壓電晶體生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)談之一---無塵室

1、壓電晶體生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)談之一 無塵室一、前言： 我陰差陽錯(cuò)地扎進(jìn)制造行業(yè)二十余年，感覺恰如常言：產(chǎn)品要求永無止境，不進(jìn)則退。如：消費(fèi)者對產(chǎn)品品質(zhì)、功能提升的要求是永無止境的，同行的競爭也是永不停歇的 ；在技術(shù)、設(shè)備、管理、服務(wù)等軟、硬實(shí)力等方面跟不上時(shí)代的制造業(yè)者自然會(huì)淘汰出局。這樣的氛圍，消費(fèi)者當(dāng)然有福享受高、新、奇的產(chǎn)品和服務(wù)，同時(shí)也注定了生產(chǎn)技術(shù)人員必須讓自己保有謙卑的心態(tài)、全力投入自己的辛勤和汗水，才能保證自己始終站立在制高點(diǎn)上。 再結(jié)合二十一世紀(jì)用工短缺、高流動(dòng)率常態(tài)化等特點(diǎn) ，就容易增加產(chǎn)品品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)九零后員工的鮮明特色，也給生產(chǎn)和管理帶來極大挑戰(zhàn)。然而，我們只有迎難而上的選擇。 我

2、一直工作在壓電壓電晶體元器件的制造行業(yè)，見證了該行業(yè)在國內(nèi)從手工作坊式生產(chǎn)，僅供軍事方面使用；到引進(jìn)日本工業(yè)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，配合超大規(guī)模集成電路帶動(dòng)了全球民生智能產(chǎn)品的爆炸式增長；再到產(chǎn)品更新?lián)Q代為自動(dòng)表面貼裝生產(chǎn)，這一系列巨大變化和進(jìn)步。也看到一個(gè)企業(yè)或研究所百只的月產(chǎn)能，到百萬只的月產(chǎn)能，再到千萬只、上億只的月產(chǎn)能。也看到一些時(shí)代的進(jìn)步給該行業(yè)帶來的思想模式、管理模式的變化。也相信將來的變化將更加快速和劇烈。愿意在這里和大家分享這些年在生產(chǎn)中積累的一點(diǎn)點(diǎn)電子零件制造業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，愿有心、有緣之同仁在將來的工作中有所裨益。當(dāng)然由于個(gè)人的能力有限，所表達(dá)的個(gè)人看法。若有不當(dāng)之處，請一笑置

3、之吧。首先分享給大家的是：壓電晶體行業(yè)無塵室地使用經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)篇章再涉及到設(shè)備、產(chǎn)品生產(chǎn)、技術(shù)指標(biāo)、客戶使用等方面的一些心得。在美國FED-STD-209的標(biāo)準(zhǔn)中，無塵室的定義是這樣的：具備空氣過濾、分配、優(yōu)化、構(gòu)造材料和裝置的房間，其中特定的規(guī)范的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度，從而達(dá)到適當(dāng)?shù)奈⒘崈舳燃墑e。也是指將一定范圍內(nèi)空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等污染物排出，并將室內(nèi)溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍之內(nèi)，而特別設(shè)計(jì)的空間。大類可分為工業(yè)無塵室和生物無塵室。首先強(qiáng)調(diào)一下，由于行業(yè)的不同，甚至同行業(yè)中不同的公司，對無塵室的要求是不一樣的，

4、每家公司都要結(jié)合自己的實(shí)際需求，選擇適合自己的設(shè)計(jì)方案。二、壓電晶體用無塵室的演進(jìn) 從起源來講，無塵室早期應(yīng)用于醫(yī)學(xué)方面，二戰(zhàn)期間，美軍發(fā)現(xiàn)減少生產(chǎn)環(huán)境中的落塵量，可以大幅度降低武器的失效率，并且，隨著航天技術(shù)發(fā)展，對生產(chǎn)環(huán)境落塵量的要求就更加嚴(yán)格。于是，1961年美軍率先建立了無塵室標(biāo)準(zhǔn)，1963年建立美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)（FED STD 209），并一直不斷完善。2001年由ISO 14644世界標(biāo)準(zhǔn)取代?，F(xiàn)在在醫(yī)學(xué)、電子、食品、光學(xué)、生物科技、精密機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為其不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)裝備之一。無塵室測量標(biāo)準(zhǔn)的建立，直接與半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，60年代確立0.5的檢測標(biāo)準(zhǔn)，就是為了保障

