論集成電路廢水

A. 集成電路生產車間污染物的主要來源有哪些

摘要：本文主要敘述了半導體集成電路在封裝過程中，環境因素和靜電因素對IC封裝方面的影響，同時對封裝工藝中提高封裝成品率也作了一點探討。
關鍵詞：環境因素；靜電防護；封裝

引言

現代發達國家經濟發展的重要支柱之一--集成電路(以下稱IC)產業發展十分迅速。自從1958年世界上第一塊IC問世以來，特別是近20年來，幾乎每隔2-3年就有一代產品問世，至目前，產品以由初期的小規模IC發展到當今的超大規模IC。IC設計、IC製造、IC封裝和IC測試已成為微電子產業中相互獨立又互相關聯的四大產業。微電子已成為當今世界各項尖端技術和新興產業發展的前導和基礎。有了微電子技術的超前發展，便能夠更有效地推動其它前沿技術的進步。隨著IC的集成度和復雜性越來越高，污染控制、環境保護和靜電防護技術就越盲膨響或制約微電子技術的發展。同時，隨著我國國民經濟的持續穩定增長和生產技術的不斷創新發展，生產工藝對生產環境的要求越來越高。大規模和超大規模Ic生產中的前後道各工序對生產環境提出了更高要求，不僅僅要保持一定的溫、濕度、潔凈度，還需要對靜電防護引起足夠的重視。

2 環境因素對IC封裝的影響

在半導體IC生產中，封裝形式由早期的金屬封裝或陶瓷封裝逐漸向塑料封裝方向發展。塑料封裝業隨著IC業快速發展而同步發展。據中國半導體信息網對我國國內28家重點IC製造業的IC總產量統計，2001年為44．12億塊，其中95％以上的IC產品都採用塑料封裝形式。

眾所周知，封裝業屬於整個IC生產中的後道生產過程，在該過程中，對於塑封IC、混合IC或單片IC，主要有晶圓減薄(磨片)、晶圓切割(劃片)、上芯(粘片)、壓焊(鍵合)、封裝(包封)、前固化、電鍍、列印、後固化、切筋、裝管、封後測試等等工序。各工序對不同的工藝環境都有不同的要求。工藝環境因素主要包括空氣潔凈度、高純水、壓縮空氣、C02氣、N：氣、溫度、濕度等等。

對於減薄、劃片、上芯、前固化、壓焊、包封等工序原則上要求必須在超凈廠房內設立，因在以上各工序中，IC內核--芯粒始終裸露在外，直到包封工序後，芯粒才被環氧樹脂包裹起來。這樣，包封以後不僅能對IC芯粒起著機械保護和引線向外電學連接的功能，而且對整個晶元的各種參數、性能及質量都起著根本的保持作用。在以上各工序中，哪個環節或因素不合要求都將造成芯粒的報廢，所以說，凈化區內工序對環境諸因素要求比較嚴格和苛刻。超凈廠房的設計施工要嚴格按照國家標准GB50073-2001《潔凈廠房設計規范》的內容進行。

2．1 空調系統中潔凈度的影響

對於凈化空調系統來講，空氣調節區域的潔凈度是最重要的技術參數之一。潔凈廠房的潔凈級別常以單位體積的空氣中最大允許的顆粒數即粒子計數濃度來衡量。為了和國際標准盡快接軌，我國在根據IS014644-1的基礎上制定了新的國家標准GB50073-2001《潔凈廠房設計規范》，其中把潔凈室的潔凈度劃分了9個級別，具體見表1所示。

結合不同封裝企業的凈化區域面積的大小不一，再加之由於塵粒在各工序分布的不均勻性和隨機性，如何針對不同情況來確定合適恰當的採集測試點和頻次，使潔凈區域內潔凈度控制工作既有可行性，又具有經濟性，進而避免偶然性，各封裝企業可依據國家行業標准JGJ71-91《潔凈室施工及驗收規范》中的規定靈活掌握。具體可參照表2進行。

