Oxidation

Vimumunyisho
Vibabuzi

Taka ngumu
Maji taka

Recycle/reclaim/uchomaji
pH neutralization

dopning

gesi ya sumu (arsine,
phosphine, diborone,
boroni trifloridi,
boroni trikloridi na kadhalika.)
Metali (arseniki,
hosphorus, boroni)

Hewa



Taka ngumu

Kubadilisha na kioevu
vyanzo/uchomaji
( afterburner)

Recycle/reclaim

Uwekaji wa mvuke wa kemikali

Vyuma

Vibabuzi

Taka ngumu

Maji taka

Kuingia

pH neutralization

Uzalishaji wa metali

Vimumunyisho
Vyuma

Taka ngumu
Taka ngumu

Kuingia
Recycle/reclaim

Mkutano na upimaji

Vimumunyisho
Vyuma

Taka ngumu
Taka ngumu

Recycle/reclaim/uchomaji
Recycle/reclaim

Kusafisha

Vibabuzi
Fluoridi

Maji taka
Maji taka

pH neutralization
Kunyesha kwa kemikali

 

Zifuatazo ni njia zinazokubalika kwa ujumla za kupunguza uzalishaji katika sekta za PWB, PCB na semiconductor. Vidhibiti vya chaguo vitatofautiana kulingana na uwezo wa kihandisi, mahitaji ya wakala wa udhibiti na vipengele maalum/mkusanyiko wa mkondo wa taka.

Udhibiti wa maji machafu

Kunyesha kwa kemikali

Mvua ya kemikali kwa ujumla hutumiwa katika uondoaji wa chembe au metali mumunyifu kutoka kwa maji machafu. Kwa kuwa metali haziharibiki kwa asili na ni sumu katika viwango vya chini, kuondolewa kwao kutoka kwa maji machafu ya viwanda ni muhimu. Vyuma vinaweza kuondolewa kutoka kwa maji machafu kwa njia za kemikali kwa vile haviwezi kuyeyuka sana katika maji; umumunyifu wao hutegemea pH, ukolezi wa chuma, aina ya chuma na uwepo wa ioni nyingine. Kwa kawaida, mtiririko wa taka unahitaji marekebisho ya pH hadi kiwango kinachofaa ili kutoa chuma. Kuongezwa kwa kemikali kwa maji machafu katika jitihada za kubadilisha hali ya kimwili ya yabisi iliyoyeyushwa na kusimamishwa inahitajika. Ajenti za uwekaji mvua za chokaa, caustic na salfa hutumiwa kwa kawaida. Wakala wa mvua huwezesha kuondolewa kwa metali iliyoyeyushwa na kusimamishwa kwa kuganda, mchanga au kuingizwa ndani ya mvua.

Matokeo ya mvua ya kemikali ya maji machafu ni mkusanyiko wa sludge. Kwa hiyo, taratibu za kufuta maji zimetengenezwa ili kupunguza uzito wa sludge kwa njia ya centrifuges, vyombo vya habari vya chujio, filters au vitanda vya kukausha. Kisha tope lililoondolewa maji linaweza kutumwa kwa kuteketezwa au kutupwa.

pH neutralization

pH (mkusanyiko wa hidrojeni-ioni au asidi) ni kigezo muhimu cha ubora katika maji machafu ya viwandani. Kwa sababu ya athari mbaya za viwango vya juu vya pH katika maji asilia na shughuli za kusafisha maji taka, pH ya maji machafu ya viwandani lazima irekebishwe kabla ya kutolewa kutoka kwa kituo cha utengenezaji. Matibabu hutokea katika mfululizo wa mizinga ambayo inafuatiliwa kwa mkusanyiko wa hidrojeni-ioni ya maji machafu ya maji machafu. Kwa kawaida, asidi hidrokloriki au sulfuriki hutumiwa kama viunzi vya kutu, na hidroksidi ya sodiamu hutumiwa kama kisababishi cha kugeuza. Wakala wa kusawazisha hupimwa ndani ya maji machafu ya maji machafu ili kurekebisha pH ya kutokwa kwa kiwango kinachohitajika.

