SMT无尘车间是我们常见的无尘车间分类中电子光学的一个小类。想要了解SMT无尘车间具有什么特点,首先我们要清楚SMT的生产工艺和特点。
SMT是SurfaceMountTechnology的缩写,中文翻译为表面组装技术(表面贴装技术),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT包括表面贴装技术、表面贴装设备、表面贴装元器件、SMT管理。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
相比其他电子组装技术,SMT具有组装密度高、电子产品体积小、重量轻,可靠性高、抗震能力强,焊点缺陷率低,高频特性好,能减少电磁和射频干扰,易于实现自动化,提高生产效率,节省材料、能源、设备、人力、时间等特点。
SMT无尘车间是电子无尘车间的一种,温度控制在22℃左右,相对湿度控制在50-60%之间,并使人感到舒适。SMT对室内空气环境和品质的要求极为严格,主要以控制微粒和浮沉为主要对象,同时控制温湿度、新风、噪音。噪声级不应大于65dB(A),静压差不应小于10pa,不同洁净区之间的静压差不应小于5pa,无尘车间内每人每小时的新鲜空气量不小于40m。
除了基本的电子厂无尘车间特点之外,SMT无尘车间还有它自身的特点。作为无尘车间总体上来说满足是生产工艺的需要,与生产设备,生产环境密切相关,主要优点如下:1.防止灰尘,空气中有很多漂浮的灰尘。2.防止体屑毛发等掉落到产品上,严格的还需要带手套,这样才能保证产品质量。3.防静电。
一、SMT无尘车间工作环境要求
SMT生产设备是高精度的机电一体化设备,设备和工艺材料对环境的洁净度、温度、湿度都有一定的要求,为了保证设备的正常运行和组装质量,对工作环境有以下要求:
1.电源
电源电压和功率的要求符合设备要求,电压要稳定,其中要求:单相AC220V(220±10%,50/60HZ),三相AC380V(220±10%,50/60HZ),如达不到要求,需配置稳压电源,电源的功率至少要大于设备功耗的一倍。有些地区电压非常不稳定,会对设备产生极大的影响,所以更加需要稳压器或变压器的配置,否则设备会因电源的波动而产生损坏。另外,如果设备额定电压与安装使用环境的电压不符,也需要另外配置变压器。
2.环境
(1)温度
最佳环境温度为23±3℃,工厂温度一般设定为17-28℃,就算达不到,也不能超过极限温度15-35℃,但印刷工作间的环境温度23±3℃为最佳,另外焊膏、贴片红胶保存温度需在0——10℃,需单独存储。
(2)湿度
厂房内的湿度对产品质量影响很大。湿度太低,空气干燥,容易产生静电,对静电敏感(ESD)元件不利。湿度太高,焊膏暴露在潮湿的空气中容易吸潮,造成焊接缺陷,同时元件容易吸潮,对潮湿敏感元件不利。所以一定要控制厂内的湿度。一般要求厂房内的相对湿度在45%-70%RH左右,也有的规定在30%-55%RH,宽松一些的达到40%-80%RH。
(3)空气洁净度
工作车间如果灰尘很多,对于微小元件,如0201、01005以及细间距(0.3mm)元件的贴装和焊接产生质量影响,同时加大设备磨损,甚至设备故障,增加设备维护和维修工作量。SMT生产车间空气中除了灰尘外,还存在一定的化学气体,如果这些化学气体是有毒有害,则对人体会造成伤害;如果这些气体存在腐蚀性,严重时会影响产品的可靠性。所以工作间要保持干净卫生,无灰尘,无腐蚀性,无异味气体。保证产品焊接质量,设备的正常运转以及人体身体健康。
车间空气洁净最好达10万级(BGJ73-84)。在空调环境下,要有一定的新风量,尽量将CO含量控制在10PPM以下,CO2含量控制在1000PPM以下,以保证人体健康。
灰尘造成设备故障的典型案例:某贴装设备,开机现象是屏幕上出现乱码,起初以为是操作人员不小心将机器数据更改或软件误操作,再就是怀疑电池问题,因为此前机器一直运行良好,后来检查发现,计算机里面很多灰尘,清洁后机器故障消除。
空气中有害性气体对元件及产品质量的影响案例:在某工厂加工产品时发现,某种含银镀层的元件,放置在环境异味很重的车间1-2天后,就出现了严重的发黑现象,而放置在另一个车间2天后,基本没有发黑现象。经过分析得知,这些黑色物质是由于空气中含有的S,N和C1等物质,当这些物质附着在元件引脚表面,在适当的温度及湿度下与元件表面发生反应,生成了一些氧化物质及盐类,这些物质长时间会腐蚀元件表面,影响焊接,甚至影响到焊点的可靠性。
