（一）簡述西門子貼片機廠房潔凈度的重要性

在西門子貼片機的生產(chǎn)過程中，廠房潔凈度有著至關(guān)重要的影響，體現(xiàn)在多個關(guān)鍵方面。

首先，關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量。貼片機常用于處理微小元件以及有著極細間距的元件，比如 0201、01005 以及間距為 0.3mm 的元件等，若廠房內(nèi)灰塵過多，這些微小顆粒很容易附著在元件表面或者混入焊接環(huán)節(jié)，導致焊接不良、短路等缺陷，大大增加產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率，像出現(xiàn)虛焊、橋連等情況，嚴重影響產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，降低成品合格率。

其次，對設(shè)備正常運行影響顯著。灰塵進入貼片機設(shè)備內(nèi)部，會加大設(shè)備各零部件之間的磨損，例如容易造成吸嘴堵塞、使飛料漏料現(xiàn)象頻發(fā)，還會影響各種感應(yīng)器，像 BE sensor 等，導致小料厚度測試不準，也會加快滑塊和導軌的磨損，甚至可能引發(fā)設(shè)備故障，進而增加設(shè)備維護和維修的工作量與成本，影響生產(chǎn)的連續(xù)性和效率。

再者，與人員健康息息相關(guān)。SMT 生產(chǎn)車間空氣中除了灰塵外，還可能存在一定的化學氣體，如果這些化學氣體有毒有害，那么在人員長期處于這樣的環(huán)境中工作時，就會對身體造成傷害；要是存在腐蝕性氣體，嚴重情況下也會影響產(chǎn)品的可靠性。所以保持良好的潔凈度，將塵土、腐蝕性氣體以及異味氣體等排除在外，既能保障產(chǎn)品生產(chǎn)順利，又能維護工作人員的身體健康。

由此可見，西門子貼片機廠房潔凈度是整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)不容忽視的重要因素，接下來我們就詳細了解一下其具體的潔凈度要求。

在眾多衡量潔凈度的國際標準中，ISO 14644 是非常重要且被廣泛認可的一項標準。它按照不同的潔凈度等級將潔凈區(qū)劃分為 ISO 1 至 ISO 9 級，其中 ISO 1 的潔凈度更高，ISO 9 的潔凈度更低。

具體來說，潔凈度等級代表關(guān)注粒徑粒子的更大允許濃度（以每立方米空氣中的粒子個數(shù)來計）。ISO 14644 標準在劃分等級時，限定在 0.1μm - 0.5μm 的閾值（低于閾值）粒徑范圍內(nèi)呈累積分布的粒子群體才可供分級用，這個范圍外的超微粒子（＜0.1μm ）和大粒子（＞0.5μm）可分別以 U 描述符和 M 描述符來量化粒子群體，但這兩個描述符不能用于定義懸浮粒子潔凈度等級，不過可以單獨引用或與懸浮粒子潔凈度等級一起引用。

例如，ISO 1 級別的潔凈環(huán)境，對粒徑在規(guī)定范圍內(nèi)的粒子濃度有著極其嚴格的限制，每立方米空氣中所含該粒徑范圍的粒子數(shù)量極少，這樣的高潔凈度環(huán)境常用于對環(huán)境要求極為苛刻的半導體制造等領(lǐng)域，像一些高精度芯片的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，微小的塵埃顆粒都可能導致芯片出現(xiàn)短路、性能不穩(wěn)定等嚴重問題，所以需要 ISO 1 這樣的超高潔凈度保障。

而 ISO 9 級的潔凈度相對較低，其單位體積空氣中允許存在的規(guī)定粒徑粒子數(shù)量較多，一般適用于對潔凈度要求沒那么高的普通工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境或者一些輔助性的生產(chǎn)區(qū)域等。

不同行業(yè)會依據(jù)自身實際生產(chǎn)或研究的需求，參考 ISO 14644 標準來確定適合的潔凈度等級，像微電子行業(yè)通常要求較高等級，而食品加工等行業(yè)可能相對要求沒那么高，但也得遵循相應(yīng)的潔凈度規(guī)范，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的順利進行，并且可以使用粒子計數(shù)器對潔凈室的潔凈度進行檢測，以此來判斷是否符合相應(yīng)等級標準要求。