Marekebisho ya pH mara nyingi inahitajika kabla ya matumizi ya michakato mingine ya matibabu ya maji machafu. Michakato hiyo ni pamoja na kunyesha kwa kemikali, uoksidishaji/upunguzaji, unyunyizaji wa kaboni ulioamilishwa, uondoaji na ubadilishanaji wa ioni.

Udhibiti wa Taka ngumu

Nyenzo ni taka ngumu ikiwa zimeachwa au kutupwa kwa kutupwa; kuchomwa moto au kuchomwa moto; au kukusanywa, kuhifadhiwa au kutibiwa kabla au badala ya kutelekezwa (Msimbo wa Marekani wa Kanuni ya 40 ya Shirikisho, Kifungu cha 261.2). Taka hatari kwa ujumla huonyesha moja au zaidi ya sifa zifuatazo: kuwaka, kutu, kufanya kazi tena, sumu. Kutegemeana na sifa ya nyenzo/taka hatarishi, njia mbalimbali hutumiwa kudhibiti dutu hii. Uchomaji ni njia mbadala ya matibabu ya kawaida kwa taka za kutengenezea na chuma zinazozalishwa wakati wa utengenezaji wa PWB, PCB na semiconductor.

Kuingia

Uchomaji moto (afterburner) au uharibifu wa mafuta umekuwa chaguo maarufu katika kushughulikia taka zinazoweza kuwaka na zenye sumu. Katika matukio mengi, taka zinazoweza kuwaka (vimumunyisho) hutumiwa kama chanzo cha mafuta (mchanganyiko wa mafuta) kwa vichomaji vya joto na kichocheo. Uchomaji ufaao wa vimumunyisho na taka zenye sumu hutoa uoksidishaji kamili wa mafuta na kubadilisha nyenzo zinazoweza kuwaka kuwa kaboni dioksidi, maji na majivu, na hivyo kuacha madeni yoyote yanayohusiana na mabaki ya taka hatari. Aina za kawaida za uchomaji ni vichomaji vya joto na kichocheo. Uchaguzi wa aina ya njia ya uchomaji unategemea halijoto ya mwako, sifa za mafuta na muda wa makazi. Vichomaji vya joto hufanya kazi kwa joto la juu na hutumiwa sana na misombo ya halojeni. Aina za vichomeo vya joto ni pamoja na tanuru ya kuzungusha, sindano ya kioevu, mahali pa kudumu, kitanda kilicho na maji na vichomeo vingine vya hali ya juu.

Vichomeo vya kichocheo huweka oksidi kwa nyenzo zinazoweza kuwaka (km, VOC) kwa kudunga mkondo wa gesi yenye joto kupitia kitanda cha kichocheo. Kitanda cha kichocheo huongeza eneo la uso, na kwa kuingiza mkondo wa gesi yenye joto kwenye mwako wa kitanda cha kichocheo unaweza kutokea kwa joto la chini kuliko uchomaji wa joto.

Uzalishaji wa hewa

Uchomaji pia hutumika katika udhibiti wa utoaji wa hewa. Ufyonzaji na adsorption hutumiwa pia.

Ufonzaji

Ufyonzaji wa hewa kwa kawaida hutumiwa katika kusugua utoaji wa hewa babuzi, kwa kupitisha uchafu na kuyeyusha katika kioevu kisicho na tete (km, maji). Maji taka kutoka kwa mchakato wa kunyonya kwa kawaida hutolewa kwenye mfumo wa matibabu ya maji machafu, ambapo hupitia marekebisho ya pH.

adsorption

Adsorption ni kushikamana (kwa njia ya nguvu za kimwili au kemikali) ya molekuli ya gesi kwenye uso wa dutu nyingine, inayoitwa adsorbent. Kwa kawaida, adsorption hutumiwa kutoa vimumunyisho kutoka kwa chanzo cha utoaji wa hewa. Mkaa ulioamilishwa, alumina iliyoamilishwa au gel ya silika hutumiwa kwa kawaida adsorbents.