二、SMT无尘车间设计及施工技术要求
1、办公区天花采用轻钢矿棉板,洗手间采用轻钢铝质扣板,规格600*600mm,吊顶高度2.8m。
2、洁净区墙体采用中空玻镁彩钢板,整板厚度50mm,面壁钢板厚度0.426mm,隔断高度详见平面图示。
3、SMT无尘车间及仓库等辅助区采用防静电环氧自流坪地面,办公区采用普通环氧自流坪地面,厚度2.0mm。
4、无尘车间门采用彩钢板制作安装,装饰结构均采用铝型材固定安装,所有门的门锁均采用球头锁。
5、安装过程中不得撕下彩钢板表面塑料保护膜,禁止撞击、踩踏板面,并注意加强对已安装好的彩钢板的保护。
6、视窗均采用5mm透明清玻;平开密闭门框应带密封胶条;铝合金固定窗采用斜面固定玻璃型材。
7、安装前,必须严格放线,防止累积误差造成隔断倾斜、扭曲;墙角应垂直交接,隔断的垂直度偏差不应大于0.2%。
8、无尘车间施工安装时,应首先进行吊挂,锚固件等与建筑主体结构和楼面、地面的联结件的固定。
9、隔断的安装缝隙以及阴角、阳角的缝隙必须用透明玻璃密封。玻璃胶嵌固前应将缝隙内的杂质,油污等清除干净,并保持表面干操。
10、无尘车间内,隔断之间、隔断与地面之间安装槽式铝型材,隔断之间阳角处均安装阳圆弧铝型材。
11、所有建筑构配件、隔墙、吊顶的固定和吊挂件只能与主体结构相连,不能与设备支架(如风管吊杆以及有震动的设备),管线支架相连接,防止因轻微震动引起装修材料松动和灰尘脱落。
12、吊顶的安装应确保顶棚的平整性。
13、有吊顶的房间墙体隔至吊顶,吊顶高度不同的相邻房间之间的隔墙砌至与较到的吊顶平齐。
14、地面的基层为细石混凝土地面,地面不平整度不大于0.1%,施工前应清除表面的水泥浮浆及垃圾杂物,彻底清除表面的油污、清除积水,使潮湿处干燥并用漆刷和吸尘器将地坪表面的尘埃彻底清除,地对坪表面的孔洞和明显凹陷处填补找平。
15、门洞未标注尺寸处均为距墙边或性边150mm。
16、在施工过程中必须随时清扫灰尘,对于隐敲空间(吊顶、夹墙内部)还应做好清扫记录。
17、需要粘贴面层的材料、嵌填密封胶的表面和沟槽必须严格清扫清洗,除去杂质和油污确保粘贴密实,防止脱落和积灰。
18、装配式无尘车间的安装缝隙,必须用密封胶密封。
三、厂房建筑要求
(1)楼层承重
如果设备不是放置在一楼,则对楼层的载重有一定的要求,即楼层载重一定要大于等于500kgf/㎡,设备才可以放置,否则会有危险。
(2)防静电
由于目前元件生产场所必须要有良好的防静电措施,生产设备必须接地良好,应采用三相五线接地法并独立接地。生产场所的地面、工作台垫和坐椅等均应符合防静电要求。
某些工厂接地的防静电办法是铺设钢板,方法简单成本也相对便宜。而比较讲究的防静电办法就是防静电地板加上整地面布铜线。对于防静电座椅,车间生产线上可以直接购买防静电座椅,但价格较贵,办公室的坐椅也需要防静电,可以买比工位上相对便宜的防静电座椅。较为经济的办法是采购一般的坐椅,再套防静电套,并对座椅脚接地。
①人员腕带;②EOS防护容器;③EOS防护桌面;④EOS防护地板和地垫;⑤建筑地面;⑥公共接地;⑦地面
(3)排风
再流焊和波峰焊设备都有排风要求保证足够的吸风量。排风除烟道畅通外,还必须有足够的排风流量,比如200㎡/h,保证风排出去。除此之外,还要保持一定的静态压力,如100Pa,另排风管道直径也有一定要求。
(4)照明
厂房内应有良好的照明条件,理想的照度为800LUX×1200LUX,至少不能低于300LUX。凡是目视检查的地方一定保证照明要求。
(5)设备的振动考虑
振动会影响贴片机等精密设备的精确度,同时贴片机工作时的振动也会影响其他设备和建筑,因此应该对环境振动有一定要求,同时考虑设备对环境的影响。设备最好放置在一楼,必要时采取一定的防振动措施。
四、SMT生产线人员要求
SMT无尘车间生产线各设备的操作人员必须经过专业技术培训合格,必须熟练掌握设备的操作规程。操作人员应严格按“安全技术操作规程”和“工艺要求操作”规程。
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