Электрометаллизация — кожа — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Электрометаллизация кожи — проникновение под ее поверхность частиц металла — происходит при горении дуги или электролизе в месте соприкосновения человека с токопроводящими частями. К электрическим травмам относят также поражение глаз в результате воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги и механические повреждения ( ушибы, переломы) при падении с высоты из-за резких непроизвольных движений или потери сознания, вызванные действием тока.
 [1]

Электрометаллизация кожи — Проникновение вглубь кожи металла, испарившегося под действием тока. Кожа при таком поражении становится шероховатой и жесткой. Электрометаллизация кожи не вызывает особых осложнений.
 [2]

Электрометаллизация кожи обусловлена проникновением в верхние ее слои мельчайших частичек металла, расплавившихся под действием электрической дуги. В последующем поврежденный участок восстанавливается и приобретает нормальный вид, исчезают болезненные ощущения. Весьма опасными могут быть случаи поражения глаз и потеря зрения. Поэтому работы, при которых возможны подобные случаи, должны выполняться в защитных очках. Вместе с тем, одежда работающего должна быть застегнута на все пуговицы, ворот закрыт, а рукава опущены и застегнуты у запястьев рук.
 [3]

Местные электрические травмы характеризуются ожогами, электрическими знаками и электрометаллизацией кожи. Ожоги происходят при непосредственном прохождении тока через тело или же за счет нагретого электрической дугой металла, а также от прикосновения к разогретым частям электрооборудования. Электрические знаки, или метки тока, являются поражением, возникающим при хорошем контакте. По внешнему виду это опухоль, края которой резко очерчены белой или серой каймой. Кожа на пораженном месте затвердевает в виде мозоли желтого или желтовато-серого цвета. Характерной особенностью электрического знака является полное отсутствие болей как в момент его появления, так и в дальнейшем, хотя последствия такого поражения иногда бывают очень серьезны, вплоть до потери руки вследствие мумификации ее тканей. Токи высокой частоты электрических знаков не вызывают. Электрометаллизация заключается в поверхностном пропитывании кожи частицами металла, расплавленного под действием тока. Этот вид поражения редко встречается в лабораториях, равно как и поражения глаз под влиянием лучистой энергии электрической дуги.
 [4]

К электрическим травмам относятся: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, а также поражение глаз в результате воздействия лучистой энергии электрической дуги.
 [5]

Электрический ток может вызвать также ожоги, электрические знаки и электрометаллизацию кожи. Ожоги происходят под действием тока, протекающего через тело, электрической дуги между телом и электродом или дуги между электродами. Возможны также ожоги брызгами расплавленных плавких вставок или при соприкосновении с сильно нагретыми частями электрооборудования.
 [6]

Электрический ток может вызвать также ожоги, электрические знаки и электрометаллизацию кожи. Ожоги происходят под действием тока, протекающего через-тело, электрической дуги между телом и электродом или дуги между электродами. Возможны также ожоги брызгами расплавленных плавких вставок или при соприкос новении с сильно нагретыми частями электрооборудования.
 [7]

Травмы поражения током подразделяются на электрические удары, ожоги ( болезненные и безболезненные), электрометаллизацию кожи и некоторые другие.
 [8]

Местными электрическими травмами являются поражение тканей и органов электрическим током: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
 [9]

Электрический ток при несоблюдении правил и мер предосторожности может оказывать на людей опасное и вредное воздействие, проявляющееся в виде электротравм ( ожоги электрические знаки, электрометаллизация кожи, механические повреждения), электроударов и профессиональных заболеваний.
 [10]

Электрические травмы — это местные поражения тканей и органов. К ним относятся электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи, механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока ( разрыва кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия-воспаление глаз в результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.
 [11]

К ним относятся электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи, механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока ( разрыва кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия — воспаление глаз в результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.
 [12]

Местное действие, называемое электрическими травмами, представляет собой поражение участков тканей электрическим током. К электрическим травмам относятся ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи.
 [13]

Электрические травмы представляют собой поражения внешних частей тела и обычно возникают при кратковременном протекании значительного электрического тока. К электрическим травмам относятся: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, а также поражение глаз в результате воздействия лучистой энергии электрической дуги. При электрических травмах требуется оказание квалифицированной медицинской помощи.
 [14]

Электрические травмы представляют собой поражения внешних частей тела и обычно возникают при кратковременном протекании значительного электрического тока. К электрическим травмам относятся: ожоги, электрические метки, электрометаллизация кожи, а также поражение глаз в результате воздействия лучистой энергии электрической дуги. При электрических травмах требуется оказание квалифицированной медицинской помощи.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

1. 2. Виды поражения электрическим током

Указанное
многообразие действий электрического
тока на организм нередко приводит к
различным электротравмам¹,
которые условно можно свести к двум
видам: местным электротравмам, когда
возникает местное (локальное) повреждение
организма, и общим электротравмам, так
называемым электрическим ударам, когда
поражается (или создается угроза
поражения) весь организм изза
нарушения нормальной деятельности
жизненно важных органов и систем.

