М9:Тема: «Проблемы безопасности жизнедеятельности в электронной промышленности»

Лекция 17 (интерактивная)

Большинство отраслей экономики имеют выраженную специфику условий труда, а также условий взаимодействия предприятий с окружающей средой. В технологических процессах микроэлектроники используется большое число токсичных веществ, взрыво- и пожароопасных газов и жидкостей. Для производства интегральных схем (ИС) требуется энергоемкое оборудование с высоким питающим напряжением электрического тока, высокотемпературные печи, ультразвуковые, электронно-лучевые и лазерные установки, оборудование для механической обработки материалов.

Прогресс в микроэлектронике немыслим без разработки новых материалов и технологических процессов для производства интегральных схем и микроэлектронной аппаратуры, а также оборудования, на котором реализуются эти технологические процессы. Все это сопровождается возникновением новых опасных и вредных факторов производства.

Общая характеристика условий труда в электронной промышленности представлена в табл. 9.1, а виды травм и профессиональных заболеваний - в табл. 9.2.

9.1. Безопасность изготовления ис

Современное производство ИС включает в себя:

• процессы механической обработки п/п материалов;

• процессы получения эпитаксиальных слоев;

• процессы окисления;

• процессы диффузии и ионной имплантации;

• процессы литографии;

• процессы плазмохимического травления;

• процессы химической обработки пластин;

• процессы получения диэлектрических и металлических пленок;

Таблица 9.1. Негативные факторы в электронной промышленности

Отрасли, виды работ

Загазованность, запыленность

Повышенный уровень электрического напряжения

Повышенный уровень вибрации и шума

Движущиеся машины, изделия, подвижные части оборудования

Неблаго-приятный микрокли-мат

Повышенная (пониженная) температура поверхностей оборудования и материалов

Производственные излучения

Прочие факторы

Взрывоопасность

Пожароопасность

нагревающий

охлаждающий

тепловые

электромагнитные

ионизирующие

световые (яркость в поле зрения)

Производство ИС

+

+

+

+

–

–

+

+

+

+

–

Агрессивные жидкости

+

+

Изготовление ПП:

механическая обра-ботка

+

+

+

+

–

–

+

+

+

+

+

Острые кромки и грани режущего инструмента

+

+

нанесение рисунка схемы

+

+

+

+

–

–

+

+

+

+

–

Ультрафиолето-вое (УФ)-излу-чение, агрессив-ные жидкости

–

+

химические и гальванические процессы производства ПП

+

+

+

+

–

–

+

+

+

+

+

Агрессивные жидкости

+

+

Сборка и монтаж РЭА

+

+

+

+

–

–

+

+

+

+

+

Неудобство позы

+

+

Таблица 9.2. Виды травм и заболеваний в электронной промышленности

Отрасли, виды работ	Виды травм						Виды профессиональных заболеваний
	механичес-кие	тепловые ожоги	химичес-кие ожоги	электро-травмы и удары	острые отравле-ния	тепловые и солнечные удары, об-морожения
Производство ИС	++	++	++	++	++	–	Хронические отравления, забо-левания кожи, ра-ковые заболевания
Изготовление ПП:
механическая обработка	+	+	–	+	–	–	Болезни верхних дыхательных путей, кожные заболевания
нанесение рисунка схемы	+	+	+	+	+	–	Хронические отравления, забо-левания кожи, ра-ковые заболевания
химические и гальванические процессы производства ПП	+	–	+	+	+	–	Хронические отравления, забо-левания кожи, раковые заболевания
Сборка и монтаж РЭА	+	+	–	+	+	–	Хронические отравления

Примечание: ++ указывают на то, что соответствующий фактор имеет высокий уровень.

- вспомогательные операции (подготовка оборудования, химическая обработка, контрольные процессы, приготовление растворов) и т.д.

При проведении технологических процессов используются экологически опасные вещества: травители на основе минеральных кислот и щелочей; растворы для химической обработки, содержащие серную, соляную и азотную кислоты; технологические газы: моносилан, фосфин, арсин, диборан, элегаз, хлор, фтор, фреоны; бор, фосфор, сурьма; органические соединения: ацетон, ДМФА, толуол и другие. Более подробно перечень опасных веществ по отдельным операциям производства ИС представлен в таблице 9.3. Перечень загрязняющих веществ в выбросах и сбросах представлен на рис. 9.1.