由於微電子產品生產中，對環境中的塵粒含量和潔凈度有嚴格的要求，目前，大規模IC生產要求控制0．1μm的塵粒達到1級甚至更嚴。所以對IC封裝來說，凈化區內的各工序的潔凈度至少必須達到1級。

2．2超純水的影響

IC的生產，包括IC封裝，大多數工序都需要超純水進行清洗，晶圓及工件與水直接接觸，在封裝過程中的減薄工序和劃片工序，更是離不開超純水，一方面晶圓在減薄和劃片過程中的硅粉雜質得到洗凈，而另一方面純水中的微量雜質又可能使芯粒再污染，這毫無疑問將對封裝後的IC質量有著極大的影響。

隨著IC集成度的進一步提高，對水中污染物的要求也將更加嚴格。據美國提出的水質指標說明，集成度每提高一代，雜質都要減少1／2~1／10。表3所示為最新規定的對超純水隨半導體IC進展的不同要求。

從表3可以看到，隨著半導體IC設計規則從1．5~0．25μm的變化，相應地超純水的水質除電阻率已接近理論極限值外，其TOC(總有機碳)、DO(溶解氧)、Si02、微粒和離子性雜質均減少2-4個數量級。

在當前的水處理中，各項雜質處理的難易程度依次是TOC、SiO2、DO、電阻率，其中電阻率達到18MΩ·cm(25℃)是當前比較容易達到的。由於TOC含量高會使柵氧化膜尤其是薄柵氧化膜中缺陷密度增大，所以柵愈薄要求TOC愈低，況且現在IC技術的發展趨勢中，晶元上柵膜越來越薄，故降低TOC是當前和今後的最大難點，因而已成為當今超純水水質的象徵和重心。據有關資料介紹，在美國晶元廠中，50％以上的成品率損失起因於化學雜質和微粒污染；在日本工廠中由於微粒污染引起器件電氣特性的不良比例，已由2μm的70％上升到0．8μm超大規模IC的90％以上，可見IC線條寬度越細，其危害越突出。相應的在IC封裝過程中超純水的重要性就顯而易見了。

在半導體製造工藝中，大約有80％以上的工藝直接或間接與超純水，並且大約有一半以上工序，矽片與水接觸後，緊接著就進人高溫過程，若此時水中含有雜質就會進入矽片而導致IC器件性能下降、成品率降低。確切一點說，向生產線提供穩定優質的超純水將涉及到企業的成本問題。

2．3純氣的影響

在IC的加工與製造封裝中，高純的氣體可作為保護氣、置換氣、運載氣、反應氣等，為保證晶元加工與封裝的成品率和可靠性，其中一個重要的環節，就是嚴格控制加工過程中所用氣體的純度。所謂"高純"或"超純"也不是無休止的要求純而又純，而是指把危害IC性能、成品率和可靠性的有害雜質及塵粒必須減少到一定值以下。表4列出了半導體大規模IC加工與製造中用的幾種常用氣體的純度。

例如在IC封裝過程中，把待減薄的晶圓，劃後待粘片的晶圓，粘片固化後待壓焊的引線框架(LF)與芯粒放在高純的氮氣儲藏櫃中可有效地防止污染和氧化；把高純的C02氣體混合人高純水中，可產生一定量的H+，這樣的混合水具有一定的消除靜電吸附作用，代劃片工序使用可有效地去除劃痕內和芯粒表面的硅粉雜質，以此來減少封裝過程中的芯粒浪費。

2．4 溫、濕度的影響

溫、濕度在IC的生產中扮演著相當重要的角色，幾乎每個工序都與它們有密不可分的關系。GB50073-2001《潔凈廠房設計規范》中明確強調了對潔凈室溫、濕度的要求要按生產工藝要求來確定，並按冬、夏季分別規定。見表5。

根據國家要求標准，也結合我廠IC塑封生產線的實際情況，特對相關工序確定了溫、濕度控制的范圍，運行數年來效果不錯。控制情況見表6。

但是，由於空調系統發生故障，在2001年12月18日9：30~9：40期間，粘片工序工作區域發生了一起濕度嚴重超標事故。當時相對濕度高達86．7％RH，而在正常情況下相對濕度為45~55％RH。