Usafishaji

Nyenzo zinazoweza kutumika tena hutumiwa, kutumika tena au kurejeshwa kama viungo katika mchakato wa viwanda kutengeneza bidhaa. Urejelezaji wa nyenzo na taka hutoa njia za kimazingira na kiuchumi za kushughulikia kwa ufanisi aina maalum za mito ya taka, kama vile metali na viyeyusho. Nyenzo na taka zinaweza kutumika tena ndani ya nyumba, au masoko ya pili yanaweza kukubali nyenzo zinazoweza kutumika tena. Uteuzi wa kuchakata tena kama mbadala wa taka lazima utathminiwe kwa kuzingatia masuala ya kifedha, mfumo wa udhibiti na teknolojia inayopatikana ya kuchakata tena nyenzo.

Mwelekeo wa Baadaye

Mahitaji ya kuzuia uchafuzi yanapoongezeka na tasnia inatafuta njia za gharama nafuu kushughulikia matumizi ya kemikali na taka, tasnia ya vifaa vya elektroniki lazima itathmini mbinu na teknolojia mpya ili kuboresha mbinu za kushughulikia nyenzo hatari na uzalishaji wa taka. Njia ya mwisho ya bomba imebadilishwa na kubuni kwa mbinu za mazingira, ambapo masuala ya mazingira yanashughulikiwa juu ya mzunguko kamili wa maisha ya bidhaa, ikiwa ni pamoja na: uhifadhi wa nyenzo; ufanisi wa uendeshaji wa viwanda; matumizi ya vifaa vya kirafiki zaidi; kuchakata tena, kutengeneza upya na kukarabati tena bidhaa taka; na mbinu zingine nyingi ambazo zitahakikisha athari ndogo ya mazingira kwa tasnia ya utengenezaji wa vifaa vya elektroniki. Mfano mmoja ni kiasi kikubwa cha maji ambayo hutumiwa katika suuza nyingi na hatua nyingine za usindikaji katika sekta ya microelectronics. Katika maeneo yenye umaskini wa maji, hii inalazimisha sekta hiyo kutafuta njia mbadala. Hata hivyo, ni muhimu kuhakikisha kwamba mbadala (kwa mfano, vimumunyisho) haileti matatizo ya ziada ya kimazingira.

Kama mfano wa maelekezo ya siku za usoni katika mchakato wa PWB na PCB, jedwali la 4 linatoa njia mbadala mbalimbali za kuunda mbinu bora zaidi za kimazingira na kuzuia uchafuzi wa mazingira. Mahitaji na mbinu za kipaumbele zimetambuliwa.

Jedwali 4. Matrix ya mahitaji ya kipaumbele

Mahitaji ya kipaumbele (kupungua
utaratibu wa kipaumbele)

Njia

Kazi zilizochaguliwa

Matumizi ya ufanisi zaidi,
kuzaliwa upya na kuchakata tena
kemia zenye mvua hatari

Kupanua maisha ya electrolytic na
bafu za mchovyo zisizo na umeme.
Kuendeleza kemia na
michakato ya kuruhusu kuchakata tena
au kuzaliwa upya ndani ya nyumba.
Ondoa formaldehyde kutoka
vifaa na kemia.
Kukuza kuchakata kwenye tovuti na
kuzaliwa upya / kuzaliwa upya.

Utafiti wa kupanua bafu.
Utafiti katika mstari
utakaso/ kuzaliwa upya.
Utafiti mbadala
kemia.
Kurekebisha kanuni za serikali
ili kukuza urejelezaji.
Kuelimisha uzalishaji wa laini
matatizo ya kuvuta/kuburuta.

Punguza taka ngumu zinazozalishwa
kwa PWB chakavu, miongozo na
vipengele katika taka
mkondo.