Поверхности пластин полупроводниковых материалов, используемых при изготовлении ИС, подвергаются тщательной очистке. Метод очистки зависит от вида загрязнений и их влияния на последующую технологическую операцию. Наибольшее распространение получила очистка, состоящая из промывки в деионизованной или дистиллированной воде, травления кислотами, обработки ионной бомбардировкой и в тлеющем разряде.

Механическую очистку наиболее эффективно проводить в ультразвуковой ванне. И хотя очистка производится с использованием аппаратуры, работающей в низкочастотном диапазоне (до 40 кГц) при средних мощностях ультразвуковых колебаний, необходимо принимать меры по защите

работающих от вредного воздействия ультразвуком. Ультразвуковые установки должны быть оборудованы звукоизолирующими кожухами или экранами и блокировкой, отключающей преобразователи при открывании кожухов. При невозможности снизить шум с помощью кожухов и экранов до допустимых величин технологическую часть ультразвуковых установок необходимо размещать в звукоизолированных кабинах, куда могут заходить лица, непосредственно связанные с обслуживанием установки, используя при этом индиви-

Таблица 9.3. Материалы и сырье, используемые для производства ИС

Эпитаксия, осаждение плёнок из ПГС	Жидкостная очистка, травление	Газовое и плазмохимическое травление (сухая очистка)	Окисле- ние	Фотолитография	Диффузия и ионное легирование	Метал-лиза-ция
Силан SiH4 3 кл. опас.	Четырёххлористый углерод CCl4 3 кл. опас.	Смеси водорода H2 или He с галогенами Cl2, F2, Br2	Сухой кислород O2	Резисты (различные полимерные композиции) 1-4 кл. опас.	Трехбромистый бор BBr3 2 кл. опас.	Алюми-ний Al 3 кл.опас
Тетрахлорид кремния SiCl4 2 кл. опас.	Изопропиловый спирт 2 кл. опас.	Смеси He или H2 с галогеноводо- родами HBr, HCl; сероводородом H2S; гексафторидом SF6 (элегаз) 4 кл. опас.	Влажный кислород O2	Проявители NaOH, KOH; тринатрийфосфат; трихлорэтилен; толуол; хлорбензол 2-3 кл. опас.	Красный фосфор P4 4 кл. опас.
					Мышьяк металлический As 1 кл. опас.
Закись азота N2O 3 кл. опас.	Перекись водорода H2O2 2 кл. опас.	CCl, четыреххлористый углерод CCl4, хлор Cl2 2 кл. опас.	Аргон Ar		Трехокись сурьмы Sb2O3 3 кл. опас.
Дихлорсилан SiH2Cl2 2 кл. опас.	Бензол С6Н6; толуол CH3C6H5 2-3 кл. опас.	Гелий He	Азот N2	Концентрированная H2SO4 2 кл. опас.	Трехфтористый бор BF3 2 кл. опас.
Арсин AsH3 1 кл. опас.	Аммиак водный NH4OH 3 кл. опас	Кислород O2		ДМФА диметилформальид 2 кл. опас.	Фосфин PH3 1 кл. опас.
		Водород H2
Фосфин PH3 1 кл. опас.	Азотная кислота HNO3 3 кл. опас.	Азот N2		ГМДС Гексаметилдисилазан 3 кл. опас.	Оксид фосфора P2O5 2 кл. опас.
Диборан B2H6 1 кл. опас.	Плавиковая кислота HF 1 кл. опас.	Хладон-23 CHF3 4 кл. опас.		Озон 2 кл. опас.	Хлор Cl2 2 кл. опас.