當時濕度異常時粘片現場狀況描述如下：

所有現場桌椅板凳、玻璃、設備、晶圓、晶元以及人身上的防靜電服表面都有嚴重的水汽，玻璃上的水汽致使室內人看不清過道，用手觸摸桌椅設備表面，都有很明顯的手指水跡印痕。更為嚴重的是在粘片工序現場存放的晶元有許多，其中SOPl6L產品7088就在其列，對其成品率的影響見表7所示。所有這些產品中還包括其它系列產品，都象經過了一次"蒸汽
浴"一樣。

從下表可看出或說明以下問題：

針對這批7088成品率由穩到不穩，再到嚴重下降這一現象，我們對粘片、壓焊、塑封等工序在此批次產品加工期間的各種工藝參數，原材料等使用情況進行了詳細匯總，沒有發現異常情況，排除了工藝等方面的原因。

事後進一步對廢品率極高的18#、21#、25#、340、55#卡中不合格晶進行了超聲波掃描，發現均有不同程度的離層，經解剖發現：從離層處發生裂痕、金絲斷裂、部分晶元出現裂紋。最後得出結論如下：

(1)造成成品率下降的原因主要是封裝離層處產生裂痕，導致晶元裂紋或金絲斷裂。

(2)產生離層的原因是由於晶元表面水汽包封在塑封體內產生。

由此可見，溫、濕度對IC封裝生產中的重大影響！

2．5其它因素的影響

諸如壓差因素、微振因素、雜訊因素等對IC封裝加工中都有一定的影響。鑒於篇幅所限，這里就不再逐一贅述。

3靜電因素對IC封裝的影響

首先，靜電產生的原因是隨處可見的。

在科技飛速發展和工業生產高度自動化的今天，靜電在工業生產中的危害已是顯而易見的，它可以造成各種障礙，限制自動化水平的提高和影響產品質量。這里結合我廠在集成電路封裝、生產過程的實際情況來說明之所以有靜電的產生，主要有以下幾個方面的原因。

3．1 生產車間建築裝修材料多採用高阻材料

IC生產工藝要求使用潔凈車間或超凈車間。要求除塵微粒粒徑從以往的0．3μm變到0．1μm擬下，塵粒密度約為353個／m3。為此，除了安裝各吸塵設備之外，還要採用無機和有機不發塵材料，以防起塵。但對於建材的電性能沒有作為一項指標考慮進去。工業企業潔凈廠房設計規范中也未作規定。IC工廠的潔凈廠房主要採用的室內裝修材料有：聚氨酯彈性地面、尼綸、硬塑料、聚乙烯、塑料壁紙、樹脂、木材、白瓷板、瓷漆、石膏等等。上述材料中，大部分是高分子化合物或絕緣體。例如，有機玻璃體電阻率為1012~1014Ω·cm，聚乙烯體電阻率為1013~1015n·cm，因而導電性能比較差，某種原因產生靜電不容易通過
它們向大地泄漏，從而造成靜電的積聚。

3．2人體靜電

潔凈廠房操作人員的不同動作和來回走動，鞋底和地面不斷的緊密接觸和分離，人體各部分也有活動和磨擦，不論是快走、慢走，小跑都會產生靜電，即所謂步行帶電；人體活動後起立，人體穿的工作服與椅子面接觸後又分離也會產生靜電。人體的靜電電壓如果消不掉，而去接觸IC晶元，就可能在不知不覺中造成IC的擊穿。

3．3 空氣調節和空氣凈化引起的靜電

由於IC生產要求在45-55％RH的條件下進行，所以要實行空氣調節，同時要進行空氣凈化。降濕的空氣要經過初效過濾器、中效過濾器、高效過濾器和風管送人潔凈室。一般總風管風速為8~10m／s，風管內壁塗油漆，當乾燥的空氣和風管，乾燥的空氣和過濾器作相對運動時，都會產生靜電。應該引起注意的是靜電與濕度有著較敏感的關系。

