电子产品生产车间温度湿度要求？
电子产品生产车间温度湿度要求？
09-12-10 &匿名提问
1． 环境因素对IC封装的影响 在半导体IC生产中，封装形式由早期的金属封装或陶瓷封装逐渐向塑料封装方向发展。塑料封装业随着IC业快速发展而同步发展。据中国半导体信息网对我国国内28家重点IC制造业的IC总产量统计，2001年为44．12亿块，其中95％以上的IC产品都采用塑料封装形式。 众所周知，封装业属于整个IC生产中的后道生产过程，在该过程中，对于塑封IC、混合IC或单片IC，主要有晶圆减薄(磨片)、晶圆切割(划片)、上芯(粘片)、压焊(键合)、封装(包封)、前固化、电镀、打印、后固化、切筋、装管、封后测试等等工序。各工序对不同的工艺环境都有不同的要求。工艺环境因素主要包括空气洁净度、高纯水、压缩空气、C02气、N：气、温度、湿度等等。 对于减薄、划片、上芯、前固化、压焊、包封等工序原则上要求必须在超净厂房内设立，因在以上各工序中，IC内核--芯粒始终裸露在外，直到包封工序后，芯粒才被环氧树脂包裹起来。这样，包封以后不仅能对IC芯粒起着机械保护和引线向外电学连接的功能，而且对整个芯片的各种参数、性能及质量都起着根本的保持作用。在以上各工序中，哪个环节或因素不合要求都将造成芯粒的报废，所以说，净化区内工序对环境诸因素要求比较严格和苛刻。超净厂房的设计施工要严格按照国家标准GB《洁净厂房设计规范》的内容进行。1．1空调系统中洁净度的影响 对于净化空调系统来讲，空气调节区域的洁净度是最重要的技术参数之一。洁净厂房的洁净级别常以单位体积的空气中最大允许的颗粒数即粒子计数浓度来衡量。为了和国际标准尽快接轨，我国在根据IS的基础上制定了新的国家标准GB《洁净厂房设计规范》，其中把洁净室的洁净度划分了9个级别，具体见表1所示。 结合不同封装企业的净化区域面积的大小不一，再加之由于尘粒在各工序分布的不均匀性和随机性，如何针对不同情况来确定合适恰当的采集测试点和频次，使洁净区域内洁净度控制工作既有可行性，又具有经济性，进而避免偶然性，各封装企业可依据国家行业标准JGJ71-91《洁净室施工及验收规范》中的规定灵活掌握。具体可参照表2进行。由于微电子产品生产中，对环境中的尘粒含量和洁净度有严格的要求，目前，大规模IC生产要求控制0．1μm的尘粒达到1级甚至更严。所以对IC封装来说，净化区内的各工序的洁净度至少必须达到1级。推荐产品：3886粒子计数仪1．4温、湿度的影响 温湿度在IC的生产中扮演着相当重要的角色，几乎每个工序都与它们有密不可分的关系。GB《洁净厂房设计规范》中明确强调了对洁净室温、湿度的要求要按生产工艺要求来确定，并按冬、夏季分别规定。根据国家要求标准，也结合我厂IC塑封生产线的实际情况，特对相关工序确定了温、湿度控制的范围，运行数年来效果不错。控制情况见表6。 但是，由于空调系统发生故障，在日9：30~9：40期间，粘片工序工作区域发生了一起湿度严重超标事故。当时相对湿度高达86．7％RH，而在正常情况下相对湿度为45~55％RH。 当时湿度异常时粘片现场状况描述如下： 所有现场桌椅板凳、玻璃、设备、晶圆、芯片以及人身上的防静电服表面都有严重的水汽，玻璃上的水汽致使室内人看不清过道，用手触摸桌椅设备表面，都有很明显的手指水迹印痕。更为严重的是在粘片工序现场存放的芯片有许多，其中SOPl6L产品7088就在其列，对其成品率的影响见表7所示。所有这些产品中还包括其它系列产品，都象经过了一次&蒸汽浴&一样。 从下表可看出或说明以下问题： 针对这批7088成品率由稳到不稳，再到严重下降这一现象，我们对粘片、压焊、塑封等工序在此批次产品加工期间的各种工艺参数，原材料等使用情况进行了详细汇总，没有发现异常情况，排除了工艺等方面的原因。事后进一步对废品率极高的18#、21#、25#、340、55#卡中不合格晶进行了超声波扫描，发现均有不同程度的离层，经解剖发现：从离层处发生裂痕、金丝断裂、部分芯片出现裂纹。最后得出结论如下：(1)造成成品率下降的原因主要是封装离层处产生裂痕，导致芯片裂纹或金丝断裂。(2)产生离层的原因是由于芯片表面水汽包封在塑封体内产生。由此可见，温、湿度对IC封装生产中的重大影响