Продолжение табл.9.3

Эпитаксия, осаждение плёнок из ПГС		Жидкостная очистка, травление	Газовое и плазмохимическое травление (сухая очистка)	Окисле- ние	Фотолитография	Диффузия и ионное легирование	Метал-лиза-ция
Безводный HCl 2 кл. опас.	Серная кислота H2SO4 2 кл. опас.		Тетрафторид углерода (хладон-14) CF4 4 кл. опас.			Трихлорэтилен 3 кл. опас.
Азот N2	Ортофосфорная кислота H3PO4 кл. опас.		Хладон 116 C2F6 4 кл. опас.
Водород H2	Водные растворы NaOH, KOH 2 кл. опас.
Кислород O2			Хладон 218 C3F8 4 кл. опас.
Аргон Ar	Соли плавиковой кислоты NaF; KF; NH4F 2 кл. опас.
Аммиак NH3 4 кл. опас.			Хладон 113 C2F3Cl3 4 кл. опас.
	HCl 2 кл.опас.		Бор 3-х хлористый ВCl3 3 кл.опас.
	Спирт бутиловый 2 кл. опас.		Озон 2 кл. опас.
	Спирт этиловый 2 кл. опас.		Окись углерода СО 3 кл. опас.
	Ацетон 2 кл. опас.

Рис. 9.1. Экологический анализ производства интегральных схем (выбросы и сбросы)

Скруббер

Скруббер

Скруббер

Скруббер

Фильтры

Ar N2 H2 HCl NH3 SiCl2 SiCl4 SiH4 PH3 AsH3 B2H6

O2 N2 Ar

ГМДС ДМФА H2SO4 Ацетон Озон

Cпирты CCl4 C6H6 CH3C6H5 NH4OH H2SO4 NO2 NaOH KOH H2SiF6 (NH2)2H2O Н NO3

HF KF NaF NH4F CH3COOH Ацетон HCl

H2 SiCl4 SiCl2 SiS SiF4 HF CO2 CO N2 He Cl2 Br2 F2

HCl H2S SF6 HBr CF4 C2F3Cl3 NO2 S2F10 SO2F2 COF2 COCl2 AlCl3 C3F8

As As2O5 As2O3 BBr3 PF5 P4 P2O5 Cl2O3 HCl

Эпитаксия, осаждение пленок из ПГС

Окисление

Фотолитография

Жидкостная очистка, травление

Газовое и плазмохимическое травление

Диффузия и ионное легирование

Металлизация

Слив: HCl PH3 AsH3 B2H6 H2SiO3

Слив: H2SO4 NaOH KOH

ДМФА

Слив: спирты CCl4 C6H6 CH3C6H5 CH3COOH

NaOH KOH SiF4 H2SiF6 (NH2)2H2O HF;KF;NaF H2O2 NH4OH H 2SO4 HNO3

дуальные средства защиты. При работе ультразвуковых установок должна быть полностью исключена возможность непосредственного контакта рук работающего с жидкостью и очищаемыми поверхностями.

Следует обратить внимание на соблюдение мер предосторожности при работе с растворителями, в качестве которых используются ЛВЖ (толуол, бензол, дихлорэтан и др.), оказывающие резко выраженное токсическое действие на жизненно важные органы человека. Операцию химической очистки необходимо проводить в вытяжных шкафах, имеющих эффективную и надежно действующую систему вытяжной вентиляции с использованием индивидуальных средств защиты кожных покровов.

При изготовлении ИС по планарной технологии используют термическое (высокотемпературное) окисление кремния в различных окислительных средах – в сухом и влажном кислороде, в парах воды. Установки термического окисления кремния наряду с другим специальным оборудованием микроэлектроники (диффузионными установками, установками вакуумного напыления и т.п.) относятся к классу оборудования с контролируемой средой. Проектирование и эксплуатация такого оборудования требует соблюдения особых мер безопасности.

При работе с контролируемыми газовыми средами следует иметь в виду, что в их состав могут входить горючие, взрывоопасные и токсичные газы. Поэтому концентрация горючих (взрывоопасных) газов в воздухе помещений, где эксплуатируется оборудование с контролируемой газовой средой, не должна быть выше 1/5 нижнего предела их взрываемости, а концентрация токсичных газов не должна превышать ПДК. В зависимости от степени токсичности газа, используемого в технологическом процессе, необходимо проведение постоянного или периодического анализа воздуха в производственном помещении, для чего в местах возможного скопления устанавливаются автоматические газоанализаторы, сигнализирующие об опасной концентрации газов в помещении. При применении в качестве контролируемой среды инертных газов должны быть приняты меры, исключающие вытеснение этими газами кислорода из производственных помещений. Содержание кислорода (по объему) в воздухе производственного помещения должно быть не ниже 18%.