5、集成電路安全而取當(dāng)時(shí)的集成電路線寬5的十分之一，后來又加入0.1的控制標(biāo)準(zhǔn)。隨著集成電路的線距往極限值10nM靠近，對無塵室的落塵粒徑要求將會(huì)不斷提高。相對壓電晶體生產(chǎn)而言，其產(chǎn)品尺寸遠(yuǎn)大于集成電路的尺寸，落塵對產(chǎn)品的影響度小于集成電路，對無塵室的要求自然低于半導(dǎo)體生產(chǎn)的要求。同時(shí)，壓電晶體也只是上世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的新型行業(yè)，對其電性能指標(biāo)項(xiàng)目，測試標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟(jì)效益等方面都有一個(gè)發(fā)展完善過程。其發(fā)展不僅滯后于半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展，甚至是集成電路發(fā)展的需求推動(dòng)著該行業(yè)的進(jìn)步。也正因?yàn)槿绱耍撔袠I(yè)專業(yè)人員對無塵室的落塵與電性能指標(biāo)的關(guān)系，落塵與產(chǎn)品可靠度關(guān)系的認(rèn)識(shí)，都經(jīng)歷了一個(gè)從無到有

6、，由淺到深的一個(gè)過程。相信隨著我們的認(rèn)知越來越深入，對無塵室的設(shè)計(jì)制造也會(huì)越來越熟悉。無塵室的演進(jìn)過程：1960年代，用于半導(dǎo)體制造16世紀(jì)法國、意大利，用于解剖方面二戰(zhàn)期間，美國用于武器制造1860年代德國用于外科手術(shù)方面目的保證集成電路線距安全滿足觀眾觀看降低武器失效率防止或降低感染壓電晶體用無塵室的演進(jìn)過程：大陸改革開放后，壓電晶體行業(yè)發(fā)展非常迅猛，但很少看到對其發(fā)展階段性劃分的觀點(diǎn)，我個(gè)人根據(jù)這些年的體會(huì)，大致總結(jié)其發(fā)展歷程如下：壓電晶體用無塵室的演進(jìn)過程：21世紀(jì)初，引入氣流模式無塵室設(shè)計(jì)一戰(zhàn)前后，實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)，對環(huán)境無特別要求1985年代，引入稀釋型無塵室設(shè)計(jì)，1970年代，封閉環(huán)境

7、，簡單過濾，分離式管控特點(diǎn)完善產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，提高自動(dòng)化程度擴(kuò)大工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)品可靠度保持頻率、阻抗的一致性，提高合格率產(chǎn)品與環(huán)境隔離程度低，篩選方式。電性能指標(biāo)寬松目的追求產(chǎn)品平民化和零失效率數(shù)字化帶來民生產(chǎn)品爆發(fā)式需求戰(zhàn)備需要及民生產(chǎn)品開發(fā)提高戰(zhàn)地通訊質(zhì)量三、無塵室的設(shè)計(jì)考量半導(dǎo)體行業(yè)在無塵室設(shè)計(jì)制造方面是領(lǐng)先的。但是從設(shè)備、產(chǎn)品、成本等特性考量，壓電晶體行業(yè)可以借鑒其思想，但不能照搬。同時(shí)，現(xiàn)在的無塵室主要由專業(yè)公司設(shè)計(jì)和制造，雖然給我們提供了極大的便利，但是他們對設(shè)備、產(chǎn)品同樣不熟悉，也難以達(dá)到最優(yōu)化。再加上我國在無塵室標(biāo)準(zhǔn)的建立上與國際標(biāo)準(zhǔn)還有諸多落差，如動(dòng)態(tài)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收落塵

8、粒度等方面。但是，我們的產(chǎn)品質(zhì)量要求甚至是超越美軍標(biāo)準(zhǔn)的?；谶@些因素，我認(rèn)為還是要結(jié)合自身特點(diǎn)，予以個(gè)性化設(shè)計(jì)。建立無塵室的目的，當(dāng)然是為了生產(chǎn)出滿足客戶要求的好產(chǎn)品。無塵室的設(shè)計(jì)要達(dá)到兩個(gè)目的：一、保證無塵室不受外在空氣條件變化的影響，二、維持無塵室內(nèi)的生產(chǎn)條件符合要求。要保證這兩條要求落實(shí)到位，完全靠專業(yè)公司的設(shè)計(jì)、建造是不大能夠做到的，業(yè)者還應(yīng)該在以下兩點(diǎn)上全力配合，才能真正達(dá)到要求：A、選擇合適的地理位置，B、盡可能少產(chǎn)生污染物。綜合這四點(diǎn)，我認(rèn)為無塵室建造要考慮下面這些要求。3.1 選擇合適地理位置設(shè)計(jì)無塵室之先，要選擇地理位置 。但這一點(diǎn)往往又沒辦法選擇，因?yàn)楣S的位置是固定的，

