1. 芯片設計公司研發(fā)實驗室的工作內容簡介：

芯片設計公司一般都有自己的芯片研發(fā)實驗室，主要為公司的芯片進行各種驗證測試，包括芯片自身的性能測試、芯片在各種電子終端產品上應用的仿真測試，以及向芯片客戶提供芯片的失效分析等技術支持。

芯片研發(fā)實驗室里的設施主要包括進行芯片測試的工作臺、測試設備以及電子維修的工位。

2. 芯片研發(fā)實驗室會有高靜電的情形么？

芯片研發(fā)實驗室里的工作相比于電子工廠的生產線，自動化程度非常低，各種測試項目基本全部靠工程師手動操作來完成各種測試平臺的搭建、調試等。

芯片設計公司的每個工程師基本都要負責數個工位的測試項目，由此，工程師在實驗室里工位上以及工位間的走動就會很頻繁，這樣，工程師人體上的靜電（如果不做特別針對性的控制）時常就會很高。

表1，幾種常見的人員活動中的人體靜電帶電行業(yè)調查數據

實驗室的環(huán)境濕度對實驗室內工程師的走動及各種手動操作（測試連接插裝與拆解）的靜電帶電有著直接的影響。以華南地區(qū)的廣州、深圳等地的一年環(huán)境濕度統計結果而言，每年一般都會在12月前后10多天的相對濕度降至20% RH左右。據此可以推斷，國內幾乎全部地區(qū)每年都會有中低濕情況致使實驗室內的靜電會比較高。

3. 靜電會給芯片研發(fā)實驗室的測試造成什么影響？

靜電是如何對芯片構成危害的，參見前述的文章《概說靜電對微電子產業(yè)的影響》。

一是工程師人體上的靜電，在工程師走到各測試工位上操作測試平臺時（尤其是靠近或接觸測試平臺的電氣管腳部位），就構成了典型的人體靜電放電情形。生活中，每個人都有冬天里觸摸金屬門把手或車門被靜電電擊的多次體驗。而對于測試平臺上的各類芯片（包括芯片公司的產品），在人體靜電完全不受控的工程師手部觸摸到其電氣管腳時，勢必會產生很高強度的放電電流。這種強放電電流，一方面可能直接導致測試平臺上的電子元件失效，同時，另一方面也會對進行中的測試產生顯著的干擾（也就給芯片的測試結果帶來干擾，這一方面反而是芯片驗證測試更為關注的）。

圖1，芯片研發(fā)實驗室測試工位工程師人體靜電操作測試平臺的靜電放電原型

二是測試工位中的高靜電源帶來的影響。以工位的臺面為例，如果選用一般的塑膠質表面，則在低于55%RH中低濕的環(huán)境條件下，工位的臺面上就會時常出現高靜電帶電的情形。

圖2，高靜電工作臺面上操作芯片測試平臺連接插拔過程的靜電放電風險原型-芯片測試電路板對測試設備發(fā)生靜電放電

圖3，高靜電工作臺面上芯片測試電路板焊接維修過程的靜電放電原型-芯片測試電路板對接地的電烙鐵放電

4. 芯片研發(fā)實驗室的靜電防護方案

基于芯片研發(fā)實驗室的主要靜電來源與高靜電風險的操作，針對性的靜電防護方案主要包括三部分：

一是實驗室內工程師的人體靜電必須采取有效的控制措施，可以采用靜電手腕帶接地系統（首選），也可以輔助采用靜電鞋_靜電地板系統（可靠性與可行性相對較差）。

二是實驗室內各測試工位的工作臺面，應避免采用絕緣材質（容易產生并累積高靜電），可采用鋪裝靜電防護臺墊，實現靜電防護工作臺面，這樣就消除了測試工位中最主要的靜電來源。

三是個別工位采取特定的靜電防護措施。例如，測試平臺中涉及到操作大尺寸的絕緣部件（塑膠外殼、膜材等），就需要加裝離子化措施，來中和消除這些物料操作過程產生的高靜電。

綜上所述，芯片研發(fā)實驗室各工位的靜電防護措施，主要包括以下部分：

1) 工位的靜電接地系統，供工位的靜電防護臺墊、人體手腕帶系統以及靜電地板進行接地連接。靜電主地首選實驗室內合格的電氣設備地；

2) 工位的靜電防護工作臺面，表面電阻<1E9歐姆（特定的測試工位要求臺墊表面電阻>1E4 歐姆），具體可參照行業(yè)標準ANSI/ESD S20.20或IEC61340-5-1關于靜電防護臺面的技術性要求；

3) 人體靜電接地系統，首先工程師佩戴靜電手腕帶實現人體接地的做法；

4) 離子化靜電中和消除措施，主要針對于工程師操作中易于產生高靜電的測試工位。

圖4，芯片研發(fā)實驗室工位的靜電防護架設方案