Примерное
распределение несчастных случаев от
электрического тока в промышленности
по указанным видам травм: 20 % – местные
электротравмы; 25 % – электрические
удары; 55 % – смешанные травмы, т.е.
одновременно местные электротравмы и
удары².

Оба
вида травм часто сопутствуют друг другу.
Тем не менее, они различны и должны
рассматриваться раздельно. На рис.1.1
представлена классификация видов
поражения электрическим током.

Местная
электротравма
– ярко выраженное локальное нарушение
целостности тканей тела, в том числе
костных тканей, вызванное воздействием
электрического тока или электрической
дуги.

Рис.1.1. Классификация
видов поражения электрическим током

Чаще
всего это поверхностные повреждения,
т.е. поражения кожи, иногда других мягких
тканей, а также связок и костей.

Опасность
местных травм и сложность их лечения
зависят от места, характера и степени
повреждения тканей, а также от реакции
организма на это повреждение. Как
правило, местные травмы излечиваются,
и работоспособность пострадавшего
восстанавливается полностью или
частично.

В
редких случаях (обычно при тяжелых
ожогах) человек погибает. При этом
непосредственной причиной смерти
является не электрический ток, а местное
повреждение организма, вызванное током.

Характерные
местные электротравмы
– электрические ожоги, электрические
знаки, металлизация кожи, механические
повреждения и электроофтальмия.

Как
указывалось, примерно 75 % случаев
поражения людей током сопровождается
возникновением местных электротравм.
Распределение случаев поражения по
видам травм в процентом отношении к
общему числу электротравм представлено
в табл.1.1.

Таблица
1.1

Распределение
случаев поражения по видам электротравм

Электрический
ожог
– самая распространенная электротравма:
ожоги возникают у большей части (63 %)
пострадавших от электрического тока,
причем треть их (23 %) сопровождается
другими травмами – знаками, металлизацией
кожи и офтальмией.

Около
85 % всех электрических ожогов приходится
на электромонтеров, обслуживающих
действующие электроустановки.

В
зависимости от условий возникновения
различают два основных вида ожога:
токовый (или контактный), возникающий
при прохождении тока непосредственно
через тело человека в результате его
контакта с токоведущей частью, и дуговой,
обусловленный воздействием на тело
человека электрической дуги.

Токовый
(контактный) ожог возникает в
электроустановках относительно
небольшого напряжения – не выше 2 кВ.
При более высоких напряжениях, как
правило, образуется электрическая дуга
или искра, которые и обусловливают
возникновение ожога другого вида –
дугового.

Контактный
ожог участка тела является следствием
преобразования энергии электрического
тока, проходящего через него, в тепловую.
Поэтому такой ожог тем опаснее, чем
больше величина тока, время его прохождения
и электрическое сопротивление участка
тела, подвергшегося воздействию тока.

Поскольку
при таких ожогах напряжение, приложенное
к телу человека, сравнительно невелико,
то ток, проходящий через человека, также
невелик: доли ампера или в худшем случае
несколько ампер. Однако в месте контакта
тела с токоведущей частью плотность
тока может достигать больших значений,
так как площадь соприкосновения тела
с токоведущей частью обычно невелика.
Здесь же ток встречает и наибольшее
сопротивление, а именно, сопротивление
кожи, которое во много раз больше
сопротивления внутренних тканей. Поэтому
максимальное количество теплоты
выделяется в месте контакта проводника
с кожей, а точнее, в том участке кожи,
который находится в контакте с токоведущей
частью.

Этим
и объясняется то, что токовый ожог
является, как правило, ожогом кожи. Лишь
в редких случаях, когда через тело
человека проходит большой ток, при
контактном ожоге могут быть поражены
и подкожные ткани.

Кроме
того, тяжелые повреждения внутренних
тканей могут возникнуть при контактных
ожогах, вызванных токами высокой частоты.
При этом кожа может иметь незначительные
повреждения.