Kuendeleza na kukuza
kuchakata tena PWBs chakavu,
miongozo na vipengele.
Tengeneza udhibiti mpya wa mchakato
na zana za utendaji.
Kuboresha solderability ya
PWBs.

Kuendeleza miundombinu ya
kushughulikia nyenzo zilizosindikwa.
Anzisha iliyoimarishwa
udhibiti wa mchakato na tathmini
zana zinazoweza kutumika na ndogo na
biashara za kati.
Toa safi kila wakati,
bodi zinazoweza kuuzwa.

Anzisha msambazaji bora
mahusiano ya kuimarisha
maendeleo na kukubalika
ya rafiki wa mazingira
vifaa.

Kukuza muuzaji,
mtengenezaji, mteja
mashirikiano ya kutekeleza
nyenzo za mazingira.

Tengeneza mfano wa hatari
usimamizi wa nyenzo
mfumo kwa wadogo na
PWB ya ukubwa wa kati
makampuni.

Punguza athari za
vifaa vya hatari tumia ndani
Ubunifu wa PWB.

Punguza matumizi ya solder ya risasi wakati
iwezekanavyo na/au kupunguza
maudhui ya risasi ya solder.
Tengeneza njia mbadala za solder
mchovyo kama upinzani etch.

Badilisha vipimo ili ukubali
mask solder juu ya shaba tupu.
Thibitisha ubora wa risasi
mchovyo mbadala.

Tumia michakato ya nyongeza ambayo
zinashindana na zilizopo
taratibu.

Kuendeleza kilichorahisishwa,
kiongeza cha gharama nafuu
nyenzo na mchakato
Teknolojia.
Tafuta vyanzo mbadala na
mbinu za kuongeza
mchakato wa vifaa vya mtaji
mahitaji.

Shirikiana katika miradi
anzisha nyongeza mpya
dielectrics na metallization
teknolojia na taratibu.

Ondoa smear ya shimo katika PWB
uzushi.

Kuendeleza resini zisizo na smear au
mifumo ya kuchimba visima.

Chunguza njia mbadala
laminate na kabla ya mimba
vifaa.
Kuendeleza matumizi ya laser na
njia mbadala za kuchimba visima
mifumo.

Punguza matumizi ya maji
na kutokwa.

Kuendeleza matumizi ya maji
uboreshaji na kuchakata tena
mfumo.
Punguza idadi ya
hatua za kusafisha katika PWB
utengenezaji.
Kuondoa utunzaji wa sehemu na
maandalizi ya kupunguza
kusafisha upya.

Rekebisha vipimo ili kupunguza
mahitaji ya kusafisha.
Chunguza njia mbadala
njia za kushughulikia sehemu.
Badilisha au uondoe
kemia zinazohitaji
kusafisha.

Chanzo: MCC 1994.

 

Back

" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).

Yaliyomo

Marejeleo ya Microelectronics na Semiconductors

Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali (ACGIH). 1989. Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor. Chelsea, MI: Lewis Publishers.

-. 1993. Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor II. Cincinnati, OH: ACGIH.

-. 1994. Nyaraka za Thamani ya Kikomo cha Kizingiti, Bidhaa za Kutengana kwa Joto la Rosin Core Solder, kama Resin Acids-Colophony. Cincinnati, OH: ACGIH.

Taasisi ya Kitaifa ya Viwango ya Marekani (ANSI). 1986. Kiwango cha Usalama kwa Roboti za Viwanda na Mifumo ya Roboti ya Viwanda. ANSI/RIA R15.06-1986. New York: ANSI.

ASKMAR. 1990. Sekta ya Kompyuta: Mwenendo Muhimu kwa miaka ya 1990. Saratoga, CA: Machapisho ya Mwenendo wa Kielektroniki.