另外，運送半成品和IC成品在包裝運輸過程中都會產生靜電，這都是靜電起電的因素之一。

其次，靜電對IC的危害是相當大的。

一般來說，靜電具有高電位、強電場的特點，在靜電起電-放電過程中，有時會形成瞬態大電流放電和電磁脈沖(EMP)，產生頻譜很寬的電磁輻射場。另外，與常規電能量相比，靜電能量比較小，在自然起電-放電過程中，靜電放電(ESD)參數是不可控制的，是一種難於重復的隨機過程，因此它的作用往往被人們所忽視。尤其在微電子技術領域，它給我們造成的危害卻是驚人的，據報道每年因靜電造成直接經濟損失高達幾億元人民幣，靜電危害以成為發展微電子工業的重大障礙。

在半導體器件生產車間，由於塵埃吸附在晶元上，IC尤其是超大規模集成電路(VLSI)的成品率會大大下降。

IC生產車間操作人員都穿潔凈工作服，若人體帶靜電，則極易吸附塵埃、污物等，若這些塵埃、污物被帶到操作現場的話，將影響產品質量，惡化產品性能、大大降低Ic成品率。如果吸附的灰塵粒子的半徑大於100μm線條寬度約100μm時，薄膜厚度在50μm下時，則最易使產品報廢。

再次，靜電對IC的損害具有一定的特點。

(1)隱蔽性

除非發生靜電放電，人體不能直接感知靜電，但發生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為2~3kv，所以靜電具有隱蔽性。

(2)潛在性

有些匯受到靜電損傷後的性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給IC器件造成內傷而形成隱患。因此靜電對IC的損傷具有潛在性。

(3)隨機性

IC什麼情況下會遭受靜電破壞呢?可以這么說，從一個IC晶元產生以後一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產生也具有隨機性，其損壞也具有隨機性。

(4)復雜性

靜電放電損傷的失效分析工作，因微電子IC產品的精、細、微小的結構特點而費時、費事、費財，要求較高的技術並往往需要使用高度精密儀器，即使如此，有些靜電損傷現象也難以與其它原因造成的損傷加以區別；使人誤把靜電放電損傷的失效當作其它失效，這在對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸因於早期失效或情況不明的失效，從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以分析靜電對IC的損傷具有復雜性。

總而言之，在IC的加工生產和封裝過程中建立起靜電防護系統是很有必要的!

IC封裝生產線對靜電的要求更為嚴格。為了保證生產線的正常運行，對其潔凈廠房進行防靜電建築材料的整體裝修，對進出潔凈廠房的所有人員配備防靜電服裝等採取硬體措施外，封裝企業可根據國家有關標准和本企業的實際隋況制定出在防靜電方面的企業標准或具體要求，來配合IC封裝生產線的正常運轉。隨著我國IC封裝線的擴建、封裝能力的逐年提高、封裝品種的增加以及對產品質量和成品率的更高要求，相應地對各種軟、硬體要求和對全體從業人員的靜電防護意識的加強就顯得更為重要，而這也正扮演和充當著影響我們產品質量的"主要角色"和"無形殺手"。所以說，靜電防護將是目前和今後擺在我們整個IC行業的一大課題。

4結束語

綜上所述，環境諸多因素和靜電因素始終對IC的封裝加工過程起著很重要的作用，這也是IC的發展趨勢和封裝加工過程的固有特性所決定的，微電子半導體IC的超前發展，就勢必要求我們在環境與靜電方面緊緊跟上IC的發展，使之不要成為制約IC封裝加工發展的障礙和"絆腳石"。本文也正是出於這樣的考慮來進行拋磚引玉的。

B. 集成電路生產中用到的銅材多不多》有沒有含銅廢水產生如果產生的話一般是什麼工序產生的一般水的含銅

現在人心多浮躁，果農套個袋，說這說那，受害的都是百姓，而農葯袋生產廠卻置身事外，保護環境還是保護食品安全，都要從源頭控制，從生產廠家控制住，不要把矛頭都指向可憐的伯伯。