Токовые
ожоги образуются примерно у 38 % пострадавших
от электрического тока, в большинстве
случаев они являются ожогами I и II
степеней; при напряжениях выше 380 В
возникают и более тяжелые ожоги – III и
IV степеней³.

На
рис.1.2 показан тяжелый токовый ожог
пальцев и ладони правой руки человека,
взявшегося за оголенные провода
квартирной электропроводки напряжением
220 В.

При
этом пострадавший коснулся обоих
проводов – фазного и нулевого рабочего:
одного – пальцами, а другого – участком
ладони вблизи большого пальца.

Дуговой
ожог наблюдается в электроустановках
различных напряжений. При этом в
установках до 6 кВ ожог является следствием
случайных коротких замыканий, например
при работах под напряжением на щитах и
сборках до 1000 В, измерениях переносными
приборами (электроизмерительными
клещами) в установках выше 1000 В (до 6 кВ)
и т.п.

В
установках более высоких напряжений
дуга возникает при случайном приближении
человека к токоведущим частям, находящимся
под напряжением, на расстояние, при
котором происходит пробой воздушного
промежутка между ними; при повреждении
изолирующих защитных средств (штанг,
указателей напряжения и т.п.), которыми
человек касается токоведущих частей,
находящихся под напряжением; при
ошибочных операциях с коммутационными
аппаратами (например, при отключении
разъединителя под нагрузкой с помощью
штанги), когда дуга нередко перебрасывается
на человека, и т.п. Во всех этих случаях
возникает мощная дуга, вызывающая
обширные ожоги на теле человека и
обусловливающая прохождение через него
больших токов – в несколько ампер и
даже десятков ампер.

Понятно,
что в этих случаях поражения носят
тяжелый характер и оканчиваются, как
правило, смертью пострадавшего, причем
тяжесть поражения возрастает обычно с
увеличением напряжения электроустановки.

Электрическая
дуга может вызвать обширные ожоги тела,
выгорание тканей на большую глубину,
обугливание и даже бесследное сгорание
больших участков тела или конечностей.

Большой
ток, проходящий через человека, вызывает
тяжелые ожоги в месте входа и выхода.
Ткани тела, находящиеся на пути тока,
претерпевают серьезные изменения, а в
случае большого количества тепла,
выделяющегося в них, высушиваются и
обугливаются.

Вместе
с тем, большой ток, проходящий через
человека, обычно вызывает фибрилляцию
сердца.

Объяснение
этого парадоксального явления еще не
найдено. Смерть в таких случаях наступает,
как правило, от паралича дыхания или в
результате обширных ожогов поверхности
тела человека.

На
рис.1.3 показан тяжелый случай дуго-вого
ожога, вызвавшего сквозной дефект
груд-ной клетки и сопро-вождавшегося
прохож-дением тока непосред-ственно
через сердце. Длительное и сложное
лечение пострадавшего окончилось его
выздо-ровлением.

Из
общего числа учитываемых несчастных
случаев от действия электрического
тока дуговые ожоги составляют примерно
25 %.

Электрические
знаки,
именуемые также знаками тока или
электрическими метками, представляют
собой резко очерченные пятна серого
или бледно–желтого цвета на поверхности
тела человека, подвергшегося действию
тока. Обычно знаки имеют круглую или
овальную форму и размеры 1 – 5 мм с
углублением в центре (рис.1.4).

Встречаются
знаки и в виде царапин, небольших ран,
бородавок, кровоизлияний в кожу, мозолей
и мелкоточечной татуировки. Иногда
форма знака соответствует форме участка
токоведущей части, которого коснулся
пострадавший, а при воздействии грозового
разряда напоминает фигуру молнии
(рис. 1.5).

Пораженный
участок кожи затвердевает подобно
мозоли. Происходит как бы омертвение
верхнего слоя кожи. Поверхность знака
сухая, не воспалена.

Обычно
электрические знаки безболезненны и
лечение заканчивается благополучно: с
течением времени верхний слой кожи
сходит и пораженное место приобретает
первоначальный цвет, эластичность и
чувствительность. Эти знаки появляются
примерно у 11 % пострадавших от тока.

Электрометаллизация
кожи
– проникновение в верхние слои кожи
мельчайших частичек металла, расплавившегося
под действием электрической дуги. Такое
явление встречается при коротких
замыканиях, отключениях разъединителей,
замене предохранителей под нагрузкой
и т.п. При этом мельчайшие брызги
расплавленного металла под влиянием
возникших динамических сил и теплового
потока разлетаются во все стороны с
большой скоростью. Каждая из этих
частичек имеет высокую температуру,
малый запас теплоты и, как правило, не
способна прожечь одежду.