Asom, MT, J Mosovsky, RE Leibenguth, JL Zilko, na G Cadet. 1991. Uzalishaji wa arsine wa muda mfupi wakati wa ufunguzi wa vyumba vya MBE vya chanzo imara. J Cryst Growth 112(2-3):597–599.

Muungano wa Viwanda vya Elektroniki, Mawasiliano ya Simu na Vifaa vya Biashara (EEA). 1991. Miongozo ya Matumizi ya Colophony (Rosin) Solder Fluxes katika Sekta ya Elektroniki. London: Leichester House EEA.

Baldwin, DG. 1985. Mfiduo wa kemikali kutoka kwa miale ya alumini ya plasma ya tetrakloridi ya kaboni. Muhtasari Uliopanuliwa, Electrochem Soc 85(2):449–450.

Baldwin, DG na JH Stewart. 1989. Hatari za kemikali na mionzi katika utengenezaji wa semiconductor. Teknolojia ya Hali Imara 32(8):131–135.

Baldwin, DG na ME Williams. 1996. Usafi wa viwanda. Katika Kitabu cha Usalama cha Semiconductor, kilichohaririwa na JD Bolmen. Park Ridge, NJ: Noyes.

Baldwin, DG, BW King, na LP Scarpace. 1988. Vipandikizi vya ioni: Usalama wa kemikali na mionzi. Teknolojia ya Hali Imara 31(1):99–105.

Baldwin, DG, JR Rubin, na MR Horowitz. 1993. Maonyesho ya usafi wa viwanda katika utengenezaji wa semiconductor. Jarida la SSA 7(1):19–21.

Bauer, S, I Wolff, N Werner, na P Hoffman. 1992a. Hatari za kiafya katika tasnia ya semiconductor, hakiki. Pol J Occup Med 5(4):299–314.

Bauer, S, N Werner, I Wolff, B Damme, B Oemus, na P Hoffman. 1992b. Uchunguzi wa sumu katika tasnia ya semiconductor: II. Utafiti juu ya sumu ya kuvuta pumzi kidogo na sumu ya genotoxic ya bidhaa za taka za gesi kutoka kwa mchakato wa kuunganisha plasma ya alumini. Toxicol Ind Health 8(6):431–444.

Bliss Industries. 1996. Solder Dross Particulate Capture System Literature. Fremont, CA: Bliss Industries.

Ofisi ya Takwimu za Kazi (BLS). 1993. Utafiti wa Mwaka wa Majeraha na Magonjwa ya Kazini. Washington, DC: BLS, Idara ya Kazi ya Marekani.

-. 1995. Ajira na Mishahara Wastani wa Mwaka, 1994. Bulletin. 2467. Washington, DC: BLS, Idara ya Kazi ya Marekani.

Clark, RH. 1985. Handbook of Printed Circuit Manufacturing. New York: Kampuni ya Van Nostrand Reinhold.

Cohen, R. 1986. Mionzi ya radiofrequency na microwave katika sekta ya microelectronics. Katika Hali ya Mapitio ya Kisanaa—Tiba ya Kazini: The Microelectronics Industry, iliyohaririwa na J LaDou. Philadelphia, PA: Hanley & Belfus, Inc.

Coombs, CF. 1988. Kitabu cha Mwongozo cha Mizunguko Chapa, toleo la 3. New York: McGraw-Hill Book Company.

Maudhui, RM. 1989. Mbinu za udhibiti wa chuma na metalloids katika vifaa vya III-V epitaxy ya awamu ya mvuke. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor, iliyohaririwa na Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali. Chelsea, MI: Lewis Publishers.

Correa A, RH Gray, R Cohen, N Rothman, F Shah, H Seacat, na M Corn. 1996. Etha za ethylene glikoli na hatari za uavyaji mimba papo hapo na kutozaa. Am J Epidemiol 143(7):707–717.

Crawford, WW, D Green, WR Knolle, HM Marcos, JA Mosovsky, RC Petersen, PA Testagrossa, na GH Zeman. 1993. Mfiduo wa shamba la sumaku katika vyumba vya kusafisha vya semiconductor. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor II. Cincinnati, OH: ACGIH.

