Московский Институт Электронной Техники

Технический Университет

Домашняя работа по курсу

“Производственная и экологическая

безопасность в микроэлектронике”

Вариант №6

Выполнил : студент группы МП- 34

Голубев В. С.

Принял : Кольцов В. Б.

1. Домашнее задание №1

1.6. Участок крепления кристаллов в корпусе и герметизации.

Методику анализа ПЭБ рассмотрим в соответствии со схемой:

1. Декомпозиция анализируемых объектов с целью выявления материальных носителей потенциальной опасности.

1. Предметы труда (исходные материалы)

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

Крепление кристалла в стеклянных или пластиковых корпусах осуществляется легкоплавким стеклом в атмосфере инертного газа при температуре до 525 ⁰С.

В ряде случаев используется пайка припоями на основе олова и свинца , флюсов. При использовании эпоксидных смол воздух рабочих помещений может загрязняться парами эпихлоргидрина, отвердителей (гексиметилендиамин, полиэтиленполиамин), различных наполнителей и растворителей.

1.2. Средства труда: машины, орудия, сооружения, энергия

• аппаратура для пайки, крепления кристаллов в корпусе

• энергия

1.3. Продукты труда (полуфабрикаты)

готовые микросхемы

1.4. Технологический процесс, операции, действия.

Крепление кристаллов в корпусе осуществляется в основном методом пайки твердым припоем или легкоплавким стеклом

После монтажа кристалла в корпусе выполняют соединение контактных площадок с выводами корпуса. Для этого используют различные методы соединения проволочных выводов: пайку, термокомпрессию, ультразвуковую сварку.

Метод термокомрессии получил наиболее широкое распространение. При его реализации существует определенная вероятность получения ожогов при неосторожном обращении с высокотемпературным (300 С) 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 .

1.5 Производственная среда.

• КРЕПЛЕНИЕ КРИСТАЛЛА В КОРПУСЕ:

• Помещение должно быть кондиционируемым, обеспыленным, закрытым для посещения должно быть закрытым для лиц не связанных с выполнением этой операции.

• ГЕРМЕТИЗАЦИЯ:

• Обязательное использование местной вытяжной и системы общеобменной вентиляции.

1.6. Природно-климатическая среда.

Относительная влажность 65±5%, температура 18-25⁰С содержание пыли, определяемое прибором А 3-5 - не более 100 частиц размером 2мкм на 1л воздуха.

2. Составление перечня факторов обитаемости.

2.1. Физические факторы

• При герметизации используют эпоксидные смолы ,попадание которых на кожу или в глаза может принести вред. Для крепления кристаллов в корпусе используются свинцовые припои, которые опасны для здоровья.

• Присутствие электрического тока.

2.2 Химические факторы

Наличие эпоксидных композиций и особо вредных для здоровья веществ, содержащих свинец .

2.3. Биологические факторы.

Производственное помещение не способствует распространению биологически опасных факторов.

2.4. Психофизические факторы.

Производственное помещение не содержит приборов, которые бы могли нарушить эти факторы.

3. Количественная и качественная оценка факторов обитаемости.

Фактические значения факторов, полученные при помощи изменений основе экспериментальных оценок. Концентрация токсичных газов испарений не должно превышать ПДК. Содержание кислорода (по объему) в воздухе производственного помещения должна быть не ниже 18%.

4. Сравнение результатов оценки факторов с нормами и допустимыми значениями с целью выявления опасных и вредных факторов.

Перечень опасных и вредных производственных факторов применительно к конкретным условиям

На участке крепления кристаллов и герметизации могут быть опасными:

• Попадание эпоксидной смолы на кожу и глаза.

• Поражение электрическим током.

• Попадание химических веществ на кожу и в глаза.

• Хроническое отравление эпоксидными смолами и свинцом.

5. Комплексная оценка жизнедеятельности и возможности возникновения опасных ситуаций.

Работа средней сложности.

6. Выбор принципов и методов (А,Б,В,Г) , разработка мероприятий , выбор и расчет средств защиты работающих от опасных и вредных факторов.

• Требуется использование индивидуальных средств защиты глаз и кожных покровов от попадания вредных веществ.

• Использование заземления.

• Обеспечить надежную вентиляцию.

7. Оценка эффективности разработанных мероприятий и выбранных средств защиты. Показатели технического, социального, экономического эффекта.