Поэтому
поражаются обычно открытые части тела
– руки и лицо (рис.1.6). Пораженный участок
кожи имеет шероховатую поверхность.

Пострадавший
ощу-щает на пораженном участке боль от
ожогов под действием теплоты занесенного
в кожу ме-талла и испытывает напряжение
кожи от присутствия в ней инородного
тела.

Обычно
с течением времени больная кожа сходит,
пораженный участок приобретает нормальный
вид и эластичность, исчезают и все
болезненные ощущения, связанные с этой
травмой. Лишь при поражении глаз лечение
может оказаться длительным и сложным,
а в некоторых случаях и безрезультатным,
т. е. пострадавший может лишиться зрения.

Поэтому
работы, при которых возможно возникновение
электрической дуги (например, при
наложении переносных заземлений, при
снятии и установке предохранителей и
т.п.), должны выполняться в средствах
защиты лица и глаз. Вместе с тем, одежда
работающего должна быть застегнута на
все пуговицы, ворот закрыт, а рукава
опущены и застегнуты у запястьев рук.

Металлизация
кожи наблюдается у 10 % пострадавших от
электрического тока. В большинстве
случаев одновременно с металлизацией
возникает дуговой ожог, который почти
всегда вызывает более тяжелые поражения,
чем металлизация.

При
постоянном токе металлизация кожи
возможна и в результате электролиза,
который возникает при плотном и
относительно длительном контакте тела
с токоведущей частью, находящейся под
напряжением. В этом случае частички
металла заносятся в кожу электрическим
током, который одновременно разлагает
органическую жидкость в тканях, образуя
в ней основные и кислотные ионы. Металл,
соединяясь с кислотными ионами, образует
соответствующие соли, которые придают
пораженному участку кожи специфическую
окраску. Так, зеленый цвет свидетельствует
о том, что в кожу занесена красная медь,
сине–зеленый – латунь, а серо–желтый
– свинец. Этот вид металлизации
излечивается успешно.

Механические
повреждения
являются в большинстве случаев следствием
резких непроизвольных судорожных
сокращений мышц под действием тока,
проходящего через тело человека. В
результате могут произойти разрывы
сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и
нервной ткани; могут иметь место вывихи
суставов и даже переломы костей.
Разумеется, электротравмами не считаются
аналогичные травмы, вызванные падением
человека с высоты, ушибами о предметы
и т.п. в результате воздействия тока.

Механические
повреждения происходят при работе в
основном в установках до 1000 В при
относительно длительном нахождении
человека под напряжением. Это, как
правило, серьезные травмы, требующие
длительного лечения. К счастью,
механические повреждения возникают
довольно редко – примерно у 1,0 % лиц,
пострадавших от тока. Такие повреждения
всегда сопутствуют электрическим
ударам, поскольку их вызывает ток,
проходящий через тело человека. Некоторые
из них сопровождаются, кроме того,
контактными ожогами тела.

Электроофтальмия⁴
– воспаление наружных оболочек глаз –
роговицы и конъюнктивы (слизистой
оболочки, покрывающей глазное яблоко),
возникающее в результате воздействия
мощного потока ультрафиолетовых лучей,
которые энергично поглощаются клетками
организма и вызывают в них химические
изменения.

Такое
облучение возможно при наличии
электрической дуги, которая является
источником интенсивного излучения не
только видимого света, но и ультрафиолетовых
и инфракрасных лучей. Электроофтальмия
наблюдается примерно у 3 % пострадавших
от тока.

Инфракрасные
(тепловые) лучи также вредны для глаз,
но лишь на близком расстоянии или при
интенсивном и длительном облучении. В
случае же кратковременной дуги основным
фактором, воздействующим на глаза,
являются ультрафиолетовые лучи, хотя
и в этом случае не исключена опасность
поражения глаз инфракрасными лучами,
а также мощным потоком света и брызгами
расплавленного металла.

Электроофтальмия
развивается через 4 – 8 часов после
ультрафиолетового облучения. При этом
имеют место покраснение и воспаление
кожи и слизистых оболочек век, слезотечение,
гнойные выделения из глаз, спазмы век
и частичная потеря зрения. Пострадавший
испытывает головную боль и резкую боль
в глазах, усиливающуюся на свету, т. е. у
него возникает так называемая светобоязнь.
В тяжелых случаях нарушается прозрачность
роговой оболочки, сужается зрачок.