Escher, G, J Weathers, na B Labonville. 1993. Mazingatio ya muundo wa usalama katika upigaji picha wa laser ya kina-UV. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor II. Cincinnati, OH: Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali.

Eskenazi B, EB Gold, B Lasley, SJ Samuels, SK Hammond, S Wright, MO Razor, CJ Hines, na MB Schenker. 1995. Ufuatiliaji unaotarajiwa wa upotezaji wa mapema wa fetasi na uavyaji mimba wa moja kwa moja kati ya wafanyikazi wa kike wa semiconductor. Am J Indust Med 28(6):833–846.

Flipp, N, H Hunsaker, na P Herring. 1992. Uchunguzi wa uzalishaji wa hidridi wakati wa matengenezo ya vifaa vya kupandikiza ioni. Iliwasilishwa katika Mkutano wa Usafi wa Viwanda wa Marekani wa Juni 1992, Boston—Karatasi 379 (haijachapishwa).

Goh, CL na SK Ng. 1987. Dermatitis ya mawasiliano ya hewa hadi kolofoni katika flux ya soldering. Wasiliana na Ugonjwa wa Ngozi 17(2):89–93.

Hammond SK, CJ Hines MF Hallock, SR Woskie, S Abdollahzadeh, CR Iden, E Anson, F Ramsey, na MB Schenker. 1995. Mkakati wa tathmini ya mfiduo wa viwango katika Utafiti wa Afya wa Semiconductor. Am J Indust Med 28(6):661–680.

Harrison, RJ. 1986. Gallium arsenide. Ukaguzi wa Hali ya Kisanaa—Tiba ya Kazini: The Microelectronics Industry, iliyohaririwa na J LaDou Philadelphia, PA: Hanley & Belfus, Inc.

Hathaway, GL, NH Proctor, JP Hughes, na ML Fischman. 1991. Hatari za Kemikali Mahali pa Kazi, toleo la 3. New York: Van Nostrand Reinhold.

Hausen, BM, K Krohn, na E Budianto. 1990. Mzio wa mawasiliano kutokana na koloni (VII). Masomo ya kuhamasisha na bidhaa za oksidi za asidi abietic na asidi zinazohusiana. Wasiliana na Dermat 23(5):352–358.

Tume ya Afya na Usalama. 1992. Kanuni ya Mazoezi Iliyoidhinishwa-Udhibiti wa Vihisishi vya Kupumua. London: Mtendaji wa Afya na Usalama.

Helb, GK, RE Caffrey, ET Eckroth, QT Jarrett, CL Fraust, na JA Fulton. 1983. Usindikaji wa Plasma: Baadhi ya masuala ya usalama, afya na uhandisi. Teknolojia ya Hali Imara 24(8):185–194.

Hines, CJ, S Selvin, SJ Samuels, SK Hammond, SR Woskie, MF Hallock, na MB Schenker. 1995. Uchambuzi wa nguzo za kihierarkia kwa tathmini ya mfiduo wa wafanyikazi katika Utafiti wa Afya wa Semiconductor. Am J Indust Med 28(6):713–722.

Horowitz, Bw. 1992. Masuala ya mionzi ya Nonionizing katika kituo cha R na D cha semiconductor. Iliwasilishwa katika Mkutano wa Usafi wa Viwanda wa Marekani wa Juni 1992, Boston—Karatasi 122 (haijachapishwa).

Jones, JH. 1988. Tathmini ya mfiduo na udhibiti wa utengenezaji wa semiconductor. AIP Conf. Proc. (Photovoltaic Safety) 166:44–53.

LaDou, J (mh.). 1986. Mapitio ya Hali ya Sanaa-Tiba ya Kazini: Sekta ya Microelectronics. Philadelphia, PA: Hanley and Belfus, Inc.