Помещения, в которых размещено оборудование с контролируемой газовой средой, и само оборудование должны оснащаться системой приточно-вытяжной вентиляции; при этом учитываются физические свойства и химический состав применяемых газовых сред и газов, выделяющихся в производственное помещение. Пульты (панели управления), приводы механизмов, краны (вентили) на трубопроводах следует располагать в таких местах, чтобы лица, работающие с оборудованием, не подвергались воздействию инфракрасных излучений, энергий интенсивных излучений радиочастот, высоких температур и т.п.

Рабочие места оснащаются также необходимыми защитными средствами (экранами со светофильтрами, перчатками и рукавицами из теплоизолирующей или двухслойной хлопчатобумажной ткани, защитными очками со светофильтрами и др.).

Для предупреждения персонала о возможной аварии, а также для автоматической ликвидации аварийных ситуаций в конструкции оборудования предусматриваются система сигнализации, предохранительные устройства и блокировки безопасности. Кроме того, оборудование оснащается необходимыми приборами и устройствами для контроля состава и расхода контролируемой газовой среды (ротаметрами, расходомерами, газоанализаторами и т.п.).

В технологии изготовления полупроводниковых ИС для получения p-n переходов используют диффузионный метод введения примесей.

Наиболее широкое применение нашел метод диффузии в открытой трубке с твердым, жидким или газообразным источником примеси. В каждом случае в качестве диффузантов используются вещества, оказывающие токсичное действие на организм человека. Так, при проведении работ с жидкими диффузантами (например, с треххлористым фосфором, трехбромистым бором и др.) возможны сильные раздражения дыхательных путей и органов зрения.

Обращение с указанными веществами требует соблюдения особых мер безопасности на всех стадиях работы с ними. Транспортировка и хранение диффузантов производятся в запаянных кварцевых ампулах, помещенных в герметично закрывающийся контейнер, с размещением каждой ампулы в отдельном гнезде с амортизирующими прокладками. Места хранения должны быть недоступны попаданию воды. Вскрытие ампул работающими производится в вытяжном шкафу с использованием промышленного противогаза, халата, резиновых нарукавников, анатомических перчаток в присутствии инженерно-технического работника, ответственного за проведение данной работы.

К оборудованию и аппаратуре, предназначенной для работы с жидкими диффузантами, предъявляются особые требования по герметичности.

Остатки треххлористого фосфора, трехбромистого бора, ампулы и посуда, бывшие в употреблении, подлежат обязательной нейтрализации.

В качестве газообразных источников примесей, которые из специальных баллонов подаются в систему, используются также токсичные соединения, например гидриды диффузанта (арсин, диборан, фосфин, моносилан т.п.). Большинство гидридов элементов III - V групп представляют собой легколетучие, огнеопасные, взрывоопасные и чрезвычайно токсичные вещества. Применяются они в виде разбавленных смесей с водородом или инертным газом. Наиболее опасными среди перечисленных гидридов является диборан (ПДК = 0,11 мг/м³), который обычно самопроизвольно воспламеняется при контакте с воздухом, а в смеси с ним в присутствии примесей взрывается. Диборан горит в двуокиси углерода; в азоте он также горит и может взрываться. Воспламенившийся диборан очень трудно гасить. Тушить очаги возгорания необходимо песком или бикарбонатом натрия.

По токсичности диборан близок к фосгену и влияет в основном на центральную нервную систему. Вдыхание даже небольших количеств диборана вызывает головную боль, головокружение, тошноту и обморок.

Работа с гидридами производится в инертной атмосфере в вытяжном шкафу, а для защиты органов дыхания работающих применяются противогазы соответствующих марок. Диффузионная печь оборудуется наряду с местной вытяжной вентиляцией поглотителем продуктов окисления диффузанта, устанавливаемым на выходе газов из печи. При эксплуатации оборудования необходимо тщательно следить за его герметичностью, а также за герметичностью коммуникаций и газораспределительной системы. При обнаружении утечек газообразных диффузантов работа с ними должна немедленно прекращаться.