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各行业无尘室及洁净度特点
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无尘车间（Clean Room）是指空气无尘度达到规定级别的受控空间。其功能是把空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除室外，并将室内的无尘度、温度、湿度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音、振动、照明及静电控制在某一需求范围内。无尘车间最主要的作用在于控制产品所接触的空气的无尘度及温湿度，使产品能在一个良好的环境空间中生产、制造，此空间我们称之为无尘车间。按照国际惯例，无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大小划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘，而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小得微乎其微，但是对于一些精密产品生产，比如光学行业而言，哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响，所以在光学行业产品的生产上，无尘是必然的要求。
无尘车间的等级
1、无尘室等级世界各国均有自定规格，但普遍还是用美国联邦标准209为多，以下仅就209D及209E和世界上其它各国制定标准作介绍与相互比较。
2、209E与209D等最大的不同在于209E表示单位增加了公制单位，无尘室等级以&M&字头表示，如M1、 M1.5、M2.5、M3，&&，依此类推，配合国际公制单位的标准化，M字母后的阿拉伯数目字是以每立方公尺中&=0.5&m的微尘粒子数目字以10的幂次方表示，取指数为的，若微尘粒子数介于前后二者完全幂次方的间，则以1.5、2.5、3.5表示。
3、美国联邦标准FS 209D都以英制每立方英瘴ノ唬毡驹蚴遣捎霉疲匆悦苛⒎焦呶ノ唬0.1&m微粒子为计数标准。日本标准的表示法以Class 1，Class 2，Class 3&&Class8表示，最好的等级为Class 1，最差则为Class 8，以每立方公尺中微尘粒子总数中化为10的幂次方，取其指数而得。
随着现代工业高速发展，其产品技术含量更为复杂，为适应愈来愈多的行业依赖于洁净无尘室内生产和装配自己的产品，保证设备的质量稳定和高使用寿命。于是现代无尘车间被不断运用于我们各行各业。如何保证现代无尘车间内洁净度等级始终满足生产工艺的要求。主要通过调节回风量和系统排风量进行压差调整。
无尘车间内的压差波动的干扰因素有多方面，包括风量、室外风压、风速的变化等，都会引起无尘车间对室外保持压差的变化。
风量：室内的空调系统运行到一定时期的时候，系统的阻力变化到一定数值时阻力会增大，进而影响到总的送风量，使得实际送风量小于设定送风量，就无法保证原有的室内压差。
压差：空调系统随着时间的运行，其阻力会发生变化，主要是由于其中过滤器阻力的变化引起的送风量变化，从而影响到无尘车间的压差;由于无尘车间内的人员流动比较大，无尘车间内门窗频繁开启的话也会导致原有密封性能的降低，最后影响到无尘车间内原有压差。
如果车间内压差变化很大的话就要考虑一下几种解决方法：
1、加装调节新风阀;
2、风机、风阀联锁控制;
3、调节回风阀或排风阀;
4、定期更换必要的空气过滤器;
5、在回风口装空气阻尼层;