西門子貼片機廠房通常遵循的潔凈度等級一般為 10 萬級。之所以選取這一等級，主要是基于多方面因素考慮。

從生產(chǎn)工藝角度來看，貼片機需要處理微小元件以及有著極細間距的元件，比如 0201、01005 以及間距為 0.3mm 的元件等，雖然不像半導體芯片制造那樣需要超高的 ISO 1 等潔凈度環(huán)境，但如果潔凈度太差，灰塵等顆粒物過多，這些微小顆粒很容易附著在元件表面或者混入焊接環(huán)節(jié)，導致焊接不良、短路等缺陷，大大增加產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率，影響產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，降低成品合格率，所以需要一定的潔凈度保障，10 萬級能夠較好地滿足這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)對于潔凈環(huán)境的基本需求。

在設(shè)備運行方面，灰塵進入貼片機設(shè)備內(nèi)部，會加大設(shè)備各零部件之間的磨損，例如容易造成吸嘴堵塞、使飛料漏料現(xiàn)象頻發(fā)，還會影響各種感應(yīng)器，導致小料厚度測試不準，也會加快滑塊和導軌的磨損，甚至可能引發(fā)設(shè)備故障，進而增加設(shè)備維護和維修的工作量與成本，影響生產(chǎn)的連續(xù)性和效率，而 10 萬級的潔凈度能夠在一定程度上減少灰塵進入設(shè)備，維持設(shè)備較好的運行狀態(tài)。

對于人員健康而言，SMT 生產(chǎn)車間空氣中除了灰塵外，還可能存在一定的化學氣體，如果這些化學氣體有毒有害，那么在人員長期處于這樣的環(huán)境中工作時，就會對身體造成傷害；要是存在腐蝕性氣體，嚴重情況下也會影響產(chǎn)品的可靠性，10 萬級的潔凈環(huán)境可以將塵土、腐蝕性氣體以及異味氣體等排除在外，既能保障產(chǎn)品生產(chǎn)順利，又能維護工作人員的身體健康。

10 萬級潔凈度等級下有著具體的各項指標要求，其要求車間內(nèi)的大于等于 0.5 微米的塵粒數(shù)不大于 3500000 個，大于等于 5 微米的塵埃粒子不超過 20000 個。同時，在空調(diào)環(huán)境下，要有一定的新風量，盡量將 CO2 含量控制在 1000PPM 以下，CO 含量控制在 10PPM 以下，以此來全方位保證廠房內(nèi)達到符合貼片機生產(chǎn)需求的潔凈狀態(tài)。

西門子貼片機廠房對于空氣清潔度有著較為嚴格的要求。在空氣清潔度等級方面，通常要達到 10 萬級（BGJ73－84），這意味著每立方米空氣中，≥0.5 微米的塵粒數(shù)要不大于 3500000 個，而≥5 微米的塵埃粒子則不超過 20000 個。

除了對塵粒數(shù)量有限定外，對于化學氣體、異味氣體以及腐蝕性氣體等也要嚴格控制。SMT 生產(chǎn)車間空氣中若存在有毒有害的化學氣體，長期處于這樣環(huán)境中的工作人員身體健康會受到傷害；要是存在腐蝕性氣體，嚴重情況下會影響產(chǎn)品的可靠性。所以要保證工作間清潔衛(wèi)生，無塵土，無腐蝕性，無異味氣體，以此來保障產(chǎn)品焊接質(zhì)量、設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)以及人體健康。

同時，在空調(diào)環(huán)境下，要有一定的新風量，盡量將二氧化碳含量控制在 1000PPM 以下，一氧化碳含量控制在 10PPM 以下，全方位保障廠房內(nèi)的空氣清潔度符合貼片機生產(chǎn)需求，為生產(chǎn)營造良好的空氣環(huán)境。

1.溫度要求：

廠房環(huán)境溫度有著適宜的范圍，更佳溫度一般設(shè)定為 23±3℃，通常工廠溫度設(shè)定在 17～28℃也是較為常見的情況。不過要是達不到這個常規(guī)范圍，也不能超過極限溫度 15～35℃。不同的溫度情況對貼片機工作及產(chǎn)品質(zhì)量有著不同程度的影響。比如，當溫度過高時，可能會影響設(shè)備內(nèi)部一些零部件的性能，導致其出現(xiàn)熱脹冷縮等情況，進而影響設(shè)備的貼裝精度；而溫度過低時，設(shè)備的啟動以及運行流暢性可能會受到影響，一些潤滑等相關(guān)機制也可能無法很好地發(fā)揮作用。而且，溫度不合適還會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生作用，極端溫度可能使元件在貼裝過程中出現(xiàn)性能不穩(wěn)定等狀況，影響最終產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