9、更難預(yù)計(jì)周邊環(huán)境將來的變化。但是還是要盡可能去挑選：大氣含塵量低、遠(yuǎn)離繁忙區(qū)域和有害氣體區(qū)域、人員貨物分流、環(huán)境綠化好的地方，可以較好地保證設(shè)計(jì)方案達(dá)到預(yù)期效果，延長凈化系統(tǒng)的使用壽命，節(jié)省生產(chǎn)成本。如果工廠位置已經(jīng)固定，就盡可能選擇小頻率風(fēng)向的下側(cè)，遠(yuǎn)離其它排風(fēng)口位置，盡可能遠(yuǎn)離廠區(qū)外部污染源等等。3.2借用專業(yè)腦袋：無塵室的設(shè)計(jì)和建造選用專業(yè)公司，利用其專業(yè)的特色，再結(jié)合我們行業(yè)特點(diǎn)，就可以有效達(dá)到經(jīng)濟(jì) 、有效的目的。專業(yè)公司可以幫助我們解決標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的管制：除去凈化室漂浮的塵埃粒子和有害氣體；控制溫度濕度；調(diào)節(jié)壓力差；保證氣密性；防靜電和電磁干擾；安全性保障；考慮照明度及節(jié)能環(huán)保等等。3.

10、3結(jié)合行業(yè)特點(diǎn) 生產(chǎn)技術(shù)人人員對產(chǎn)品的工藝流程、設(shè)備布局和使用， 具備相對優(yōu)勢。在無塵室的設(shè)計(jì)之初，結(jié)合生產(chǎn)布局，控制要點(diǎn)，就可以節(jié)省空間，提升凈化效果。我見過一家企業(yè)，沒有考慮設(shè)備尺寸，事先固定了地面回風(fēng)口的位置，導(dǎo)致空間巨大浪費(fèi)；另一家企業(yè)，無塵室寬度設(shè)計(jì)沒有考慮設(shè)備寬度，導(dǎo)致整個(gè)布局大挪移，無法達(dá)到理想凈化效果；更有的因排氣管位置不合理，造成質(zhì)量事故。3.4留有余地 ： 生產(chǎn)是一個(gè)長期的過程，產(chǎn)品、設(shè)備會(huì)很多改進(jìn)和變化，所以設(shè)計(jì)之初的布局一定要有彈性和預(yù)見性。如：擴(kuò)張產(chǎn)能、設(shè)備改型、工藝進(jìn)步等等，這樣就會(huì)節(jié)省很多成本和時(shí)間。 四、無塵室的布局考量4.1 管道選型及布局 根據(jù)設(shè)備布局自然要

11、配備相應(yīng)的規(guī)格、數(shù)量的管道。做到位置對正、距離最短、預(yù)留機(jī)動(dòng)、建立預(yù)警、標(biāo)示準(zhǔn)確是很自然的要求。還有一些細(xì)節(jié)也至關(guān)重要。 排氣管：主要是將機(jī)械泵、真空泵、氣動(dòng)元件產(chǎn)生的廢氣排出無塵室以外。經(jīng)常容易發(fā)生問題的也是它。 1、由于抽真空的需要，導(dǎo)致管道長期、反復(fù)受到瞬間排氣壓力沖擊，密封口可能松動(dòng)而泄露廢氣于無塵室；管道由于受壓、摩擦，時(shí)間長了也可能有微小孔洞泄露廢氣；壓力不勻造成有可能在設(shè)備間串氣；管道老化特別是軟管的老化也會(huì)導(dǎo)致承壓下降而損壞等等。 2、設(shè)備上的很多運(yùn)動(dòng)部件都是采用壓縮空氣或電磁閥驅(qū)動(dòng)，設(shè)備制造商很容易忽視其對產(chǎn)品的影響，很少注意氣動(dòng)元件和產(chǎn)品間的隔離或保護(hù)。也容易忽略運(yùn)行過程中