Обычно
болезнь продолжается несколько дней.
В случае поражения роговой оболочки
лечение оказывается более сложным и
длительным. Предупреждение электроофтальмии
при обслуживании электроустановок
обеспечивается применением защитных
очков с обычными стеклами, которые почти
не пропускают ультрафиолетовых лучей
и одновременно защищают глаза от
инфракрасного облучения и брызг
расплавленного металла при возникновении
электрической дуги.

Полупроводники — Металлизация | Управление по безопасности и гигиене труда

1. Производство кремниевых устройств
2. Металлизация

Металлизация

Напыление металла

После изготовления устройств на кремниевой подложке необходимо выполнить соединения, чтобы соединить схемы вместе. Этот процесс называется металлизацией. Металлические слои осаждаются на пластине, образуя проводящие дорожки. Наиболее распространенные металлы включают алюминий, никель, хром, золото, германий, медь, серебро, титан, вольфрам, платину и тантал. Также могут быть использованы выбранные металлические сплавы. Металлизация часто выполняется методом вакуумного напыления. Наиболее распространенные процессы осаждения включают испарение нити, электронно-лучевое испарение, мгновенное испарение, индукционное испарение и распыление.

Испаритель накаливания

Испарение накала, также называемое резистивным испарением, является самым простым методом. Этот процесс обычно осуществляется в колпаке, в котором нить нагревается за счет термического сопротивления. При повышении температуры наносимый металл расплавляется и смачивает нить. Ток через нить увеличивается до тех пор, пока металл не испарится. Затем пары металла конденсируются на более холодной поверхности полупроводниковых пластин, образуя желаемый металлический слой.

Электронно-лучевое испарение

Электронно-лучевое испарение, часто называемое «электронным лучом», использует сфокусированный пучок электронов для нагрева металла для осаждения. Металл хранится в тигле с водяным охлаждением и подвергается воздействию электронного луча, в результате чего он испаряется и конденсируется на пластинах.

Быстрое испарение

При мгновенном испарении керамический стержень нагревается за счет теплового сопротивления. Проволока непрерывно подается с катушки до контакта с нагретым стержнем. При контакте металл испаряется и осаждается на подложке.

Индукционное испарение

Индукционное испарение использует радиочастотное излучение для испарения металла в тигле. Затем металл осаждается, как и при других методах.

Напыление

Для проведения распыления ионы инертного газа-носителя (например, аргона) вводятся в атмосферу низкого давления или
парциального вакуума. Электрическое поле используется для ионизации атомов и их притягивания в одно место в камере, называемое мишенью. Мишень состоит из металла, используемого для осаждения. Когда ионы ударяются о цель, они смещают или распыляют эти атомы металла. Выбитые атомы затем осаждаются тонкой пленкой на кремниевой подложке, обращенной к мишени. Напыление может быть выполнено с использованием как постоянного тока, так и радиочастотного напряжения и может использоваться для осаждения практически любого материала.

Ниже приведены потенциальные опасности осаждения металлов.

• Электричество
• Термические ожоги
• Рентгеновское излучение
• Радиочастотное (РЧ) излучение
• Металлы и растворители

Металлы и растворители

Потенциальная опасность

• Возможное воздействие на сотрудников металлов и растворителей во время очистки и обслуживания испарителя. Типичные воздействия металлов включают серебро. Метанол является популярным чистящим растворителем.

Возможные решения

• См. Возможные решения: Растворители.
• Замените механические методы очистки химическими, чтобы уменьшить воздействие металлов.

Дополнительная информация

• Токсичные металлы. Страница вопросов безопасности и здоровья OSHA.

Фотолитография

Аналогичные фотолитографические методы, которые используются при изготовлении устройств, используются для нанесения проводящих рисунков во время металлизации. В одном из методов металл осаждается, затем покрывается фоторезистом с рисунком, а затем травится. В другом методе сначала наносится резист, а затем наносится металл. Затем пластину помещают в растворитель, вызывающий набухание резиста. Когда резист набухает, он отрывает наложенный металл от поверхности пластины.

Ниже перечислены потенциальные опасности фотолитографии.

• Химические вещества фоторезиста
• Растворители
• Легковоспламеняющиеся жидкости, огонь

Химические вещества фоторезиста

Потенциальная опасность

• Возможное воздействие на сотрудников фоторезистивных химикатов.