В технологии микроэлектроники широкое применение нашла ионная имплантация, которая применительно к процессу введения примесей в полупроводник называется ионным легированием. Ионизация паров легирующих элементов производится в высокочастотном или дуговом разряде. Исходными материалами для получения ионов бора и фосфора, которые в основном используются при легировании кремния, являются галогениды бора, красный порошкообразный и кристаллический фосфор. Таким образом, эксплуатация установок ионного легирования связана с опасностью поражения электрическим током, воздействием энергии электромагнитного поля высокой частоты, а также воздействием на организм человека токсичных веществ, используемых в качестве примесей.

В технологии ИС для получения транзисторных структур применяют методы эпитаксиального наращивания полупроводниковых слоев совместно с диффузией примесей.

Наиболее широко для образования эпитаксиальных слоев применяется яхлоридный метод, при котором пленки кремния получают путем восстановления его тетрахлорида в среде водорода, причем полупроводниковые пластины подвергают предварительному газовому травлению в смеси HCl и H₂. В процессе роста эпитаксиальных слоев легко достигается легирование их примесями, которые подаются в реакционную камеру вместе с газами, несущими полупроводниковое соединение.

Процесс образования эпитаксиальных слоев происходит в реакционной камере при температуре 1150-1300 ^оС. Разогрев реакционной камеры производится энергией токов ВЧ.

Таким образом, работа на установке эпитаксиального наращивания характеризуется рядом опасных и вредных факторов, обусловленных наличием электрического тока высокого напряжения, шума при работе форвакуумных насосов, тока высокой частоты, высокой температуры, гидридсодержащих смесей и галогенидов кремния, бора, фосфора, мышьяка, сурьмы (например диборан, фосфин, аргон), хлористого водорода, водорода, являющихся токсичными и пожаро- взрывоопасными веществами.

Поэтому работа на установке эпитаксиального наращивания требует соблюдения комплекса мер безопасности, изложенного, например, в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилах устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и др.

Для создания безопасных условий труда при эксплуатации установок эпитаксиального наращивания разрабатывается и осуществляется комплекс технических, санитарно-гигиенических и противопожарных мероприятий. Прежде всего предусматривается оборудование установок местной вентиляцией. Высокочастотный генератор и индуктор должны быть заэкранированы в соответствии с требованиями безопасности при работе с источниками ВЧ, УВЧ, СВЧ электромагнитных полей. На случай внезапного выхода из строя вентиляции установка оборудуется системой автоматического отключения генератора и подачи в реактор инертного газа.

Так как в случае подсоса воздуха в реактор или утечки водорода из газовых коммуникаций или реактора возможен взрыв в результате образования взрывоопасной смеси, то система газораспределения совместно с реактором перед началом и периодически в процессе эксплуатации проверяется на герметичность. Также, во избежание образования взрывоопасной смеси, подача водорода в реактор допускается только после продувки последнего инертным газом.

Во избежание перегрева индуктора и реактора и связанного с этим создания аварийной ситуации установка оборудуется сигнализацией о нарушении водоохлаждения индуктора, сблокированной с устройством отключения ВЧ-генератора.

Лица, работающие на участке эпитаксиального наращивания, обеспечиваются средствами индивидуальной защиты – противогазами соответствующей марки, защитными очками, резиновыми перчатками. В помещении устанавливаются соответствующие средства пожаротушения.

Эпитаксиальные кремниевые пленки высокого сопротивления на сапфире получают силановым методом, основанным на термическом разложении силана (SiH₄). Силан (ПДК = 1 мг/м³) представляет собой бесцветный газ с сильным запахом. При вдыхании силана или продуктов его горения у человека появляется головная боль, головокружение, жар, обильное потоотделение. В дальнейшем наступает полуобморочное состояние. Кроме того, силан опасен как газ, взрывающийся при взаимодействии с кислородом воздуха. Поэтому в помещении, где проводятся работы с силаном, недопустимо наличие открытого пламени, вне помещения работы необходимо проводить с инструментом в искробезопасном исполнении. Естественно, что хранение, транспортировку и работу с силаном необходимо осуществлять в надежно герметизированных сосудах, аппаратах и оборудовании.

В случае разгерметизации установки, учитывая взрывоопасность силана, все трубопроводы, узлы, емкости промываются четыреххлористым кремнием или четыреххлористым углеродом. Только после этого возможно проведение ремонтных работ с обязательным применением средств индивидуальной защиты (противогазы, халат, сапоги, анатомические перчатки, резиновый фартук и нарукавники).