2.濕度要求：

相對濕度方面有著合理區(qū)間，一般要求廠房內(nèi)相對濕度在 45％～70％RH 左右，也有的規(guī)定 30％～55％RH，寬松一些的達到 40％～80％RH。濕度太高的話，元件容易吸潮，對于潮濕敏感元件極為不利，同時焊膏暴露在潮濕的空氣中也容易吸潮，進而造成焊接缺陷，影響產(chǎn)品的焊接質(zhì)量；而濕度太低時，空氣會變得干燥，容易產(chǎn)生靜電，這對于靜電敏感（ESD）元件是很不利的，靜電可能會損壞這些元件，影響整個生產(chǎn)流程，所以對廠內(nèi)濕度一定要進行嚴格控制。

1.人員進出相關(guān)要求：

為保證廠房的潔凈度，人員進入廠房時需要采取一系列措施。人員進入廠房時必須抽取真空，以此去除身上攜帶的灰塵等雜質(zhì)，之后要經(jīng)過風淋房，通過風淋房強大的氣流吹淋，能夠除去人員身上大部分的灰塵和靜電，防止這些灰塵被帶入廠房內(nèi)。而且進入廠房的人員需要穿戴防靜電衣物，包括防靜電服、防靜電鞋等，避免在走動等過程中因摩擦產(chǎn)生靜電，同時也防止人體自身攜帶的灰塵等散落，全方位保障廠房內(nèi)的潔凈狀態(tài)。

2.設(shè)備相關(guān)要求：

對于像空氣壓縮機、回流焊接設(shè)備、波峰焊接設(shè)備等配套設(shè)備在保證廠房潔凈度方面也有各自需要滿足的條件?？諝鈮嚎s機需要對氣體進行過濾凈化，確保輸出的氣體清潔、干燥，沒有油、灰塵和水等雜質(zhì)，避免這些雜質(zhì)混入廠房空氣，影響整體潔凈度?；亓骱附釉O(shè)備和波峰焊接設(shè)備則需要配備排氣裝置系統(tǒng)，并且排氣管的最小流量值要達到 500 立方英尺 / 分鐘（14.15 m3/min），通過合理的排氣，及時將焊接過程中產(chǎn)生的廢氣等排出廠房，維持廠房內(nèi)良好的空氣環(huán)境，保障潔凈度要求。

當西門子貼片機廠房的潔凈度達不到要求時，會給產(chǎn)品質(zhì)量帶來諸多負面問題。例如在微小元件的貼裝環(huán)節(jié)，如果環(huán)境中灰塵過多，這些灰塵顆粒很容易附著在元件表面，使得元件在貼裝時無法精準地貼合到電路板對應(yīng)的位置上，進而出現(xiàn)偏位（Placement Error）情況，可能導致電路短路或無法正常連接。

在焊接過程中，潔凈度不達標也危害頗多。若空氣中塵埃粒子含量超標，混入焊接環(huán)節(jié)后，可能會造成焊料由于過多或溫度不當?shù)仍?，形成焊料橋，也就是橋連（Solder Bridge）現(xiàn)象，導致兩個引腳之間短路；或者出現(xiàn)焊接時焊料沒有充分熔化或沒有形成良好的連接，致使焊點不牢固，產(chǎn)生虛焊（Cold Soldering），出現(xiàn)接觸不良的問題。同時，焊膏的涂覆量也需要適宜的潔凈環(huán)境來保障，潔凈度不夠時，可能導致焊膏過量或不足，過多會引發(fā)橋連，過少則可能導致虛焊，最終影響產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，降低成品合格率。

像一些對環(huán)境要求更為苛刻的生產(chǎn)場景中，比如涉及 0201、01005 以及間距為 0.3mm 的微小元件的加工時，微小的塵埃顆粒都可能導致產(chǎn)品出現(xiàn)嚴重質(zhì)量問題，所以潔凈的廠房環(huán)境對于保障產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。

潔凈度不夠?qū)ξ鏖T子貼片機設(shè)備的正常運行也有著不容忽視的影響，存在不少因潔凈度欠佳導致設(shè)備出現(xiàn)故障的案例。比如，當灰塵進入設(shè)備內(nèi)部，會影響設(shè)備的屏幕顯示，出現(xiàn)屏幕亂碼的情況。就像有的西門子顯示屏開機時會呈現(xiàn)花屏故障現(xiàn)象，屏幕有圖像，但圖像上覆蓋有點狀、片狀、馬賽克等干擾，這其中一個可能的原因就是設(shè)備所處環(huán)境的潔凈度差，灰塵等雜質(zhì)影響了內(nèi)部電路或者信號傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)。

