La diversità dei processi e dei prodotti nell'industria della microelettronica e dei semiconduttori è immensa. Il fulcro della discussione sulla salute e sicurezza sul lavoro in questo capitolo è incentrato sulla produzione di circuiti integrati a semiconduttore (IC) (sia in prodotti a base di silicio che in composti di valenza III-V), produzione di circuiti stampati (PWB), circuiti stampati (PCB) assemblaggio e assemblaggio di computer.
L'industria è composta da numerosi segmenti principali. L'Associazione dell'industria elettronica utilizza la seguente delineazione nel riportare i dati sulle tendenze, le vendite e l'occupazione pertinenti nel settore:
- componenti elettronici
- elettronica di consumo
- telecomunicazioni
- comunicazioni difensive
- computer e periferiche
- elettronica industriale
- elettronica medica.
I componenti elettronici includono tubi elettronici (ad es. tubi riceventi, speciali e televisivi), prodotti a stato solido (ad es. transistor, diodi, circuiti integrati, diodi emettitori di luce (LED) e display a cristalli liquidi (LCD)) e dispositivi passivi e altri componenti (ad es. condensatori, resistenze, bobine, trasformatori e interruttori).
L'elettronica di consumo comprende televisori e altri prodotti audio e video domestici e portatili, nonché apparecchiature informatiche come personal computer, apparecchi di trasmissione fax e dispositivi di risposta telefonica. Anche hardware e software per giochi elettronici, sistemi di sicurezza domestica, cassette audio e video vergini e floppy disk, accessori elettronici e batterie primarie totali rientrano nell'intestazione dell'elettronica di consumo.
Oltre ai computer generici e specializzati, i computer e le apparecchiature periferiche comprendono apparecchiature di archiviazione ausiliarie, apparecchiature di input/output (ad es. tastiere, mouse, dispositivi di scansione ottica e stampanti), terminali e così via. Sebbene le telecomunicazioni, le comunicazioni per la difesa e l'elettronica industriale e medica utilizzino parte della stessa tecnologia, questi segmenti coinvolgono anche apparecchiature specializzate.
L'emergere dell'industria microelettronica ha avuto un profondo impatto sull'evoluzione e sulla struttura dell'economia mondiale. Il ritmo del cambiamento all'interno delle nazioni industrializzate del mondo è stato fortemente influenzato dai progressi all'interno di questo settore, in particolare nell'evoluzione del circuito integrato. Questo ritmo di cambiamento è rappresentato graficamente nella sequenza temporale del numero di transistor per chip di circuito integrato (vedi figura 1).
Figura 1. Transistor per chip di circuito integrato
L'importanza economica delle vendite mondiali di semiconduttori è significativa. La Figura 2 è una proiezione della Semiconductor Industry Association per le vendite mondiali e regionali di semiconduttori dal 1993 al 1998.
Figura 2. Previsioni di vendita di semiconduttori a livello mondiale
Le industrie di circuiti integrati a semiconduttore e di assemblaggio di computer/elettronica sono uniche rispetto alla maggior parte delle altre categorie industriali nella composizione relativa della loro forza lavoro di produzione. L'area di fabbricazione dei semiconduttori ha un'alta percentuale di operatrici che gestiscono le apparecchiature di processo. Le attività relative all'operatore in genere non richiedono sollevamento di carichi pesanti o forza fisica eccessiva. Inoltre, molte delle attività lavorative implicano abilità motorie e attenzione ai dettagli. I lavoratori di sesso maschile predominano nelle mansioni legate alla manutenzione, nelle funzioni ingegneristiche e nella gestione. Una composizione simile si trova nella porzione di assemblaggio di computer/elettronica di questo segmento industriale. Un'altra caratteristica insolita di questo settore è la concentrazione della produzione nell'area Asia/Pacifico del mondo. Ciò è particolarmente vero nel assemblea finale or back-end processi nell'industria dei semiconduttori. Questa elaborazione comporta il posizionamento e il posizionamento del chip del circuito integrato fabbricato (tecnicamente noto come die) su un supporto del chip e su un lead frame. Questa elaborazione richiede un posizionamento preciso del chip, tipicamente attraverso un microscopio, e capacità motorie molto fini. Ancora una volta, le lavoratrici predominano in questa parte del processo, con la maggior parte della produzione mondiale concentrata nell'area del Pacifico, con alte concentrazioni a Taiwan, Malesia, Tailandia, Indonesia e Filippine, e numeri in crescita in Cina e Vietnam.
Le aree di fabbricazione dei circuiti integrati a semiconduttore hanno varie proprietà e caratteristiche insolite uniche per questo settore. Vale a dire, l'elaborazione del circuito integrato comporta regimi e requisiti di controllo del particolato estremamente rigorosi. Una tipica area moderna di fabbricazione di circuiti integrati può essere classificata come camera bianca di Classe 1 o inferiore. Come metodo di confronto, un ambiente esterno sarebbe maggiore della Classe 500,000; una tipica stanza in una casa di circa Classe 100,000; e un'area di assemblaggio back-end di semiconduttori di circa Classe 10,000. Raggiungere questo livello di controllo del particolato implica effettivamente mettere l'operatore di fabbricazione in un luogo completamente chiuso costumi da coniglio che dispongono di sistemi di alimentazione e filtrazione dell'aria per controllare i livelli di particolato generati dagli operai nell'area di fabbricazione. Gli occupanti umani delle aree di fabbricazione sono considerati generatori molto potenti di particolato fine dalla loro aria espirata, perdita di pelle e capelli, e dai loro vestiti e scarpe. Questa esigenza di indossare indumenti confinanti e di isolare le routine lavorative ha contribuito a far sentire i dipendenti come se stessero lavorando in un ambiente di lavoro "non ospitale". Vedere la figura 3. Inoltre, nell'area fotolitografica, l'elaborazione comporta l'esposizione del wafer a una soluzione fotoattiva e quindi la modellazione di un'immagine sulla superficie del wafer utilizzando la luce ultravioletta. Per alleviare la luce ultravioletta (UV) indesiderata proveniente da quest'area di lavorazione, vengono utilizzate luci gialle speciali (mancano della componente della lunghezza d'onda UV normalmente presente nell'illuminazione per interni). Queste luci gialle aiutano a far sentire i lavoratori in un ambiente di lavoro diverso e possono avere un effetto disorientante su alcuni individui.
Figura 3. Una camera bianca all'avanguardia