Возможные решения

• Выявить опасные химические вещества и провести соответствующую оценку воздействия.
  • Выполните измерения воздействия используемых химикатов.
  • 29 CFR 1910.1000 Таблица Z-1 содержит допустимые пределы воздействия для различных химических веществ.
• Устранить все воздействия на кожу.
• Обеспечьте соответствующую вентиляцию для снижения уровня концентрации химических веществ в воздухе.
• Предоставить соответствующие средства индивидуальной защиты для предотвращения контакта с глазами и кожей. [29 CFR 1910, часть I]
• При необходимости используйте средства защиты органов дыхания для дальнейшего снижения воздействия и защиты сотрудников. [29CFR 1910.134]
• Разработайте и используйте специализированное оборудование для обработки, обработки материалов и хранения, чтобы должным образом содержать химические вещества. Рассмотрите как обычное использование, так и аварийный сценарий.
• Установить средства экстренной помощи, чтобы обеспечить немедленную помощь в случае случайного воздействия коррозионных материалов. В соответствии с 29 CFR 1910.151 предусмотреть подходящие средства для быстрого смачивания или промывания глаз и тела для немедленного использования в экстренных случаях, когда глаза или тело могут подвергнуться воздействию коррозионных материалов.

Дополнительная информация

• Руководство по гигиене труда в отношении химических опасностей. Министерство здравоохранения и социальных служб США (DHHS), Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH), публикация № 81-123 (1981 г., январь). Содержит оглавление руководств по многим опасным химическим веществам. Файлы содержат техническую информацию о химических веществах, включая химические и физические свойства, воздействие на здоровье, пределы воздействия и рекомендации по медицинскому мониторингу, средствам индивидуальной защиты (СИЗ) и процедурам контроля.

OSHA Темы безопасности и здоровья Страницы:

• Воздействие на кожу
• Медицинская и первая помощь
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
• Защита органов дыхания
• Отбор проб и анализ
• Вентиляция

Легковоспламеняющиеся жидкости, огонь

Потенциальная опасность

• Возможно воспламенение легковоспламеняющихся жидкостей, приводящее к пожару и/или взрыву. Сотрудники также могут подвергаться воздействию паров выше допустимых пределов.

Возможные решения

• Выявление и устранение возможных источников воспламенения. Используйте анализ опасностей процесса (PHA) для выявления и контроля таких опасностей.
• Обеспечьте соответствующую вентиляцию для снижения уровня концентрации паров в воздухе.
• При необходимости используйте средства защиты органов дыхания для дальнейшего снижения воздействия и защиты сотрудников. [29 CFR 1910. 134]
• Используйте соответствующее оборудование для обработки и хранения материалов, предназначенное для использования с легковоспламеняющимися жидкостями.

Дополнительная информация

OSHA Темы безопасности и здоровья Страниц:

• Пожарная безопасность
• Управление безопасностью процессов (PSM)
• Защита органов дыхания
• Вентиляция

Силяция

Травление наплавленных металлов требует более агрессивного химического воздействия, чем травление SiO ₂ при изготовлении устройства. Следовательно, резисты должны быть жестче. Процесс силилирования часто выполняется для отверждения фоторезиста перед его травлением. При силировании атомы кремния внедряются в поверхность органического резиста. Этот процесс может быть выполнен как влажными, так и сухими процедурами. Чаще всего используется влажная ванна с использованием либо гексаметилдисилазана (ГМДС), либо силазона в ксилоле.

Ниже приведены потенциальные опасности силилирования.

• Растворители

Травление металла

Реактивное ионное травление (РИТ) обычно используется для травления металлических слоев. В этом процессе используется комбинация физического распыления и химически активных частиц для травления при низких давлениях. RIE использует ионную бомбардировку для достижения направленного травления и химически активный газ (четырехфтористый углерод, четыреххлористый углерод, треххлористый бор и другие) для поддержания хорошей селективности протравленного слоя. Пластина помещается в камеру и получает отрицательный электрический заряд. Камеру нагревают и доводят до низкого давления, а затем заполняют положительно заряженной плазмой реактивного газа. Противоположные электрические заряды заставляют быстро движущиеся молекулы плазмы выравниваться и ударять по поверхности пластины вертикально, тем самым реагируя с открытым металлическим слоем и испаряя его. После травления оставшийся фоторезист удаляется таким же образом, как и при изготовлении устройства.

Ниже приведены потенциальные опасности травления металла.

• Реактивные газы
• Электричество

Реактивные газы

Потенциальная опасность

• Возможное воздействие на сотрудников хлорированных и других реактивных газов, используемых для реактивного ионного травления.