C. 集成電路工程方向的碩士論文可以寫些什麼有什麼課題可寫，嵌入式的可以么，如果可以那有哪些在線等

你網路 嵌入式 就會有一堆的課題啦~~~哈哈
要不到 你們學校的圖書館網站上輸入···就會有相關的出現了

D. 大家對膜法處理廢水的前景有何評價

以壓力為推動力的膜分離技術又稱為膜過濾技術，它是深度水處理的一種高級手段專，根據膜選屬擇性的不同，可分為反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)和微濾(MF)等。
微濾膜(MF)過濾技術是篩分過程，屬於精密過濾的一種。它可以分為表面型和深層型兩類。
微濾操作有無流動(deadend)和錯流(crossflow)過濾兩種形式，前者類型的膜應用於稀料液和小規模應用，濾芯大多為一次性。後者又稱切線流操作或叉流過濾，適應於工業大規模應用，這類膜的特點是需要周期性的在線清洗、再生以恢復膜的過濾性能。
MF主要應用於制葯工業的除菌過濾澄清，電子工業集成電路生產用水等，另外在城市污水處理、廢水處理前的預處理也已得到廣泛應用。

E. 誰能給我幾本關於污水處理的書給我作為畢業論文的參考文獻！

書名:環境科學與工程進展叢書--SBR及其變法污水處理與回用技術 出版社:化學工業出版社 定價:60 條形碼:9787502543594 ISBN:ISBN 7-5025-4359-7 作者:張統 印刷日期:2003-3-1 出版日期:2003-3-1 精裝平裝_開本_頁數:平裝16開，394頁 中圖法: 中圖法一級分類: 中圖法二級分類: 書號: 簡介:本書為《環境科學與工程進展》系列叢書之一，對近年來國內間歇式活性污泥法污水工藝處理的研究和應用進行了介紹，基本上包括了國內的最新研究成果。主要有五個方面的內容：SBR工藝在不同廢水中的應用研究；SBR脫氮除磷研究；CASS工藝研究及應用；各種SBR的變形工藝應用研究；污水處理與回用及其他技術與工藝。 本書大多數文章均為作者最新的研究成果和工程應用經驗，均為寶貴的第一手資料，具有較高的學術價值和工程指導意義。本書適用於污水處理技術研究人員，污水處理工程的規劃、設計、施工、管理等人員參閱；也對給水排水、環境工程專業的大專院校師生有一定參考價值。 目錄:第一章 SBR工藝原理及應用 一、間歇式活性污泥工藝的發展與應用 二、SBR的工藝發展和應用適用性問題的討論 三、SBR工藝的分類和特點 四、SBR法與活性污泥膨脹 …… 二十三、UASBAF-SBR工藝處理屠宰廢水 二十四、鐵屑過濾-SBR工藝處理棉紡印染廢水的研究 二十五、開發厭氧/好氧序批式一體化反應器的構想 二十六、豬場廢水厭氧消化液SBR處理技術研究及工程應用 第二章 SBR工藝用於污水脫氮除磷 一、供氧方式對SBR法硝化反應控制參數的影響 二、間歇式生物膜法除磷工藝特性研究 三、間歇式生物膜法除磷機理研究 四、間歇式生物膜法的脫氮特徵及機理研究 …… 十二、應用SBR工藝強化生物除磷系統的研究 十三、SBR法處理城市污水的脫氮除磷功效 十四、活性污泥外循環SBR系統的生物除磷能力 十五、SBR工藝用於生活污水除磷脫氮的試驗研究 第三章 CASS工藝原理及應用 一、建築小區污水處理技術及設計實例 二、CASSL+膜過濾工藝處理中小城市污水與水回用 …… 十四、循環式活性污泥法(CAST)工藝及設計 十五、CASS工藝在處理低溫生活污水中的應用研究 第四章 SBR其他變形原理及應用 一、MSBR系統的特點及其除磷脫氮的機理分析 二、MSBR工藝的運行機理 …… 九、SBR法DAT-IAT技術在大型城市污水處理廠的應用 十、UNITANK工藝處理城市污水工程實踐 第五章 污水處理與回用其他技術進展 一、我國城市污水回收和再用的實例分析 二、我國污水處理事業現狀及今後發展的趁勢 三、生態衛生(排水)系統國內外發展比較 四、關於天津市城市污水污泥處理與處置的技術研究與探索 …… 二十一、集成電路廢水處理系統設計 二十二、新型氣浮器及其處理造紙廢水的工程設計 二十三、航天發射場推進劑廢水對地下水影響程度分析與研究 二十四、集中供暖主管道腐蝕查定及防腐方法 閱讀地址： http://www.buildbook.com.cn/book/B10011346.shtml

