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半导体应用的EMI考虑因素德赢黑钱封号


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实际上,每个电子设备都易于电磁干扰(EMI)。来自自然和工程来源,EMI呈现出设备风险,特别是在半导体制造中。制造商需要识别和抵御EMI的原因。在这里,我们将讨论EMI的一些主要原因,它对半导体制造的影响以及EMI过滤器如何提供帮助。

电磁干扰的常见原因

电磁干扰被广泛地定义为对电子设备的功能产生负面影响的电或磁发射。任何使用电能的东西都会产生可以转化为电磁干扰的废气。排放源通常属于两类

  • 窄带排放:窄带排放是人工排放,其通常限于无线电频谱的小面积,并且可以是连续的或散摩的。例如,电力线和刷电机产生连续的窄带排放量。
  • 宽带排放:宽带排放会影响电磁谱的更大面积。这些可以是连续的或散发性的,可以是天然的或原产地的人类制造的。一些常见的例子包括雷击和弧焊机。

通过阻抗,反对电流,电压方差和互连布线可以在电子设备内产生排放。在设备外,太阳能耀斑,电话线,附近设备和电源线也可以产生排放。这些排放本质上可能不会损害,但一旦开始造成问题,他们就会成为EMI。

电磁干扰可以有效地干扰设备和系统,有时在医疗和航空航天电子等关键系统中。虽然排放可能只会造成暂时的干扰,但一些电磁干扰可能会导致灾难性的数据丢失和系统故障。因此,使用敏感设备的设施的工程师需要评估和保护电磁干扰风险。

半导体功能和应用德赢黑钱封号

从最基本的意义上说,半导体是一种兼具导体和绝缘体特性的物质。半导体的特性使其成为控制电流的良好介质,可以根据需要开关电流。它们可以处理一系列电流和电压,并可以集成到微电子电路中。由于其紧凑、可靠、效率和相对较低的成本,半导体在各种应用中越来越受欢迎。德赢黑钱封号半导体通常用于一系列电子和功率器件,包括二极管、晶体管、集成电路和固态激光器。

未来,半导体预计将在整个消费和工业应用中增长使用。德赢黑钱封号全球销售半导体超出2020年4660亿美元该数字预计未来几年将增加。结果,预期半导体制造能够随着需求上升而显着扩展。

半导体制造流程

半导体在使用专用设备的高度控制环境中生产。这个过程被分成了两个阶段- “前端”,涵盖晶圆加工,“后端”,涵盖测试,装配和包装:

  • 前端流程:前端半导体制造工艺包括晶圆生产、外延、光刻、氧化、蚀刻、剥离、沉积和化学机械平化。每一种工艺都涉及到在未来的半导体表面增加或蚀刻层。在每个阶段都要进行各种检查,以监控产品和过程,并保持质量。总的来说,这些过程在一系列16到24个循环中执行。
  • 后端流程:后端半导体制造流程包括测试、组装和封装。在这一阶段,成品晶片被测试,分成单独的晶片,然后打包运送。

虽然这些描述不是详尽无遗的,但它们触及了半导体制造过程中涉及的设备和加工的数量。在任何阶段,电磁干扰都可能对最终产品构成威胁。

在半导体应用中识别EMI德赢黑钱封号

在当今的半导体制造设施中,电磁环境提出了一些重大的挑战。随着半导体设备尺寸的减小,半导体设备对电磁干扰的敏感性越来越高。这意味着即使很小的排放也可能导致错误和停机。这会导致以下问题制造商:

  • 流程错误:强烈的电磁干扰可能导致软件错误、参数错误和故障,这可能会改变过程,从而产生有缺陷的产品。
  • 设备停机时间:一些工具可能会受到电磁干扰的严重影响,以致于它们可能被锁住或发生故障。此时,该工具不再能够产生所需的产量,从而导致昂贵的停机时间。
  • 错误的测试:传感器和测试中的假阳性和假阴性可能非常昂贵。有故障的传感器通常可以通过缺陷的产品停止制造过程。在最坏的情况下,这些错误的测试可能导致运送到客户的故障产品。
  • 设备损坏:强大的EMI还可以损坏敏感设备和组件。在涉及金属到金属接触的过程中尤其如此。