Возможные решения

• Выявление опасных газов и проведение соответствующих оценок воздействия.
  • Определите и оцените все сценарии потенциального воздействия, например: запуск, эксплуатация, техническое обслуживание, очистка, аварийные ситуации и т. д.
  • 29 CFR 1910.1000 Таблица Z-1 содержит допустимые пределы воздействия для различных веществ.
• Обеспечьте соответствующую вентиляцию для снижения уровня концентрации газа в воздухе.
• Обеспечить соответствующие СИЗ для предотвращения контакта с газами. [29 CFR 1910, часть I]
• При необходимости используйте средства защиты органов дыхания для дальнейшего снижения воздействия и защиты сотрудников. [29 CFR 1910.134]
• При необходимости используйте системы мониторинга газа с автоматическим отключением и системами сигнализации.
• Разработка и использование специализированного оборудования для обработки, обработки материалов и хранения газов. Рассмотрите как обычное использование, так и аварийный сценарий. Также могут применяться требования управления безопасностью процессов (PSM). [29 CFR 1910.119]

Дополнительная информация

• Предотвращение профессиональных заболеваний посредством более безопасного обращения с химическими веществами. ОША.

OSHA Темы безопасности и здоровья Страницы:

• Сжатый газ и оборудование
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
• Управление безопасностью процессов (PSM)
• Защита органов дыхания
• Вентиляция

Легирование и отжиг

После осаждения и травления металлизированных межсоединений можно выполнить последний этап легирования и отжига. Для легирования металлизированную подложку помещают в низкотемпературную диффузионную печь. Обычно алюминий помещают в печь, чтобы образовался контакт с низким сопротивлением между металлическим алюминием и кремниевой подложкой. Наконец, либо во время стадии сплавления, либо после нее пластины часто подвергают воздействию газовой смеси, содержащей водород, в диффузионной печи при температуре 400-500ºC. Этот этап отжига предназначен для оптимизации и стабилизации характеристик устройства путем объединения водорода с незадействованными атомами на границе раздела кремний-диоксид кремния или вблизи нее.

Ниже перечислены потенциальные опасности легирования и отжига.

• Металлы
• Термические ожоги
• Горючие и взрывоопасные газы, огонь

Металлы

Потенциальная опасность

• Возможное воздействие на сотрудников различных металлов, наиболее распространенным из которых является алюминий.

Возможные решения

• Определите опасные металлы и выполните соответствующие оценки воздействия.
  • Выполните измерения воздействия используемых соединений.
  • Держите воздействие ниже допустимого уровня воздействия.
• Устранить все воздействия на кожу.
• Обеспечьте соответствующую вентиляцию для снижения уровня концентрации металлов в воздухе.
• Предоставить средства индивидуальной защиты для предотвращения контакта. [29 CFR 1910, часть I]
• При необходимости используйте средства защиты органов дыхания для дальнейшего снижения воздействия и защиты сотрудников. [29 CFR 1910.134]
• Поддерживайте надлежащий порядок для удаления нежелательных металлов и снижения уровня концентрации.

Дополнительная информация

• Предотвращение профессиональных заболеваний посредством более безопасного обращения с химическими веществами. ОША.

OSHA Темы безопасности и здоровья Страницы:

• Воздействие на кожу
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
• Защита органов дыхания
• Отбор проб и анализ
• Токсичные металлы
• Вентиляция

Пассивация

Нитрид кремния часто используется в качестве окончательного пассивирующего или защитного слоя для кремниевых устройств. Пассивирование осуществляется с помощью процесса химического осаждения из паровой фазы с использованием силана и газообразного аммиака. Иногда слой, известный как «p-стекло», осаждается слоем SiO ₂ , легированного фосфором. Газообразный фосфин используется в качестве источника фосфора для этого типа осаждения.

Ниже приведены потенциальные опасности пассивации.

• Токсичные газы

Токсичные газы

Потенциальная опасность

• Возможное воздействие токсичных газов на сотрудников. Типичные газы включают силан, аммиак и фосфин.

Возможные решения

• Выявление опасных газов и проведение соответствующих оценок воздействия.
  • Выполнение измерений воздействия используемых химикатов.
  • 29 CFR 1910.1000 Таблица Z-1 содержит допустимые пределы воздействия для различных химических веществ.
• Обеспечить соответствующую вентиляцию для снижения уровня концентрации в воздухе.
• Предоставить соответствующие средства индивидуальной защиты для предотвращения контакта с глазами и кожей. [29 CFR 1910, часть I]
• При необходимости используйте средства защиты органов дыхания для дальнейшего снижения воздействия и защиты сотрудников. [29 CFR 1910.134]
• При необходимости используйте системы мониторинга газа с автоматическим отключением и системами сигнализации.
• Разработка и использование специализированного оборудования для обработки, обработки материалов и хранения газов. Рассмотрите как обычное использование, так и аварийный сценарий.
• Сокращайте запасы газовых баллонов и количество газа на баллон, когда это возможно.

