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為什么電子廠的無(wú)塵車間需要恒溫恒濕?
隨著人們生活質(zhì)量的提高,對(duì)其生產(chǎn)質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。電子工廠等行業(yè)無(wú)塵車間建設(shè)規(guī)劃中的靜電控制主要分為兩類:高濕度實(shí)際上減少了無(wú)塵車間和潔凈室表面的靜電積累,這是理想的結(jié)果。較低的濕度更適合電荷的積累,并成為潛在的破壞性靜電放電源。
相對(duì)濕度超過(guò)50%時(shí),靜電荷開(kāi)始迅速消散,但相對(duì)濕度不足30%時(shí),可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在于絕緣體或未接地的表面。
相對(duì)濕度在35%到40%之間可以作為一個(gè)令人滿意的折中,半導(dǎo)體無(wú)塵車間、潔凈室一般都使用額外的控制裝置以限制靜電荷的積累。很多化學(xué)反應(yīng)的速度,包括腐蝕過(guò)程,將隨著相對(duì)濕度的增高而加快。所有暴露在無(wú)塵車間、潔凈室周圍空氣中的表面都很快地被覆蓋上至少一層單分子層的水。當(dāng)這些表面是由可以與水反應(yīng)的薄金屬涂層組成時(shí),高濕度可以使反應(yīng)加速。幸運(yùn)的是,一些金屬,例如鋁,可以與水形成一層保護(hù)型的氧化物,并阻止進(jìn)一步的氧化反應(yīng);但另一種情況是,例如氧化銅,是不具有保護(hù)能力的,因此,在高濕度的環(huán)境中,銅制表面更容易受到腐蝕。
總結(jié)電子行業(yè)無(wú)塵車間溫濕度的控制主要在于其生產(chǎn)工藝的要求。
在精密機(jī)械加工和計(jì)量等場(chǎng)合,為了防止因熱膨脹而引起的誤差,必須使工件保持一定的溫度。工件溫度的允許波動(dòng)幅度應(yīng)根據(jù)加工精度決定。例如,在恒溫室里對(duì)一根長(zhǎng)500mm的標(biāo)準(zhǔn)尺刻線,工藝允許線間公差為2um,其中l(wèi)um為尺溫變化所引起的形變誤差,另1um為加工與量測(cè)誤差。1um折合尺溫變化量=0.20C[a為尺線膨脹系數(shù),取10/um/(m?K);l為尺長(zhǎng),m],故工件溫度變化需在以內(nèi)。
但由于工件測(cè)量?jī)x器等都有一定的熱惰性,空氣溫度的波動(dòng)傳人工件后,就要衰減。在設(shè)計(jì)恒溫系統(tǒng)時(shí),一般總是以恒定環(huán)境空氣溫度為依據(jù),故相應(yīng)的環(huán)境溫度精度可比工件允許的溫度精度低一些。因此,在確定恒溫室參數(shù)和選擇自動(dòng)控制時(shí),必須考慮工件恒溫恒濕車間、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空氣處理設(shè)備和自控系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)特性。
在電子行業(yè)制造車間是最重要產(chǎn)生靜電的地方,通常靜電會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成短路甚至?xí)斐蓡T工導(dǎo)電暈倒事故,所以電子行業(yè)的無(wú)塵車間相對(duì)濕度不應(yīng)低于30%,這樣即可以減少靜電的產(chǎn)生,通常建議無(wú)塵車間的防靜電區(qū)域相對(duì)濕度不低于50%。過(guò)于干燥的空氣中易粉塵飛揚(yáng),電子廠無(wú)塵車間無(wú)特殊要求的情況下,溫度控制在22℃左右,相對(duì)濕度控制在55~60%RH之間,在這種環(huán)境下,人們感覺(jué)舒適,靜電也消失了。
首先主要是為了錫膏能工作在一個(gè)較好的環(huán)境,溫度會(huì)影響錫膏的活性,對(duì)于里面所添加的助焊劑的相關(guān)溶劑的活性有一定的影響。溫度高會(huì)增加其的活性,最終影響絲印貼裝及回流的效果。容易出現(xiàn)虛焊,焊點(diǎn)不光澤等現(xiàn)象。濕度的大小回引起錫膏在空氣中吸入水氣的多少,如過(guò)吸如過(guò)多水氣,會(huì)使回流時(shí)產(chǎn)生氣空,飛漸,連焊等現(xiàn)象。故SMT恒溫恒濕車間溫濕度標(biāo)準(zhǔn):溫度:24±2℃濕度:50±10%。
在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中,作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來(lái)越小。直徑100um的硅片,溫度上升1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必須有±0.1度的恒溫,同時(shí)要求濕度值一般較低,因?yàn)槿顺龊挂院?,?duì)產(chǎn)品將有污染,特別是怕鈉的半導(dǎo)體車間,這種車間不宜超過(guò)25度。濕度過(guò)高產(chǎn)生的問(wèn)題更多。相對(duì)濕度超過(guò)55%時(shí),冷卻水管壁上會(huì)結(jié)露,如果發(fā)生在精密裝置或電路中,就會(huì)引起各種事故。相對(duì)濕度在50%時(shí)易生銹。
因此,無(wú)塵車間的溫濕度控制由其生產(chǎn)工藝決定,但其精度也取決于房間的大小,如計(jì)量室、光柵雕刻室、精密儀器制造和裝配車間等。前兩個(gè)是小房間,空調(diào)精度高(這里主要指溫度和濕度)。后兩種是對(duì)溫濕度精度要求較低的大型生產(chǎn)車間,因此房間大小也將決定恒溫恒濕車間的精度。
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