而且灰塵還會加劇設(shè)備部件的磨損，容易造成吸嘴堵塞，使飛料漏料現(xiàn)象頻發(fā)，也會影響各種感應(yīng)器，像 BE sensor 等，導致小料厚度測試不準，還會加快滑塊和導軌的磨損。例如一些使用年限較長的貼片機，由于長期處于潔凈度不達標的環(huán)境中，相關(guān)配件如供料器、滑塊、排線、吸嘴等出現(xiàn)了較為嚴重的磨損，影響錫膏印刷、貼片工序的穩(wěn)定性，甚至可能引發(fā)設(shè)備故障，進而增加設(shè)備維護和維修的工作量與成本，影響生產(chǎn)的連續(xù)性和效率。

此外，若廠房內(nèi)存在有害氣體，同樣會影響設(shè)備運轉(zhuǎn)。例如，要是存在腐蝕性氣體，會對設(shè)備內(nèi)部的一些金屬部件產(chǎn)生腐蝕作用，久而久之，損害設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，影響設(shè)備的正常使用，降低設(shè)備的使用壽命。所以維持良好的潔凈度，是保障設(shè)備穩(wěn)定運行的重要前提。

西門子貼片機廠房潔凈度要求涉及多個關(guān)鍵方面，這些要點對于保障生產(chǎn)的順利進行、產(chǎn)品質(zhì)量以及設(shè)備和人員健康都至關(guān)重要。

在空氣清潔度方面，需達到 10 萬級（BGJ73－84），要求每立方米空氣中≥0.5 微米的塵粒數(shù)不大于 3500000 個，≥5 微米的塵埃粒子不超過 20000 個，同時要嚴格控制化學氣體、異味氣體以及腐蝕性氣體等，在空調(diào)環(huán)境下，將二氧化碳含量控制在 1000PPM 以下，一氧化碳含量控制在 10PPM 以下。

溫濕度也有適宜范圍，溫度更佳為 23±3℃，常規(guī)設(shè)定在 17～28℃，極限溫度在 15～35℃；相對濕度一般在 45％～70％RH 左右，不同產(chǎn)品生產(chǎn)可能有 30％～55％RH 或 40％～80％RH 等不同要求，濕度太高或太低都會對元件、焊膏以及靜電敏感元件等產(chǎn)生不良影響。

人員進出時要抽取真空、經(jīng)過風淋房，穿戴防靜電衣物；配套設(shè)備如空氣壓縮機需對氣體過濾凈化，回流焊接設(shè)備和波峰焊接設(shè)備要配備排氣裝置且保證排氣管最小流量值達到 500 立方英尺 / 分鐘（14.15 m3/min）。

總之，這些潔凈度要求相互配合，任何一方面達不到標準，都可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，導致設(shè)備故障，增加維護成本等，所以在實際生產(chǎn)過程中要嚴格遵守并把控這些要求。

隨著科技的不斷進步以及各行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益嚴苛，西門子貼片機廠房潔凈度管理也有望朝著更智能化、精細化的方向發(fā)展。

在智能化方面，未來有望借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能等先進技術(shù)，實現(xiàn)對廠房潔凈度的實時監(jiān)測與精準調(diào)控。比如通過在廠房各個關(guān)鍵位置設(shè)置傳感器，全方位收集空氣清潔度、溫濕度等數(shù)據(jù)，然后利用大數(shù)據(jù)分析，提前預判潔凈度可能出現(xiàn)的波動情況，進而自動調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)、通風設(shè)備等，確保各項指標始終穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi)。

從精細化角度來看，潔凈度等級的劃分或許會更加細致，能夠針對不同類型、不同精度要求的貼片機生產(chǎn)場景制定更為精準的潔凈標準。同時，在人員管理和設(shè)備維護上也會更加注重細節(jié)，例如研發(fā)出更高效的人員除塵、防靜電裝備，對設(shè)備的密封、過濾等防塵性能進行進一步優(yōu)化升級。

此外，環(huán)保理念會進一步融入潔凈度管理工作里，運用更為綠色環(huán)保的材料與技術(shù)打造廠房環(huán)境，在確保潔凈度的基礎(chǔ)上，減少能耗以及降低對環(huán)境的影響，達成可持續(xù)發(fā)展的目標?？偠灾?，潔凈度管理的這些發(fā)展趨勢，將推動西門子貼片機生產(chǎn)持續(xù)邁進。