CN103608911A - 用于静电电荷减少的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于静电电荷减少的装置，包括：用于在预定湿气水平生成湿气且由水浴气泡单元（14）和吸气单元（19）构成的湿气生成器、壳体（11）、连接且从湿气生成器发送湿气到壳体（11）的安装有吸气单元（19）的管道（12）和湿气水平控制单元（15）。所述湿气水平控制单元（15）的湿气水平传感器（16）插入到所述管道（12）的流通路径中以感应所述流通路径中的湿气水平。上述部件一起形成受控的湿气发送系统。本发明的装置在受控数量的湿气的帮助下，无需使用离子生成器就可以减少或者最小化在任何目标区域生成的静电电荷的数量。

Description

用于静电电荷减少的装置

技术领域

本发明涉及用于减少静电电荷的技术，更具体地说，涉及一种用于静电电荷减少的装置和系统。

背景技术

在典型的半导体制造工业之中，测试仪机（test handler）处的微芯片通常在测试单元之后通过沿着被称为流道的金属道运送出去。激烈的市场竞争以及电子消费品（如电视机、录像机、计算机、移动电话和其他电子设备的主机等等）的持续降价给制造商增加了巨大的压力，使其迫切需要通过加快生产速度和制造更小的芯片来降低成本。这转化成要求IC芯片沿测试仪机更快地运动。不幸地是，生产速度的加快将造成摩擦起电，从而导致更多的静电电荷生成，因而造成在测试操作之后，沿着流道运送的IC芯片由于静电引力相互粘连。在制造小体积IC芯片时，这一问题更加显著。微小的静电生成将造成大量的IC芯片粘连，因为此时IC芯片的重量很轻。这种粘连将造成机器故障并严重影响制造过程的产量和产率。

对于本领域技术人员来说，通常沿着流道在IC流路径上安装空气离子发生器以消除或者减少静电电荷。离子发生器是通过在目标物体的表面中和电荷平衡从而生成正负离子。然而，因为IC芯片将在测试仪机的表面滑行，离子化气流难以到达芯片的下表面以有效地中和特别是在芯片的滑行过程中生成的静电电荷。从我们的共同工业经验来看，采用这种方法获得的成功有限。

此外，当需要在高温下测试IC芯片时，粘连问题尤为突出。在温度升高的情况下，腔内的湿度通常非常地低，通常低于45%，这导致在IC芯片在测试结束之后从收集管滑下时，在摩擦起电过程中生成更多的静电电荷。为了减少摩擦起电对材料的影响，可以在某些生产地面上使用加湿器以增加生产环境的相对湿气水平（R.H），从而有助于降低静电电荷的生成量。然而，相对湿气水平的增加将导致某些机器中的腐蚀和氧化问题，造成生产设备的过早磨损。

因此，当IC芯片越来越小且越来越轻的同时，需要更加灵活的方法减少静电电荷。因此，需要进行进一步的研究和开发工作以获得真正可靠、无害的微芯片流系统。

发明内容

本发明的首要目地是，提供一种用于静电电荷减少的装置，其可通过更加灵活简单的方式在不会导致腐蚀和氧化问题以在某些机器中造成生产设备的磨损的前提下减少微芯片流中生成的静电电荷。

根据本发明的用于静电电荷减少的装置，包括用于在预定湿气水平生成湿气的湿气生成器、壳体、其中安装有吸气单元的管道和湿气水平控制单元，所述湿气生成器由水浴气泡单元和吸气单元构成，所述管道连接所述湿气生成器到所述壳体从而将所述湿气从所述湿气生成器发送到所述壳体，所述湿气水平控制单元的湿气水平传感器插入到所述管道的流通路径中以感应所述流通路径中的湿气水平，所述湿气生成器、壳体、其中安装有吸气单元的管道和湿气水平控制单元一起形成受控的湿气发送系统。

优选地，所述用于静电电荷减少的装置进一步包括用于在第二预定湿气水平生成湿气的次级湿气生成器，所述次级湿气生成器由水浴气泡单元和吸气单元构成，其中所述次级湿气生成器附连到所述管道，所述管道具有开关阀以控制气流。

优选地，所述壳体是横跨在IC芯片流道的两侧的弓状盖，所述弓状盖在沿着所述通道的方向上具有两个开口，从而允许IC芯片移进和移出所述弓状盖。

优选地，所述弓状盖的进口连接到所述管道，所述弓状盖的出口连接到输出管，来自所述湿气生成器的湿气可以在弓状盖中均匀扩散，且所述弓状盖中的干气体可以通过所述输出管被驱除出所述弓状盖。