Lassiter, DV. 1996. Ufuatiliaji wa jeraha la kazi na ugonjwa kwa misingi ya kimataifa. Mijadala ya Kongamano la Tatu la Kimataifa la ESH, Monterey, CA.

Leach-Marshall, JM. 1991. Uchambuzi wa mionzi iliyogunduliwa kutoka kwa vipengele vya mchakato wazi kutoka kwa mfumo wa kupima uvujaji mzuri wa krypton-85. Jarida la SSA 5(2):48–60.

Chama cha Viwanda vya Kuongoza. 1990. Usalama katika Kuuza, Miongozo ya Afya kwa Solders na Soldering. New York: Lead Industries Association, Inc.

Lenihan, KL, JK Sheehy, na JH Jones. 1989. Tathmini ya mfiduo katika usindikaji wa arsenidi ya gallium: Uchunguzi kifani. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor, iliyohaririwa na Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali. Chelsea, MI: Lewis Publishers.

Maletskos, CJ na PR Hanley. 1983. Mazingatio ya ulinzi wa mionzi ya mifumo ya upandikizaji wa ioni. IEEE Trans kwenye Sayansi ya Nyuklia NS-30:1592–1596.

McCarthy, CM. 1985. Mfiduo wa Mfanyakazi wakati wa Matengenezo ya Vipandikizi vya Ion katika Sekta ya Semiconductor. Tasnifu ya Uzamili, Chuo Kikuu cha Utah, Salt Lake City, UT, 1984. Imefupishwa katika Muhtasari Uliopanuliwa, Electrochem Soc 85(2):448.

McCurdy SA, C Pocekay, KS Hammond, SR Woskie, SJ Samuels, na MB Schenker. 1995. Uchunguzi wa sehemu mbalimbali wa matokeo ya kupumua na afya ya jumla kati ya wafanyakazi wa sekta ya semiconductor. Am J Indust Med 28(6):847–860.

McIntyre, AJ na BJ Sherin. 1989. Gallium arsenide: hatari, tathmini, na udhibiti. Teknolojia ya Hali Imara 32(9):119–126.

Shirika la Teknolojia ya Mikroelectronics na Kompyuta (MCC). 1994. Ramani ya Mazingira ya Sekta ya Elektroniki. Austin, TX: MCC.

-. 1996. Ramani ya Mazingira ya Sekta ya Elektroniki. Austin, TX: MCC.

Mosovsky, JA, D Rainer, T Moses na WE Quinn. 1992. Uzalishaji wa hidridi wa muda mfupi wakati wa usindikaji wa III-semiconductor. Appl Occup Environ Hyg 7(6):375–384.

Mueller, MR na RF Kunesh. 1989. Athari za usalama na kiafya za miale ya kemikali kavu. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor, iliyohaririwa na Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali. Chelsea, MI: Lewis Publishers.

O'Mara, WC. 1993. Maonyesho ya Jopo la Flat la Kioevu la Kioevu. New York: Van Nostrand Reinhold.

PACE Inc. 1994. Kijitabu cha Uchimbaji wa Fume. Laurel, MD: PACE Inc.

Pastides, H, EJ Calabrese, DW Hosmer, Jr, na DR Harris. 1988. Utoaji mimba wa pekee na dalili za ugonjwa wa jumla kati ya wazalishaji wa semiconductor. J Kazi Med 30:543–551.

Pocekay D, SA McCurdy, SJ Samuels, na MB Schenker. 1995. Utafiti wa sehemu ya msalaba wa dalili za musculoskeletal na sababu za hatari katika wafanyakazi wa semiconductor. Am J Indust Med 28(6):861–871.

Rainer, D, WE Quinn, JA Mosovsky, na MT Asom. 1993. III-V kizazi cha muda mfupi cha hidridi, Teknolojia ya Hali Imara 36 (6): 35–40.

Rhoades, BJ, DG Sands, na VD Mattera. 1989. Mifumo ya udhibiti wa usalama na mazingira inayotumika katika vitendanishi vya uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD) katika AT&T-Microelectronics-Reading. Appl Ind Hyg 4(5):105–109.