12、產(chǎn)生的油氣、粉塵等污染物質(zhì)。導(dǎo)致生產(chǎn)過程中積少成多的累積污染問題。另外還有設(shè)備調(diào)整后遺漏處理泄露問題等。 壓縮空氣管道：如果油氣分離偶爾異常，會(huì)導(dǎo)致水汽、油氣，污染管道，并且?guī)黹L期污染。含有油氣、水汽的壓縮空氣排放在無塵室，又會(huì)帶來第二次污染。 冰水管道: 冰水管道主要的作用是冷卻，水的硬度偏高會(huì)導(dǎo)致因加熱結(jié)垢而堵塞管道，水的純度太高會(huì)導(dǎo)致腐蝕，特別是銅質(zhì)到熱管。水溫太低容易在管道表面結(jié)露，影響真空度等；水溫太高容易造成管道軟化而脫開漏水。水壓高低的重要性當(dāng)然也不容小覷。所以，溫度警報(bào)裝置和壓力警報(bào)裝置是很有必要的預(yù)防措施。 4.2 設(shè)備選型及布局相對設(shè)備商來講，使用者對工藝流程、產(chǎn)品性能比

13、設(shè)備制造技術(shù)人員更具備優(yōu)勢。如果在設(shè)備選型之初，貨比三家，同時(shí)使用者提出自己的一些要求 ，比喻說氣動(dòng)器件的氣體集中排放，瞬間泄露的預(yù)防，防止產(chǎn)品落入內(nèi)部的設(shè)計(jì)，甚至人身安全設(shè)計(jì)，避免使用易造成污染的材料，保養(yǎng)用潤滑油的揮發(fā)性等等。我們預(yù)先和設(shè)計(jì)方進(jìn)行溝通，會(huì)收到意想不到的效果，甚至可以因此而派生出知識(shí)產(chǎn)權(quán)，進(jìn)而和設(shè)備商共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)利益。再進(jìn)一步結(jié)合設(shè)備尺寸、排氣特點(diǎn)等巧妙設(shè)計(jì)無塵室的大小、形狀，盡可能讓設(shè)備產(chǎn)生的污染物集中排出室外，讓設(shè)備產(chǎn)生的污染物盡可能直接進(jìn)入回風(fēng)口，進(jìn)行凈化處理。這樣就有事半功倍的效果。 4.3 結(jié)合產(chǎn)品、工藝無塵室的設(shè)計(jì)結(jié)合產(chǎn)品工藝細(xì)部也非常值得考慮。比喻首先做好地面工

14、程后再區(qū)隔功能區(qū)塊，可以避免變更時(shí)，地面重新處理的問題，可以節(jié)約一些時(shí)間，減少一個(gè)污染源。無塵室頂板要全部采用吊裝方式承重，不用側(cè)墻承重，防止變形引起密封性降低。清洗工序有水汽產(chǎn)生，要設(shè)計(jì)單獨(dú)凈化系統(tǒng)且與主室作物理隔離。烤膠時(shí)有微量膠氣排出，需物理隔離和排風(fēng)處理，還要避免回灌無塵室等等，總之，不同的工序有不同特色，有需要物理隔離，以傳遞窗的方式溝通的，有些需要回風(fēng)隔離，防止交叉污染的。還有一些區(qū)隔是為了管理的。這些細(xì)節(jié)注意到了，產(chǎn)品 品質(zhì)、性能要求自然能達(dá)到，成本壓力也會(huì)大大降低的。五：使用無塵室的經(jīng)驗(yàn)分享無塵室無疑是用來清除污染物的。讓無塵室里的塵埃盡快、盡可能得到清除。但是它并不能去掉污染

15、的產(chǎn)生源，充其量也就是一個(gè)先污染再清除的運(yùn)作模式。所以，要讓無塵室達(dá)到生產(chǎn)所需要的要求 ，除了設(shè)計(jì)之外，更重要的是減少產(chǎn)生源和產(chǎn)生概率，始終讓清除率遠(yuǎn)大于產(chǎn)生率。避免過于要求高等級無塵室和高凈化能力。 常規(guī)判定無塵室優(yōu)劣的指標(biāo)通常有風(fēng)量、循環(huán)次數(shù)、風(fēng)壓；溫度、濕度、落塵量等。這些無疑是必須的。但是，這些只是表征指標(biāo)，并且不是在時(shí)間、空間上全覆蓋的測試指標(biāo)，因此不能真正代表一個(gè)無塵室的實(shí)際狀況。我們真實(shí)的目的是需要在無塵室生產(chǎn)出滿足客戶要求的產(chǎn)品。所以產(chǎn)品品質(zhì)表現(xiàn)得好壞 ，才是我們要重點(diǎn)關(guān)注的。如果產(chǎn)品出現(xiàn)品質(zhì)方面的問題，原因自然可以找到很多，如：無塵室設(shè)計(jì)因素，客戶使用因素、管理因素、設(shè)備因素