优选地，次级管的一端连接到所述弓状盖、另一端连接到大气环境，且所述次级管由次级吸气单元驱动以连续从所述弓状盖内吸出少量干气体以确保所述弓状盖内的负压。

优选地，所述吸气单元和所述次级吸气单元是吸气马达、气泵或风扇，所述湿气水平控制单元是湿气水平控制器或露点控制器，所述弓状盖是透明的、不透明的或是半透明的。

优选地，所述壳体是附连到所述管道和输出管的罩子，所述输出管附连到所述湿气生成器从而形成闭合环路，附加管附连到所述壳体且由附加吸气单元驱动从而确保正压，在所述壳体上有狭缝开口以将所述受控湿气以稳定的气流吹出。

优选地，所述壳体是附连到所述管道和输出管的罩子，所述输出管附连到所述湿气生成器从而形成闭合环路，附加管附连到所述壳体且由附加吸气单元驱动从而确保正压，在所述壳体上有多个出口管以将所述受控湿气以稳定的气流吹出。

优选地，所述附加吸气单元是吸气马达、气泵或风扇，所述罩子是透明的、不透明的或是半透明的，且所述罩子是圆柱形的、正方形的或是矩形的。

优选地，所述壳体是结合有可移动部分的圆柱形罩子，通过所述可移动部分，所述壳体可以打开。

通过这种方式，本发明获得了一种简单有效的方法，其在受控数量的湿气的帮助下，无需使用离子生成器就可以减少或者最小化在任何目标区域生成的静电电荷的数量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图；

图2是根据本发明的第二实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图；

图3是根据本发明的第三实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图；

图4是根据本发明的第四实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图；

图5是根据本发明的第五实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图；

图6是根据本发明的第六实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面参照以下描述和附图可以更好地理解本发明的各个优点、方面和新颖特征以及示出的实施例。然而在此列出的本发明的各个实施例仅仅是用于示例而非限制目地的。在下图中，箭头代表气流方向。

图1是根据本发明的第一实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图。如图1所示，根据本发明的用于静电电荷减少的装置包括经输入管12连接到吸气单元的水浴气泡单元14。在本实施例中，吸气单元是吸气马达19。在本发明的其他实施例中，该吸气马达可以是气泵、风扇或类似装置。输入管12从吸气马达19延伸至壳体的进口。在本实施例中，所述壳体是固定盖11。自动湿气水平控制器15的湿气水平传感器插入到沿着输入管12的流通路径中，以感应所述流通路径中的湿气水平，并形成受控的湿气发送系统。

图2是根据本发明的第二实施例的用于静电电荷减少的装置的结构示意图。如图2所示，根据本发明的用于静电电荷减少的装置包括经管道连接到吸气单元的水浴气泡单元14。在本实施例中，吸气单元是吸气马达19。在本发明的其他实施例中，该吸气马达可以是气泵、风扇或类似装置。输入管12从吸气马达19延伸至壳体的进口。在本实施例中，所述壳体是固定盖11。沿着该延伸路径，在输入管12中插入T接头以允许自动湿气水平控制器15的湿气水平传感器接入气流路径中的气流中以感应和测量该流通路径中的湿气水平。输入管12经另一输出管31从固定盖11的出口连接回该水浴气泡单元14。这样，这一连接使得气流循环构成闭合环路系统。

在本发明中，所述固定盖11是横跨在IC芯片流道的两侧的弓状盖。所述弓状盖在沿着所述通道的方向上具有两个开口，从而允许IC芯片移进和移出所述弓状盖。该弓状盖的进口连接到输入管12，而弓状盖的出口连接到输出管31。来自输入管12的湿气可在弓状盖中均匀扩散，且弓状盖中的干空气可以经输出管31排出。在本发明的其他实施例中，该弓状盖可以是透明的、不透明的或是半透明的。当然，在本发明的简化实施例中，可以将输出管31省略。

