（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過程中，廠房潔凈度有著至關重要的影響，體現在多個關鍵方面。

首先，關乎產品質量。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節，導致焊接不良、短路等缺陷，大大增加產品出現質量問題的概率，像出現虛焊、橋連等情況，嚴重影響產品的可靠性和穩定性，降低成品合格率。

其次，對設備正常運行影響顯著。灰塵進入貼片機設備內部，會加大設備各零部件之間的磨損，例如容易造成吸嘴堵塞、使飛料漏料現象頻發，還會影響各種感應器，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，甚至可能引發設備故障，進而增加設備維護和維修的工作量與成本，影響生產的連續性和效率。

再者，與人員健康息息相關。SMT 生產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，既能保障產品生產順利，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環節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 級別的潔凈環境，對粒徑在規定范圍內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量極少，這樣的高潔凈度環境常用于對環境要求極為苛刻的半導體制造等領域，像一些高精度芯片的生產環節，微小的塵埃顆粒都可能導致芯片出現短路、性能不穩定等嚴重問題，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定粒徑粒子數量較多，一般適用于對潔凈度要求沒那么高的普通工業生產環境或者一些輔助性的生產區域等。

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

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節，導致焊接不良、短路等缺陷，大大增加產品出現質量問題的概率，影響產品的可靠性和穩定性，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環節對于潔凈環境的基本需求。

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

對于人員健康而言，SMT 生產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品的可靠性，10 萬級的潔凈環境可以將塵土、腐蝕性氣體以及異味氣體等排除在外，既能保障產品生產順利，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，其要求車間內的大于等于 0.5 微米的塵粒數不大于 3500000 個，大于等于 5 微米的塵埃粒子不超過 20000 個。同時，在空調環境下，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達到符合貼片機生產需求的潔凈狀態。

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 生產車間空氣中若存在有毒有害的化學氣體，長期處于這樣環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品的可靠性。所以要保證工作間清潔衛生，無塵土，無腐蝕性，無異味氣體，以此來保障產品焊接質量、設備的正常運轉以及人體健康。

同時，在空調環境下，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，全方位保障廠房內的空氣清潔度符合貼片機生產需求，為生產營造良好的空氣環境。

1.溫度要求：

廠房環境溫度有著適宜的范圍，更佳溫度一般設定為 23±3℃，通常工廠溫度設定在 17～28℃也是較為常見的情況。不過要是達不到這個常規范圍，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品質量有著不同程度的影響。比如，當溫度過高時，可能會影響設備內部一些零部件的性能，導致其出現熱脹冷縮等情況，進而影響設備的貼裝精度；而溫度過低時，設備的啟動以及運行流暢性可能會受到影響，一些潤滑等相關機制也可能無法很好地發揮作用。而且，溫度不合適還會對產品質量產生作用，極端溫度可能使元件在貼裝過程中出現性能不穩定等狀況，影響最終產品的可靠性和穩定性。

2.濕度要求：

相對濕度方面有著合理區間，一般要求廠房內相對濕度在 45％～70％RH 左右，也有的規定 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，影響產品的焊接質量；而濕度太低時，空氣會變得干燥，容易產生靜電，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，影響整個生產流程，所以對廠內濕度一定要進行嚴格控制。

1.人員進出相關要求：

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，之后要經過風淋房，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。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，全方位保障廠房內的潔凈狀態。

2.設備相關要求：

對于像空氣壓縮機、回流焊接設備、波峰焊接設備等配套設備在保證廠房潔凈度方面也有各自需要滿足的條件。空氣壓縮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，避免這些雜質混入廠房空氣，影響整體潔凈度。回流焊接設備和波峰焊接設備則需要配備排氣裝置系統，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生的廢氣等排出廠房，維持廠房內良好的空氣環境，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，會給產品質量帶來諸多負面問題。例如在微小元件的貼裝環節，如果環境中灰塵過多，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的位置上，進而出現偏位（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，混入焊接環節后，可能會造成焊料由于過多或溫度不當等原因，形成焊料橋，也就是橋連（Solder Bridge）現象，導致兩個引腳之間短路；或者出現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，產生虛焊（Cold Soldering），出現接觸不良的問題。同時，焊膏的涂覆量也需要適宜的潔凈環境來保障，潔凈度不夠時，可能導致焊膏過量或不足，過多會引發橋連，過少則可能導致虛焊，最終影響產品的可靠性和穩定性，降低成品合格率。

像一些對環境要求更為苛刻的生產場景中，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品出現嚴重質量問題，所以潔凈的廠房環境對于保障產品質量起著關鍵作用。

潔凈度不夠對西門子貼片機設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備出現故障的案例。比如，當灰塵進入設備內部，會影響設備的屏幕顯示，出現屏幕亂碼的情況。就像有的西門子顯示屏開機時會呈現花屏故障現象，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備所處環境的潔凈度差，灰塵等雜質影響了內部電路或者信號傳輸等環節。

而且灰塵還會加劇設備部件的磨損，容易造成吸嘴堵塞，使飛料漏料現象頻發，也會影響各種感應器，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境中，相關配件如供料器、滑塊、排線、吸嘴等出現了較為嚴重的磨損，影響錫膏印刷、貼片工序的穩定性，甚至可能引發設備故障，進而增加設備維護和維修的工作量與成本，影響生產的連續性和效率。

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

西門子貼片機廠房潔凈度要求涉及多個關鍵方面，這些要點對于保障生產的順利進行、產品質量以及設備和人員健康都至關重要。

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，在空調環境下，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℃，常規設定在 17～28℃，極限溫度在 15～35℃；相對濕度一般在 45％～70％RH 左右，不同產品生產可能有 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生不良影響。

人員進出時要抽取真空、經過風淋房，穿戴防靜電衣物；配套設備如空氣壓縮機需對氣體過濾凈化，回流焊接設備和波峰焊接設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，都可能影響產品質量，導致設備故障，增加維護成本等，所以在實際生產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對產品質量要求的日益嚴苛，西門子貼片機廠房潔凈度管理也有望朝著更智能化、精細化的方向發展。

在智能化方面，未來有望借助物聯網、大數據以及人工智能等先進技術，實現對廠房潔凈度的實時監測與精準調控。比如通過在廠房各個關鍵位置設置傳感器，全方位收集空氣清潔度、溫濕度等數據，然后利用大數據分析，提前預判潔凈度可能出現的波動情況，進而自動調節空調系統、通風設備等，確保各項指標始終穩定在合適的范圍內。

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場景制定更為精準的潔凈標準。同時，在人員管理和設備維護上也會更加注重細節，例如研發出更高效的人員除塵、防靜電裝備，對設備的密封、過濾等防塵性能進行進一步優化升級。

此外，環保理念會進一步融入潔凈度管理工作里，運用更為綠色環保的材料與技術打造廠房環境，在確保潔凈度的基礎上，減少能耗以及降低對環境的影響，達成可持續發展的目標。總而言之，潔凈度管理的這些發展趨勢，將推動西門子貼片機生產持續邁進。