Необходимо оценить эффективность используемого заземления, герметичность коммуникаций, надежность электропроводки. Экономические затраты на осуществление вышеприведенных методов защиты не должны быть высоки. Так как технические средства должны быть в комплекте с оборудованием, используемом на данном предприятии. Системы защиты, выпускаемые специализированными предприятиями рассчитаны на получение высокого соотношения экономичного и защитного эффекта, ведущего к безопасности и

высокоэффективной работе людей на данном предприятии. Необходимо также обеспечить соответствующую вентиляцию.

7. Нормирование искусственного освещения.

На предприятиях электронной промышленности используется система как естественного, так и искусственного освещения.

Применение только искусственного освещения в производственных помещениях допускается лишь в тех случаях, когда это требуется по условиям выполнения специальной технологии. В этом случае система освещения должна отвечать определенным требованиям, среди которых можно отметить следующие. Освещение должно быть общим или комбинированным, использование только местного освещения не допускается. В качестве главного источника света рекомендуется использовать преимущественно люминесцентные лампы с обеспечением уровня освещенности согласно требованиям технологического процесса. При этом должно быть исключено влияние стробоскопического эффекта, а применяемые светильники быть пыленепроницаемого исполнения.

Каждое помещение должно иметь аварийное освещение с независимыми источниками электропитания, включающимися автоматически.

При повышении требований специальной технологии к качеству электроосвещения применяются электроисточники с более высокой частотой, для которых распределительный щит и электросеть должны быть отдельными от электроустройств промышленной частоты 50 Гц.

Задачи светотехнического расчета включают в себя:

• определение необходимой мощности осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности;

• определение ожидаемой освещенности при известном типе, количестве светильников и мощности ламп;

Для расчета искусственного освещения применяется ряд методов.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод коэффициента использования светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен.

Необходимое число светильников определяется по формуле:

_{N = Eн*k*S*z}

^{n* F}_л^*h

Где n - число ламп в светильнике

Е_н - нормированная минимальная освещенность (лк);

S - площадь освещаемого помещения (кв. м.);

z - коэффициент неравномерности освещения;

k - коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников;

N - число светильников (шт.);

h - коэффициент использования светового потока;

Т.к. в данном помещении выполняются точные работы с повышенными требованиями к правильности определения цветов, то освещение производится люминесцентными лампами. Для освещения используются светильники с двумя лампами ЛБ40.

Для ламп ЛБ40: F_л=3120;

Количество ламп в светильнике: n=2;

Значение коэффициента h определяют по таблицам в зависимости от светового потока от потолка и стен и в зависимости от индекса помещения i.

A*B

(2) i=

h*(A+B)

Где А - длина помещения (6 м);

В - ширина помещения (3 м);

h - высота подвеса светильника над рабочей поверхно- стью; h = H-h’ ;

Где H - высота помещения;

h’ - высота рабочего места от пола.

Задача №6.

В помещении выделяется паров бензина- 100 г/час; пыли стекловолокна- 5 г/час. Легкую работу выполняют 15 мужчин и 5 женщин. Определить воздухообмен если в поступающем воздухе содержится бензина- 0.1 мг/м³ , пыли- 0.02 мг/м³. Температура поступающего воздуха- 0⁰ С.

Воздухообмен рассчитывается по формуле:

_L= ^q_{вр (м}³ _{/ ч)}

^z₁ ^{- z}₂

где q_вр — интенсивность образования вредных веществ; Z₁ — предельно допустимая концентрация этого вещества; Z₂ — концентрация вредности в поступающем воздухе. ПДК для бензина и пыли равны 5 мг / м³ и 0.5 мг / м³ соответственно. Концентрация Z₂ должна быть минимальной, по санитарным нормам Z₂ £0,3Z₁.

Рассчитаем воздухообмен, необходимый для того, чтобы нейтрализовать вредные примеси:

Для бензина:

м³/ч.

Для пыли:

м³/ч.

Берем наибольшее значение за необходимое.

Рассчитаем воздухообмен, необходимый для отвода тепла.

Расчет производится по формуле:

где r-плотность воздуха

3. массовая теплоемкость воздуха

t_yx - температура уходящего воздуха

t_пр - температура приходящего воздуха

В помещении выделяется тепла:

кДж/ч

Таким образом необходимый воздухообмен:

м³/ч

За необходимое значение воздухообмена принимаем наибольшее.

Ответ: необходимое значение воздухообмена L=20408 м³/ч