16、、等等。這些都可能有。所以我們需要系統(tǒng)分析，找到每一個(gè)因素的影響特征，對癥下藥，才能滿足客戶要求。本節(jié)就是在忽略其它干擾因素的前提下，分析無塵室因素對產(chǎn)品品質(zhì)影響的特征，幫助我們理清思路。這里講一個(gè)真實(shí)的故事：有一個(gè)本行業(yè)的民營企業(yè)總經(jīng)理，對產(chǎn)品的合格率是如下要求的，首先生產(chǎn)線做一次，收集不良品，然后技術(shù)人員將不良品重新投料做一次，同樣收集不良品，再由技術(shù)主管將不良品投料做一次。這樣三次投料生產(chǎn)的良品得到的良品率就是產(chǎn)線要求達(dá)到的良品率。老總的觀點(diǎn)本來不錯(cuò)，但是是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。如果把它改為觀察無塵室實(shí)際效果，就是一個(gè)非常不錯(cuò)的發(fā)現(xiàn)問題、改善生產(chǎn)的一個(gè)指標(biāo)，可惜老總不懂。最后的結(jié)果是：面

17、對不可能完成的任務(wù)，生產(chǎn)就不得不虛假以對，以保住自己的飯碗。實(shí)在可惜！一個(gè)合用的無塵室，在正常生產(chǎn)條件下，其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，自然是高合格率，高品質(zhì)穩(wěn)定性的。并且任何一個(gè)不良現(xiàn)象都能找到對應(yīng)原因并重現(xiàn)其現(xiàn)象。但是即使是最優(yōu)秀的生產(chǎn)環(huán)境，也有值得改善的地方。所以，我們聊的重點(diǎn)還是針對改善來進(jìn)行。無塵室不良時(shí)的表現(xiàn)形式大體有兩種：第一種：產(chǎn)品品質(zhì)整體表現(xiàn)不良，如果無塵室整體設(shè)計(jì)或者某工序整體達(dá)不到要求，會(huì)造成此問題的發(fā)生。其表現(xiàn)出來的癥狀是： 1產(chǎn)品合格率低于同行水平，且合格率一致性良好。 2對無塵室潔凈度敏感度高的產(chǎn)品，其合格率低于敏感度低的產(chǎn)品。 3產(chǎn)品壽命低于同行產(chǎn)品的平均壽命。 4產(chǎn)品品質(zhì)不

18、穩(wěn)定，預(yù)老化時(shí)失效率高。 5庫存品存放一段時(shí)間重新測試有不良產(chǎn)品。 6客戶現(xiàn)場或市場失效比例明顯偏大，帶有普遍性失效。 7普遍發(fā)生客戶使用后有投訴，要求越高的客戶投訴越多。 如果無塵室整體性能逐步下降，除了上述表現(xiàn)外，還有一個(gè)特征就是：產(chǎn)品品質(zhì)表現(xiàn)為整體年度同比逐步下降，且問題比率越來越高。要驗(yàn)證此問題，有方法如下： 將投入產(chǎn)品全部重工，其質(zhì)量表現(xiàn)與之前基本一樣，重合度很高。對于壓電晶體產(chǎn)品，如果將其產(chǎn)生過程中產(chǎn)生的不良品，再次回收，投料生產(chǎn)，其質(zhì)量表現(xiàn)，和第一次投入生產(chǎn)時(shí)的合格率基本一致。就可以說明此類問題是存在的。怎樣去改善，首先要分析污染出污染物質(zhì)的種類（后面章節(jié)會(huì)涉及到），再做針對性改