在本实施例中，自动湿气水平控制器15设置到期望值。该期望值大致比测试仪机周围的环境值高，以使得高湿气水平抑制微芯片移动时的静电电荷生成，从而防止这些微芯片在流道上粘连，从而最小化静电放电损害的风险。一旦湿气水平传感器16获得的湿气水平值低于期望值时，该自动湿气水平控制器15将启动吸气马达19以吸取水浴气泡单元14的罩子内部的湿气，并使得这些湿气在闭合环路流通路径中循环。该湿气水平传感器16获取该流通路径中的湿气水平值并将其与理想值进行比较。当获得的湿气水平值升高并最终与设定值相等时，吸气马达19停止且水容器中停止产生气泡。该闭合环路流通路径中的湿气水平值将不再升高。当该环路系统中的湿气水平值开始下降到新的预设水平，该自动湿气水平控制器15触发吸气马达19，使得气流重新流动。整个过程开始、重复直到结束。这样流通路径中的湿气水平将保持恒定并处于控制之下。

所述自动湿气水平控制器可以位于该固定盖的输入管和输出管的流通路径中的任何位点。优选地，所述自动湿气水平控制器可以接入所述固定盖的流通路径中以获得感应和测量流通路径的湿气水平的相同效果。

本领域技术人员知悉，在上述设置中，可以采用露点控制器来取代湿气水平控制器以获得相同的增加受控气流系统的湿气水平的目的，从而降低移动微芯片的静电电荷生成，进而防止这些微芯片在流道上粘连，最小化静电放电损害的风险。

在本实施例中，在弓状盖的迷你或者次级吸气出口处连接另一输出管21。所述输出管21由迷你吸气马达22驱动以连续吸入少量的位于弓状盖中的气体以确保弓状盖产生负压，从而防止或最小化闭合环路系统中的受控气体泄漏，特别是围绕弓状盖区域的受控气体的泄漏。本领域技术人员知悉，在本发明的简化实施例中，该输出管21和迷你吸气马达22可以省略。

另外，气流路径（图未示出）可以选择地通过接入现有的气流闭合环路系统来创建。这一延展技术可以允许湿气水平受控的气流路径到达测试仪机或机器的不同位点以优化该技术的应用。

本领域技术人员知悉，该固定盖11可以采用任何设计或配置。除了固定盖以外，本发明还可以包括具有缝隙开口的腔或者壳体，其上附一个或多个出口，或者结合圆柱形设计等。

优选地，开关阀（图未示出）可沿着朝着固定盖的流通路径附连到管道的任何位点以在需要时开关到外界环境或者第二湿气生成器的连接。例如，如果在微芯片的测试过程中需要将干空气发送到微芯片测试系统以防止或者消除由于高湿度造成的任何过量的“泄漏电流”，可通过开关阀将其切换到不同的干气源模式以发送干气流。这在测试特别敏感的微芯片时非常有用。在这种微芯片的测试过程中，低至几皮安或更少的任何过量的“泄漏电流”将导致严重破坏从而造成较大的产量损失。

本领域技术人员可以理解，根据本发明的用于静电电荷减少的装置可以馈入到两个或以上的设备或机器，从而覆盖更多的通道以获得本发明的更广泛和更经济的应用。

图3-6示出了本发明的不同的实施例。

如图3所示，所述腔或者壳体是圆柱形罩30。该圆柱形罩30附连到输入流管12的一端和输出流管31的一端。该输入流管12的另一端附连到所述水浴气泡单元的进口，从而形成闭合回路系统。在本发明中，柔性管21附连到圆柱形罩30且由迷你吸气马达22驱动以连续地将少量的气流吹入所述圆柱形罩30中以确保正压，进而经所述狭缝开口32吹出受控湿气的稳定气流。那样，受控湿气可以用来引导到目标区域从而减少包括导辊网的静电电荷，进而最小化导辊网的粘连或最小化丝网印刷过程中的印刷拖尾。在本发明的另一实施例中，所述迷你吸气马达22可以被气泵或者风扇取代。在本实施例中，所述圆柱形罩30可以是透明密封的，或者是不透明的，或是半透明的。

如图4所示，所述壳体是矩形罩40，该矩形罩40附连到输入流管12的一端和输出流管31的一端。该输入流管12的另一端附连到所述水浴气泡单元的进口，输出流管31的另一端附连到所述水浴气泡单元的进口，从而形成闭合回路系统。在本发明中，柔性管21附连到矩形罩40且由迷你吸气马达22驱动以连续地将少量的气流吹入所述矩形罩40中以确保正压，进而经多个出口管41将高湿度的气流缓慢吹出。那样，出口管41可以连接到不同的目标区域以获得本发明的广泛应用，从而更好地控制静电电荷并增加产量和收益。在本发明的另一实施例中，所述迷你吸气马达22可以被气泵或者风扇取代。在本实施例中，所述矩形罩40可以是透明密封的，或者是不透明的，或是半透明的。