Для формирования элементов схемы в производстве ПП используется метод фотолитографии, который с позиции охраны труда характеризуется наличием большого комплекса опасных и вредных факторов.

На этапе нанесения фоторезиста основную опасность представляют центрифуги, частота вращения которых достигает 10 тыс. об/мин, а также электрический привод центрифуги. Система ограждений, блокировок должна обеспечивать надежную защиту от случайного попадания рук работающего в опасную зону.

Определенных мер безопасности требует непосредственная работа с фоторезистом. Одним из компонентов фоторезиста является диоксан – легко воспламеняющаяся жидкость, которая при контакте с организмом человека действует как наркотик, оказывая избирательное поражающее действие на почки и печень (ПДК = 10 мг/м³). Хранить фоторезист, а также проводить все операции с ним необходимо в вытяжном шкафу, а работающие должны обеспечиваться средствами индивидуальной защиты.

На этапе экспонирования методами контактной и проекционной печати основной опасности подвергаются органы зрения при воздействии на них УФ-излучения с длиной волны 0,3 мкм. Основным средством защиты является использование защитных очков со светофильтрами.

Применение для экспонирования фоторезиста перспективных методов электроно- и рентгенографии требует специальной организации работ с установками, генерирующими мягкое рентгеновское излучение. Средства защиты от рентгеновского излучения должны быть органичной конструктивной частью установок и должны обеспечивать ослабление излучения до безопасных величин. Так, например, корпус электронных пушек с фокусирующей и отражающей системами, рабочие камеры исполняются стальными.

Для травления не защищенных фоторезистом участков используют различные травители, основу которых составляют кислоты: плавиковая, азотная, соляная, серная. Для приготовления анизотропных травителей используется едкий кали, а для составления моющих растворов - едкий натр. Работа с травителями связана с возможностью получения химических ожогов, поражения органов дыхания парами кислот, поэтому требует соблюдения особых мер предосторожности.

Процесс фотолитографии заканчивается операцией удаления фоторезиста, для чего используются различные вещества, одно из которых – моноэтаноламин – бесцветная или слегка желтоватая жидкость с резким аммиачным запахом. Пары воздействуют на зрение, центральную нервную систему, печень. При работе с моноэтаноламином необходима герметичная аппаратура и постоянно действующая система вентиляции.

Санитарно-гигиеническая обстановка в помещении (параметры микроклимата, чистота воздуха) обеспечиваются в соответствии с требованиями к помещениям 4 ИСО (Р 4 (10)) класса: температура – (20-23)±2 ^оC; относительная влажность – 50±10 %; чистота воздуха – не более 352 пылинок размером 0,5 мкм в 1 литре воздуха.

Указанные требования обеспечиваются наличием в помещении боксов, скафандров, специальных монтажных столиков и рабочих мест с локальной пылезащитой на отдельных операциях, специальной внутренней отделкой помещений. Обслуживающий персонал для предотвращения занесения пыли обеспечивается спецодеждой.

Для работы на участке фотолитографии проводится профессиональный отбор лиц, достигших 18-летнего возраста, с обязательным предварительным медицинским осмотром. Работающий персонал обеспечивается бесплатным молоком и индивидуальными средствами защиты (резиновыми и хлопчатобумажными перчатками, фартуками, защитными очками, противогазами).

Сборка является частью общего технологического процесса изготовления ИС и состоит из следующих завершающих операций: разделения пластин на кристаллы, содержащие микросхемы; крепления кристаллов в корпусе; присоединения внешних выводов; герметизации.

В настоящее время разработано большое число методов выполнения каждой из этих операций, использующих различные физические принципы, материалы, инструменты, оборудование.

Резка пластин металлическими алмазными кругами характеризуется поступлением в рабочую зону мелкодисперсных частиц разрезаемого материала, высокочастотным шумом, производимым режущим инструментом, опасностью поражения электрическим током. Поэтому оборудование для резки должно иметь надежное заземление, местную вытяжную вентиляцию, не допускающую распространения частиц разрезаемого материала по производственному помещению. Рабочие зоны резца закрываются прозрачными кожухами.

Ультразвуковая резка характеризуется периодическим воздействием на организм человека (и особенно на руки) ультразвуковых колебаний высокой интенсивности.