6、过滤设备设置在无尘车间下风侧墙壁，要求室内须有足够的剩余风量。
温湿度控制
无尘车间室温的湿度测试是检验净化车间内部稳定性的一项重要工作，目的是确认空气处理设施的温度控制能力。无尘室湿度的测试通常采用通风干湿球湿度计、电容式湿度计、数字式湿度计、毛发式湿度仪器。
无尘车间的温湿度测试的要求：
温度测试应在无尘车间进行调试，气流均匀性测试完成，无尘室功能温度测试，应将洁净工作区划分为等面积的栅格，每个分格面积不超过100平方米或与建设方协商确定，每格测点1个以上，每个房间测点至少2个。而且需要在净化空调系统连续运行24H以上后进行。无尘室的温度测试有功能温度测试和一般温度测试。功能温度测试主要用于需严格控制温度精度时或建设方要求在&静态&或&动态&进行测试时应用；一般温度测试主要使用于&空态&时温度测试。
测试高度应为工作面高度，距的吊顶、墙面和地面不小于300MM，并应考虑热源等的影响，测量时间应至少1H，并至少6min测量一次，读数稳定后做好记录。无尘室安全规范指出无尘室一般温度测试的测点，每个温度控制区或每个房间1个测点，测试点高度宜为工作面高度，测量时间应至少1H，并至少6min测量一次，读数稳定后做好记录。
由于无尘车间的工作内容大多有精细的要求，而且又都是密闭性房屋，所以，对照明一向有很高的要求。主要有以下几点：
1、局部照明。这是指为增加某一指定地点的照度而设置的照明。但在室内照明中一般不单独使用局部照明。
2、混合照明。指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成照明，其中，一般照明的照度应占总照度的10%-15%。
3、根据《洁净厂房设计规范》编制组的调查，对工作认为比较合适的最低照度作了统计，其结果略高于150lx。因此，将一般照明的下限值定为150lx是合适的，虽然在300lx时有更高的工作效率。根据大量验收测定发现，最低照度值达到200lx以上就比较困难，实际上150lx已相当亮了，因为平均照度要高于它很多。工作区内用平均照度意义不大，因为有若干点在150lx以下，就不适合工作。
4、对于特别要求高照度操盘点可以采用局部照明，而不宜普遍提高整个车间的最低照度标准。除可利用局部照明外，必要时也可利用自然光，当平面上有外廊时就可以做到这一点。另外，还应区分场合，非生产房间的照明应低于生产房间的，但考虑到明暗适应问题，照度不宜相差太大，非生产房间一般不宜低于100lx。
换气次数计算
在洁净室实用范围内，换气次数与洁净度的关系密切，换气次数越大，洁净度级别就越高。换气次数和室内尘埃浓度的关系在双对数值上呈直线(假定微粒在室内均匀分布)和折线(实际微粒在室内为不均匀分布)的情况。既在静态和动态条件下，乱流洁净室换气次数与洁净度级别的关系曲线。
换气次数可以根据洁净室空气洁净度级别、室内人数、室内面积、室内产尘量和新风比通过公式求出来，特别是动态条件下更需要针对具体条件进行计算。
现在GMP要求静态下达到洁净度级别，在20次/h换气次数时，室内含尘浓度为33粒/L，既达到1Dc0级；15次/h换气次数时，室内含尘浓度为40粒/L，既达到1万级。低于10次/h换气次数都可以达到10万级。因此可以看出，静态下达到各级的换气次数可以相差很多，绝对值可以很低。实际采用的换气次数比规范规定值又提高了许多。所以应对保证洁净度的最重要参数-一一换气次数，给出一个合理的稍偏于安全的、照此去做基本都可以达到要求的数值。
单项流洁净室通过房间截面风速偏低，乱流型洁净室是有较充分安全系数的推荐值。垂直单向流& 0.25m/s，水平单项流& 0.35m/s，在空态或静态下 检测洁净度，虽然能达到要求，但抗污染能力较差，一旦室内进入工作状态，洁净度就可能达不到要求，这类例子已不属于个别。
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