所有这些问题都会给半导体制造商带来巨大的成本。

降低半导体制造环境中的电磁干扰

在半导体制造环境中管理电磁环境是一个复杂的任务。最小化半导体制造过程中的EMI需要了解环境的EMI的类型和原因和引入管理解决方案。

类型的类型

尽管EMI在半导体制造环境中常见,但EMI的性质很大。在这些环境中考虑EMI的一些关键特征包括:

  • 辐射及传导排放:辐射排放是指以电磁场的形式从设备中逸出的辐射,而传导的辐射则是通过设备连接的电缆进行的。
  • 远场和近场附近:近和远场是EMI的关键考虑因素。近场的定义是距离源小于发射波长的距离,而远场的距离大于发射波长。近场和远场对于电磁干扰测试来说至关重要,因为它们决定了电磁干扰从源头传播的距离。
  • 连续和瞬态信号:EMI进一步描述为连续或瞬态.连续EMI通常是低压,一致的,通常是通过照明,电源和电刷电机产生的。瞬态EMI是短期的,可以高或低压。闪电和电弧焊机浪涌是其中的常见例子。

了解半导体制造环境中各种类型和特性的电磁干扰是了解如何有效管理电磁干扰的第一步。

电磁干扰的原因

一旦你了解了电磁干扰的不同类型和特征,下一步就是了解电磁干扰的原因。EMI通常在半导体环境中产生三种方式:

  • ESD事件:ESD事件也被称为放电,是静电电压的快速下降伴随着放电电流的激增。由此形成的电磁场是瞬态的,但它会根据放电电压对周围设备产生显著影响。
  • 寄生排放:寄生辐射是由设备无意中产生的电磁辐射。这些排放通常是不正确的连接或配置的结果。设备开启时,设备产生的电磁辐射会泄漏,对周围设备有潜在的影响。这种电磁干扰的性质根据它来自的设备类型而不同。
  • 故意辐射:即使在正确配置时,某些设备也可以作为正常操作的一部分产生EMI。当放置太接近敏感设备时,该EMI发电设备可能会破坏正常操作。

02-EMI解决方案

EMI的解决方案

为防止半导体制造业设施中的EMI,必须采取预防措施以尽可能最大限度地减少EMI。这包括实现EMI最佳实践,包括:

  • 选择EMC设备:半导体制造正成为一个日益敏感的过程,因此制造商考虑EMC符合性(EMC)是至关重要的。只购买符合EMC标准的设备。
  • 计划安装:制造商还必须密切注意设备的放置。有意产生辐射的设备必须放置在远离敏感设备的地方。同样,容易产生寄生或传导排放物的设备不应与较敏感的设备放置在相同的地面或电源线上。
  • 执行维护:定期执行维护,以确保最佳的设备功能。确保维护工具没有留下断开的地面或打开封面,因为这可能导致EMI。
  • 实现EMI过滤器:在排放有风险的地方安装EMI抑制滤波器,以保护设备免受干扰。这些过滤器可以帮助减少或消除这种类型的干扰。

半导体应用的EMI合规规定德赢黑钱封号

在考虑半导体应用的EMI解决方案时,还应考虑合规规定。德赢黑钱封号半标题组织提供了一系列规范材料,涉及半导体制造业的独特挑战。半176-1017,“评估和最小化半导体制造环境中的电磁干扰(EMI)的指南”是在2017年出版为了具体地解决半导体Fab环境中的管理EMI。这是一个有价值的资源,用于了解更多有关EMI和管理解决方案的资源。

SEMI E176-1017涵盖以下主题:

  • 基础:本节是介绍半导体环境中电磁干扰类型的入门知识,概述有害电磁干扰的特性,并涵盖电磁干扰对设备和半导体器件的影响。
  • 测量:本节突出了测量用于评估半导体环境中的EMI的重要性。它介绍了如何正确拍摄测量,并概述了采取的测量类型和距离的距离。本节强调根据设备的实际使用和可操作性,而不是EMC监管标准进行测量的重要性。
  • EMI审计:EMI调查和审核对于出厂设置中的EMI控制至关重要。这些审计地图设施中的EMI水平,验证符合内部和外部EMI限制,识别排放源和精确定位潜在改进。SEMI E176-1017的这一部分概述了这些审计的参数,并突出了执行常规EMI审计作为对损坏EMI的主动措施的重要性。
  • 减轻:本节是本文件的核心部分,概述了关于如何控制和控制电磁干扰的实用指南。实际措施,如适当的覆盖物和固定装置是本节的重要部分,但它也解决了使用EMI滤波器的重要性。
  • 推荐的EMI限制:该文件的最后一部分涵盖了远处和近场的推荐EMI限制。

实现SEMI E176原理是在半导体环境中管理EMI的最佳方法之一。一种方法是选择和安装高质量的电磁干扰过滤器。

在半导体应用中使用EMI滤波器德赢黑钱封号

EMI滤波器是电子应用中最大限度地减少电磁干扰的强大工具。德赢黑钱封号电磁干扰滤波器使用两种元件来抑制传导的电磁信号:

  • 电容器:电磁干扰滤波器中的电容器称为并联电容器。一般来说,电容器抑制直流电而允许交流电通过。并联电容器在特定范围内对电流进行重定向,使其远离所连接的电路或元件。
  • 电感:电感器是小电磁体,使能量通过电流通过,降低总电压。当电容器重定向远离组件的电流时,电感器在通过它们时会降低该电流的电压。

当在实践中使用时,EMI滤波器被应用于设备以抑制通过传输传递的电磁噪声。在使用中,它们重定向并减少流向敏感设备的电流,将电流缩短到地面。EMI过滤器通常用于一系列敏感设备,如实验室和医疗设备。然而,它们的使用还可以通过帮助在环境中的导向EMI中保护敏感设备来利用半导体制造。

EMI滤波器和注意事项

如果您正在使用EMI滤波器,为您的应用选择正确的滤波器是至关重要的。设备设计者应该考虑以下特征EMI过滤器在完成选择时:

  • 过滤属性:EMI滤波器具有不同的过滤属性来处理不同类型的信号。最常见的类型是低通EMI滤波器,其允许低频信号通过,同时阻止更高的频率噪声。要评估应用程序的过滤器,请分析其过滤属性。插入损耗值表达输入信号与其透射信号频率之间的强度比率。等效串联电阻(ESR),Q因子和耗散因子(DF)也是分析滤波器质量的良好值。
  • 电路配置:EMI滤波器有一系列的电路配置,您可以根据您的需要进行选择。电路的独特特性将在很大程度上决定选择哪种EMI滤波器。
  • 电压条件:EMI滤波器性能必须与电压条件匹配。这包括采用适当的电容器性能,设计和测试电路的AC或直流电压条件,并确保过滤器可以减轻电流泄漏。
  • 过滤器结构:EMI滤波器可提供各种外壳尺寸、形状、引线长度和密封选择,所有适用于特定的应用。德赢黑钱封号许多过滤器制造商将与您合作开发定制设计时,现成的选择不是一个理想的适合。
  • 安装选项:必须使用某种类型的EMI屏蔽安装过滤器,但此领域内有很多选项。焊接过滤器非常适合紧凑型安装,而螺栓过滤器可以容纳更复杂的电路。与您的制造商合作以确定最适合您的应用程序的安装选项。
  • 测试和检验:电磁干扰滤波器的测试和检查是关键任务应用的必要条件,如医疗或航空航天装置。德赢黑钱封号寻找提供各种检查和测试能力以确保过滤器性能的制造商。
  • 成本:在选择EMI滤波器时,最后要考虑的是成本。许多过滤器的规格会影响过滤器的成本,但必须优先考虑过滤器的质量而不是它的费用。如果成本是一个因素,那么一定要确定功能的优先级,并确定哪些功能可以在不显著影响功能的情况下根据成本进行调整。

在选择过程中,请务必与EMI滤波器制造商密切合作——他们可以帮助您找到应用的最佳解决方案,并确定您可能未见过的折衷方案、优化机会和成本节约措施。

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