如图6所示，该壳体是结合可移动部分55的圆柱形罩，通过该可移动部分55可以打开壳体。本发明可以允许如图5所示的滚轴形式的网膜收纳到该壳体内部以获得更加可控的湿度水平处理环境，从而更加有效地管理静电电荷。

虽然图3-6中示出了壳体的不同实施例，但是本领域技术人员知悉，壳体可以采用任何设计，例如圆柱形、正方形、矩形，或者其他规则或不规则形状，壳体的出口或进口可以是任何形状，如狭缝、孔或者任何形式的开口等等。

基于使用目地，图1-6中示出的迷你吸气马达可以极性反转以顺时针或者逆时针旋转从而吹入或者吸出气体从而获得本发明的更加灵活和广泛的应用。

本发明的使用可控局部化湿度水平降低静电电流和静电电荷的方法还可以应用到纸网或塑料网生产工业。

总之，由于沿着流道出现的高湿度水平的湿气减少了静电吸引力，因此微芯片不会沿着流道粘连。本发明还可以应用到静电放电敏感的微芯片，以减少有害静电电荷水平，从而最小化静电放电损害导致的产量损失。

本发明获得了一种简单有效的方法，其在受控数量的湿气的帮助下，无需使用离子生成器就可以减少或者最小化在任何目标区域生成的静电电荷的数量。

本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于静电电荷减少的装置，其特征在于，包括：用于在预定湿气水平生成湿气的湿气生成器、壳体、其中安装有吸气单元的管道和湿气水平控制单元，所述湿气生成器由水浴气泡单元和吸气单元构成，所述管道连接所述湿气生成器到所述壳体从而将所述湿气从所述湿气生成器发送到所述壳体，所述湿气水平控制单元的湿气水平传感器插入到所述管道的流通路径中以感应所述流通路径中的湿气水平，所述湿气生成器、壳体、其中安装有吸气单元的管道和湿气水平控制单元一起形成受控的湿气发送系统。

2.根据权利要求1所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述的用于静电电荷减少的装置还包括用于在第二预定湿气水平生成湿气的次级湿气生成器，所述次级湿气生成器由水浴气泡单元和吸气单元构成，其中所述次级湿气生成器附连到所述管道，所述管道具有开关阀以控制气流。

3.根据权利要求1所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述壳体是横跨在IC芯片流道的两侧的弓状盖，所述弓状盖在沿着所述通道的方向上具有两个开口，从而允许IC芯片移进和移出所述弓状盖。

4.根据权利要求3所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述弓状盖的进口连接到所述管道，所述弓状盖的出口连接到输出管，来自所述湿气生成器的湿气可以在弓状盖中均匀扩散，且所述弓状盖中的干气体可以通过所述输出管被驱除出所述弓状盖。

5.根据权利要求4所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，次级管的一端连接到所述弓状盖、另一端连接到大气环境，且所述次级管由次级吸气单元驱动以连续从所述弓状盖内吸出少量干气体以确保所述弓状盖内的负压。

6.根据权利要求5所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述吸气单元和所述次级吸气单元是吸气马达、气泵或风扇，所述湿气水平控制单元是湿气水平控制器或露点控制器，所述弓状盖是透明的、不透明的或是半透明的。

7.根据权利要求1所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述壳体是附连到所述管道和输出管的罩子，所述输出管附连到所述湿气生成器从而形成闭合环路，附加管附连到所述壳体且由附加吸气单元驱动从而确保正压，在所述壳体上有狭缝开口以将所述受控湿气以稳定的气流吹出。

8.根据权利要求1所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述壳体是附连到所述管道和输出管的罩子，所述输出管附连到所述湿气生成器从而形成闭合环路，附加管附连到所述壳体且由附加吸气单元驱动从而确保正压，在所述壳体上有多个出口管以将所述受控湿气以稳定的气流吹出。

9.根据权利要求7或8所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述附加吸气单元是吸气马达、气泵或风扇，所述罩子是透明的、不透明的或是半透明的，且所述罩子是圆柱形的、正方形的或是矩形的。

10.根据权利要求1所述的用于静电电荷减少的装置，其特征在于，所述壳体是结合有可移动部分的圆柱形罩子，通过所述可移动部分，所述壳体可以打开。

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