Дополнительная информация

• Руководство по гигиене труда в отношении химических опасностей. Министерство здравоохранения и социальных служб США (DHHS), Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH), публикация № 81-123 (1981 г., январь). Содержит оглавление руководств по многим опасным химическим веществам. Файлы содержат техническую информацию о химических веществах, включая химические и физические свойства, воздействие на здоровье, пределы воздействия и рекомендации по медицинскому мониторингу, средствам индивидуальной защиты (СИЗ) и процедурам контроля.

OSHA Темы безопасности и здоровья Страницы:

• Сжатый газ и оборудование
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
• Управление безопасностью процессов (PSM)
• Защита органов дыхания
• Отбор проб и анализ
• Вентиляция

Обратная наплавка и металлизация тыльной стороны

Иногда выполняется заключительный этап обработки, называемый обратным наложением. Обратная сторона пластины может быть притерта или отшлифована с помощью влажного абразивного раствора под давлением. Металлизация обратной стороны металлом, таким как золото, может быть нанесена на обратную сторону пластины с помощью напыления. Это облегчает крепление отделенной матрицы к упаковке при окончательной сборке.

Ниже приведены потенциальные опасности притирки и металлизации тыльной стороны.

• Мешающая пыль
• Машины
• Радиочастотное (РЧ) излучение
• Металлы

Металлы

Потенциальная опасность

• Возможное воздействие на сотрудников металлов, используемых для металлизации задней стороны.

Возможные решения

• Определите опасные металлы и выполните соответствующие оценки воздействия.
  • Выполните измерения воздействия используемых соединений.
  • Держите воздействие ниже допустимого уровня воздействия.
• Устранить все воздействия на кожу.
• Обеспечить соответствующую вентиляцию для снижения уровня концентрации в воздухе.
• Предоставить средства индивидуальной защиты для предотвращения контакта. [29 CFR 1910, часть I]
• При необходимости используйте средства защиты органов дыхания для дальнейшего снижения воздействия и защиты сотрудников. [29 CFR 1910.134]
• Поддерживайте надлежащий порядок для удаления нежелательных металлов и снижения уровня концентрации.

Дополнительная информация

• Предотвращение профессиональных заболеваний посредством более безопасного обращения с химическими веществами. ОША.

OSHA Темы безопасности и здоровья Страницы:

• Воздействие на кожу
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
• Защита органов дыхания
• Отбор проб и анализ
• Токсичные металлы
• Вентиляция

Специальные компоненты | Ноулз Точные устройства

Рекомендации по дизайну: металлизация

Следующим важным параметром, с которым сталкивается дизайнер, является выбор металлизации. Способность к пайке, типы припоя, иерархия припоя, подключение схемы, толщина поверхностного слоя, проводимость и экстремальные температуры конструкции — все это факторы, которые необходимо учитывать при выборе надлежащей металлизации. Металлизация является самым важным фактором, определяющим время выполнения заказа и совместимость процессов. Многие организации используют одинаковую металлизацию для каждого продукта, потому что «так всегда делалось». Консультация с инженером по сбыту или с заводом по этому параметру всегда приводит к оптимальному выбору для вашего конкретного применения. Стандартные металлизации: TiW/Au, TiW/Ni/Au, TiW/Pd/Au и TiW/Cu/Ni/Au с TiW, образующим основной адгезионный слой, Ni или Pd (опционально) в качестве барьерного слоя для паяемых устройств и Au. или Cu в качестве основного проводника. Золото может быть полностью напылено или покрыто металлом различной толщины для увеличения глубины скин-слоя и проводимости. Слои резистора наносят перед адгезионными слоями из-за требований последующей обработки. Тан ₂ — наиболее распространенный материал для резисторов, обладающий хорошо зарекомендовавшими себя характеристиками самопассивации. Пленки резисторов NiCr доступны для тех применений, где критично минимальное изменение резистора при экстремальных температурах. Доступны различные значения поверхностного сопротивления в зависимости от диапазона резисторов для общей конструкции.

Металлические функции и типичные значения

1 — Посттермическая обработка
2 — Чистый никель
3 — Ограниченный минимальный размер элемента
4 — Ограничение температуры из-за диффузии металла

Металлы с покрытием

В некоторых конструкциях требуются более толстые проводники из-за требований по глубине поверхностного слоя или для соответствия корпоративным стандартам.