При резке химическим травлением пластины вначале покрывают слоем парафина и фоторезиста, а затем вытравливают непокрытые граничные участки. Для процесса характерны опасные факторы, аналогичные рассмотренным ранее и обусловленные работой с фоторезистом и травителями. Поэтому здесь также применимы приведенные выше меры безопасности при работе с данными веществами.

Лазерное скрайбирование обусловливает наличие опасных и вредных факторов, присущих работе с ОКГ. Кроме того, зона скрайбирования является источником поступления в воздух рабочего помещения паров разрезаемого материала. Помимо устройства местной вытяжной вентиляции здесь необходима разработка мероприятий по безопасному обслуживанию ОКГ.

Крепление кристаллов на основании корпуса осуществляется в основном методом пайки высокотемпературным припоем или легкоплавким стеклом. В качестве твердых припоев используются главным образом эвтектические сплавы золото-германий, золото-кремний.

Крепление кристалла в стеклянных или пластиковых корпусах осуществляется легкоплавким стеклом в атмосфере инертного газа при температуре до 525 ^оC.

В ряде случаев используется пайка припоями на основе олова и свинца, а также приклеивание клеями на основе эпоксидных смол. Эти процессы характеризуются выделением в окружающую среду токсичных паров свинца, флюсов. При использовании эпоксидных смол воздух рабочих помещений может загрязняться парами эпихлоргидрина, отвердителей (гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин), различных наполнителей и растворителей.

Причинами загрязнения воздушной среды является отсутствие или неэффективная работа вытяжной вентиляции в зоне выделений, а также несовершенство технологии производства. Неблагоприятными с позиции охраны труда являются также такие операции, как разогрев эпоксидной смолы, приготовление ее смеси с отвердителем. В последнем случае нередко выделяется много летучих веществ, так как реакции взаимодействия эпоксидной смолы с отвердителями или экзотермичны (холодное отверждение), или требуют подогрева до 140 ^оC и выше (горячее отверждение).

Важной проблемой при применении эпоксидных смол является устранение прямого контакта с ними кожных покровов, поскольку большинство операций со смолой выполняется, как правило, вручную. К тому же физические особенности эпоксидных смол (липкость, вязкость, нерастворимость в воде, спирте) осложняют работу с ними. В связи с этим часто наблюдаются вторичные загрязнения, когда продукт, приставший к перчаткам, инструментам и другим предметам, случайно переносится за пределы рабочего места. Контакт кожных покровов с эпоксидными смолами приводит к возникновению заболеваний кожи в виде красных пятен, сыпи, экзем, отеков (в том числе и на лице). Хроническое отравление летучими соединениями эпоксидной смолы сопровождается головной болью, тошнотой, ухудшением аппетита, жжением в глазах, отеком век, раздражением верхних дыхательных путей. Одним из основных мероприятий по охране труда при работе с эпоксидными смолами является также организация системы вентиляции – как обособленной приточно-вытяжной, так и местной вытяжной.

Тип местного вытяжного устройства (вытяжной шкаф, бортовой отсос, зонт и др.) зависит как от величины и формы обрабатываемого изделия, так и от вида технологического оборудования. Скорость движения воздуха в рабочем проеме местного вытяжного устройства должна быть в пределах 0,3 – 0,7 м/с в зависимости от количества и степени нагрева эпоксидной смолы и ее отвердителей. Отсасываемый из помещения воздух компенсируется притоком наружного воздуха, очищенного от пыли. Большое значение при работе с эпоксидными смолами имеют личная гигиена, аккуратность, использование средств индивидуальной защиты.

После монтажа кристалла в корпусе выполняют соединение контактных

площадок с выводами корпуса. Для этого используют различные виды микросварки.

Метод термокомпрессии получил наиболее широкое распространение. При его реализации существует определенная вероятность получения ожогов при неосторожном обращении с высокотемпературным (t = 300 ^оC) инструментом или нагретым кристаллом.

Для герметизации кристаллов в корпусах применяют различные методы: сварку (контактную, электронно-лучевую, холодную), пайку. Осуществление каждого из этих методов характеризуется своими опасными и вредными факторами, природа и характер проявления которых определяются типом оборудования и используемого материала и в основном совпадают с ранее рассмотренными опасными и вредными факторами.