Rogers, JW. 1994. Usalama wa mionzi katika semiconductors. Iliwasilishwa katika Mkutano wa Aprili 1994 wa Chama cha Usalama wa Semiconductor, Scottsdale, AZ (haijachapishwa).

Rooney, FP na J Leavey. 1989. Mazingatio ya usalama na afya ya chanzo cha x-ray lithografia. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor, iliyohaririwa na Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali. Chelsea, MI: Lewis Publishers.

Rosenthal, FS na S Abdollahzadeh. 1991. Tathmini ya maeneo ya chini sana ya mzunguko (ELF) ya umeme na magnetic katika vyumba vya utengenezaji wa microelectronics. Appl Occup Environ Hyg 6(9):777–784.

Roychowdhury, M. 1991. Usalama, usafi wa mazingira viwandani, na masuala ya mazingira kwa mifumo ya kite ya MOCVD. Teknolojia ya Hali Imara 34(1):36–38.

Scarpace, L, M Williams, D Baldwin, J Stewart, na D Lassiter. 1989. Matokeo ya sampuli za usafi wa viwanda katika shughuli za utengenezaji wa semiconductor. Katika Tathmini ya Hatari na Teknolojia ya Kudhibiti katika Utengenezaji wa Semiconductor, iliyohaririwa na Mkutano wa Marekani wa Wataalamu wa Usafi wa Viwanda wa Kiserikali. Chelsea, MI: Lewis Publishers.

Schenker MB, EB Gold, JJ Beaumont, B Eskenazi, SK Hammond, BL Lasley, SA McCurdy, SJ Samuels, CL Saiki, na SH Swan. 1995. Ushirikiano wa utoaji mimba wa pekee na madhara mengine ya uzazi na kazi katika sekta ya semiconductor. Am J Indust Med 28(6):639–659.

Schenker, M, J Beaumont, B Eskenazi, E Gold, K Hammond, B Lasley, S McCurdy, S Samuels, na S Swan. 1992. Ripoti ya Mwisho kwa Chama cha Semiconductor Industry Association-Epidemiologic Study of Reproductive Reproductive and Other Health miongoni mwa Wafanyakazi Walioajiriwa katika Utengenezaji wa Semiconductors. Davis, CA: Chuo Kikuu cha California.

Schmidt, R, H Scheufler, S Bauer, L Wolff, M Pelzing, na R Herzschuh. 1995. Uchunguzi wa sumu katika tasnia ya semiconductor: III: Uchunguzi juu ya sumu kabla ya kuzaa inayosababishwa na bidhaa za taka kutoka kwa michakato ya kuchota plasma ya alumini. Toxicol Ind Health 11(1):49–61.

SEMATECH. 1995. Hati ya Uhamisho wa Usalama wa Silane, 96013067 A-ENG. Austin, TX: SEMATECH.

-. 1996. Mwongozo wa Kutafsiri kwa SEMI S2-93 na SEMI S8-95. Austin, TX: SEMATECH.

Chama cha Semiconductor Semiconductor (SIA). 1995. Data ya Utabiri wa Mauzo ya Semiconductor Duniani. San Jose, CA: SIA.

Sheehy, JW na JH Jones. 1993. Tathmini ya mfiduo na udhibiti wa arseniki katika uzalishaji wa arsenidi ya gallium. Am Ind Hyg Assoc J 54(2):61–69.

Msikivu, DJ. 1995. Kuchagua Laminates Kwa Kutumia Vigezo vya "Fitness for Use", Surface Mount Technology (SMT). Libertyville, IL: Kikundi cha Uchapishaji cha IHS.

Wade, R, M Williams, T Mitchell, J Wong, na B Tusé. 1981. Utafiti wa sekta ya semiconductor. San Francisco, CA: Idara ya California ya Mahusiano ya Viwanda, Kitengo cha Usalama na Afya Kazini.