2021/07/07 • 2条评论

SMT生产线需要管控环境落尘量吗？落尘对品质会有何影响？

(以下言论纯粹是个人观点，目前似乎也还没有任何工业标准来规范SMT产线是否需要管控环境的落尘量要求。)

Image by 2427999 from Pixabay

SMT(表面贴焊)生产线需要管控环境落尘量吗？落尘对品质会有何影响？188金宝搏苹果下载相信有很多人对这个要求存疑，而且很多人也不甚清楚为何要管控SMT的环境落尘量。

那为何还有很多的大公司或客户要求要管控SMT产线的环境落尘量呢？

究竟是人傻钱多？还是真有其需要？还是人云亦云？还是说你只是看到别人公司有在管控SMT产线的落尘量，所以你也想要求自己的产线或代工厂要管控？

相信大多数人对于SMT产线为何要管控环境落尘量应该都没有深思过，188金宝搏苹果下载自己其实也见过许多做了几十年却从来没有管控过环境落尘量的SMT工厂，据他们说印象中也没有出现过什么重大焊锡品质问题是因为灰尘所造成的。

既然环境落尘量可能不会影响到焊锡品质，那为何还是有很多公司想管控环境落尘量？

（对于大陆那些盗文网站，复制贴上本站文章后，居然还改成自己公司的名字，感到无耻！文章内容部份防止复制编排可能造成您阅读的不便，请见谅！）

188金宝搏苹果下载个人认为，其实SMT产线对于环境落尘最该管控的应该是棉絮、纤维、纸屑、头髮、头皮屑等污染物，而不是大家认为的那些小到0.3μm或0.5μm的微小颗粒，上述的几样污染也确实都会造成锡膏印刷与焊锡的品质问题。

下面归纳一下污染物对SMT制程所可能造成的影响：

当这些污染物落在钢板(stencil)上，就会堵塞锡膏的印刷造成缺锡。
当污染物落在PCB表面，就可能会垫高钢板，造成印刷锡量增加，或是在回焊时烧焦变成黑点，造成焊锡孔洞或是焊锡不良，甚至影响产品的信赖性。
如果有PCB的玻璃纤维落在不同焊垫之间，则可能将造成焊锡短路，或是在日后形成电子迁移(electromigration)的通道。
当污染出现在电阻、电容、电感等小chip一端的焊点时，就可能出现墓碑效应，因为它会恶化融锡的拉应力不平均。
当污染物掉落在零件本体上方时，则可能影响到贴片机吸嘴的密封性造成抛料，影响贴片机的「稼动率(activation)」。其实精密仪器上如果附着太多的灰尘是可能会影响到机器的精准度与寿命的，因为这些设备都是透过轴承螺桿来传动的，不过设备商似乎都会作到基本的防尘。

以上那些污染物在零件焊点还很大的时候可能不会造成什么问题，但是在细间距(fine-pitch)零件或BGA焊接则可能会出问题，而且还会是颗不定时炸弹。

另外，以上那些污染物的尺寸其实都不大，如果不仔细看，一般不易用肉眼检查出来，即使导入SPI (Solder Paste Inspection)也不见得就可以检查得出来。

所以，

SMT产线至少要作到下列纪律来管控上述的污染源：

要严禁在SMT产线或附近开拆纸箱包装。因为纸箱的落尘其实是目前统计中最为严重的来源。这一点是188金宝搏苹果下载认为很多小公司应做而未做到，却也是最容易达成的。最好的方法是将SMT产线与纸箱拆包装各自隔开。
还有在产线活动的作业员及工程师们穿的衣服或是布料可能掉落的棉絮或纤维，这也是为何SMT产线要穿防静电服及无尘帽的原因之一。
再来就是电路板上可能掉落的玻璃纤维(glass fiber)。玻璃纤维是组成PCB的重要元素之一，所以在对PCBA裁板时也要尽量远离SMT产线，因为PCBA裁板时会造成PCB内含的玻璃纤维及填充物粉尘掉落与飞扬。
要尽量减少降低从外界环境带进来的灰尘与污染物。所以建议要有「粘尘垫」及「门口吹风除尘」装置。

以上要求其实只要平常有在做5S(整理、整顿、清扫、清洁、素养)与产线纪律管理，以及少许费用的投资，基本上就可以达成。既然SMT需要管控环境的洁净度，那我们就必须要给予一定的标准来衡量成效，而管控落尘量则是目前一个可以量化且通用的工业标准。

不过，大多数的SMT产线要求管控环境的落尘量并不需要达到什么无尘室的等级，而是只要达到类似「洁净室」的环境就可以，比如说可以先从等级(Class)100K或10K且管控10μm尺寸以上的落尘颗粒开始，然后依据需求及能力逐渐加严规格。（註：头髮的直径约30～50μm）

最后，随着零件的趋小化，如果你的SMT产线有计画或已经在生产0201，甚至更小的01005或覆晶(flip-chip)元件，建议你一定要把落尘的等级往上提，甚至微尘颗粒管控的大小也要进一步缩小。

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