F. 電子類工業廢水有哪些

看是什麼電子，如集成電路生產會有酸鹼廢水，裡面還會有氟化物、重金屬污染。

G. 集成電路工程碩士的主要研究方向有哪些

集成電路工程碩士的主要研究方向有：集成電路工程技術基礎理論，集成電路與
片上系統設計，集成電路應用，集成電路工藝與製造，集成電路測試與封裝，集
成電路材料、電子設計自動化(EDA)技術及其應用，嵌入式系統設計和應用，集
成電路知識產權管理，集成電路設計企業和製造企業管理等。
集成電路工程碩士的基礎課程主要有政治理論課、外語課、高等工程數學、半導
體器件物理。
集成電路工程碩士的技術基礎課主要有固體電子學、電路優化設計、數字通訊、
系統通信網路理論基礎、數字集成電路設計、模擬集成電路設計、集成電路CAD。
集成電路工程碩士的專業課主要有微處理器結構及設計、系統晶元(SoC)與嵌入
式系統設計、射頻集成電路、大規模集成電路測試方法學、微電子封裝技術、微
機電系統 (MEMS)、VLSI 數字信號處理、集成電路製造工藝及設備、電子信息材料技術以上呢就是對於集成電路工程碩士的主要研究方向及課程設置的一些簡單的介紹了那麼希望大家能夠了解，還想要了解到更多的話可以登錄到首經貿在職研究

H. 集成電路專業好不好

非常有前途的一個專業。

集成電路專業是以集成電路設計能力為目標，培養掌握集成電路基本理論、集成電路設計基本技能，掌握集成電路設計的EDA工具，熟悉電路、計算機、信號處理、通信等相關系統知識，從事集成電路研究、設計、教學、開發及應用，具有一定創新能力的高級工程技術人才。
該專業學生主要學習集成電路設計技術和電子系統集成所必須的電路、計算機、信號處理、通信等基本理論和基本知識，受到集成電路設計、製造、封裝、測試、應用等方面的基本訓練，具有設計、開發、測試及應用集成電路等方面的基本能力。
集成電路設計與集成系統專業畢業生有較強的工作適應能力，就業范圍寬，可從事集成電路設計與製造、嵌入式系統、計算機控制技術、通信、消費類電子等信息技術領域的研究、開發和教學工作。信息產業已經成為我國國民經濟的支柱產業，而集成電路設計以及以集成電路為基礎的各種信息系統的設計是信息產業的核心技術，對國民經濟發展和國家安全具有重大的戰略意義，我國現在正大力發展此行業。

I. 集成電路就是晶元嗎那麼開發集成電路在理論上就是模擬電路和數字電路和高頻電路嗎

1、集成電路也就是IC，俗稱晶元。
2、集成電路設計（IC設計），在電路理論上主要靠模電、數電和高頻，相對來說，數電還少一些，關鍵是模電和高頻。
3、你如果是使用集成電路，一般情況下不太需要關注裡面的具體結構，有個結構示意圖就足夠用了，你需要關心它的外部特徵（輸入輸出阻抗、電流、電壓、電容、頻率/雜訊特性等等）。
硬體的話，關鍵還是模電，高頻是升級版的模電，數電其實用得不多，很多情況下，數字邏輯都是用程序來實現的，這個是你的專長。