19、善，確實(shí)看到有效果后，還要做到重現(xiàn)不良表現(xiàn)。 第二種：批次性不良，同一規(guī)格產(chǎn)品部分品質(zhì)表現(xiàn)正常，部分表現(xiàn)異常。規(guī)律性不明顯。如果無塵室某個(gè)單一點(diǎn)或者某個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)污染物不達(dá)標(biāo)的問題，就會(huì)發(fā)生此類問題，由于偶然因素比較多，是比較難以分析判斷的問題。其品質(zhì)不良主要表現(xiàn)為： 1同規(guī)格產(chǎn)品在不同時(shí)間生產(chǎn)，品質(zhì)表現(xiàn)不同。 2同規(guī)格大批量產(chǎn)品，品質(zhì)表現(xiàn)為有批次性差異。 3客戶現(xiàn)場或市場失效集中在某些批次。 4產(chǎn)品在工序間流水時(shí)，性能變化的一致性差。 5生產(chǎn)中發(fā)生不良的規(guī)律不明顯，結(jié)合其它因素后更模糊。驗(yàn)證方法如下： 首先依據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的批次分布情況進(jìn)行判定；可依據(jù)機(jī)臺(tái)號(hào)、員工號(hào)、批次號(hào)、工序、時(shí)間等來進(jìn)行分

20、析，盡可能找出符合上述特點(diǎn)。也可以將此類不良批次產(chǎn)品進(jìn)行重新投料生產(chǎn)，比較其品質(zhì)前后變化，一般表現(xiàn)為有升有降，看起來沒有規(guī)律。改善的方法依然是要分析不良品，找出污染物的種類，再針對性改善。同樣，也要做出重復(fù)性驗(yàn)證。六、壓電晶體產(chǎn)品指標(biāo)與無塵室的關(guān)聯(lián)表現(xiàn)關(guān)系無塵室污染物由于經(jīng)過了生產(chǎn)中的高溫、真空度、溶劑溶解等過程后，有機(jī)物大部分都會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)特性的改變，其它非金屬和金屬化合物大多不會(huì)發(fā)生性質(zhì)的改變，但形狀有可能發(fā)生變化。 比喻高溫會(huì)帶來有機(jī)物氧化分解或者融镕收縮，污染物的成分和外部形狀也變了；金屬或非金屬化合物被和覆蓋一層鍍層或氧化膜。盡管如此，我們通過放大鏡觀察，還是可以將污染物進(jìn)行分析

21、歸類，基本可以斷定是哪一類污染物。如果能采用質(zhì)譜儀、X射線分析儀做進(jìn)一步的分析，自然是再好不過的事情。只是由于這類分析手段存在分析數(shù)量少，周期長，設(shè)備成本高。所以，我們從產(chǎn)品的表現(xiàn)來區(qū)分污染物，并予以改善和驗(yàn)證仍然是至關(guān)重要的。 根據(jù)污染物對產(chǎn)品性能影響表現(xiàn)，我們常見的污染物，簡單分類共有五類： 1、顆粒狀污染物。其有可能掉落或黏附在產(chǎn)品表面，也有可能被覆蓋在產(chǎn)品內(nèi)部。 2、漂浮物吸附在產(chǎn)品表面或腔體上，經(jīng)過高溫會(huì)黏附在其吸附位置造成的污染。特別干燥的環(huán)境會(huì)加速吸附現(xiàn)象。 3、水氣產(chǎn)生的氧化及性能指標(biāo)改變。 4、油氣分子造成的吸附及氧化。5、氧含量高造成的氧化變性。 下面分別就其表現(xiàn)來進(jìn)行說明

22、: 顆粒狀污染物：產(chǎn)生的來源主要有設(shè)備工作腔體中的粉塵、鍍膜時(shí)形成的大顆粒金屬物、環(huán)境中被空氣帶動(dòng)的粉塵，高溫后收縮形成的顆粒、還有有機(jī)物氣化后空洞、導(dǎo)電膠附著等等。 這類污染物的在電性能上的表現(xiàn)主要是電阻偏大，特別是在不同激勵(lì)功率下，電阻變化偏大。容易導(dǎo)致使用過程中由于電壓的波動(dòng)、使用時(shí)間延長、環(huán)境發(fā)生波動(dòng)時(shí)出現(xiàn)停振故障。從而導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作或自動(dòng)關(guān)機(jī)等。發(fā)生此類改變主要是表面電荷分布發(fā)生畸變，表面載貨分布異常導(dǎo)致應(yīng)變畸變而產(chǎn)生。剝離掉顆粒物，產(chǎn)品性能會(huì)恢復(fù)正常。 解剖開來分析，可以看到產(chǎn)品表面有明顯的顆粒物，或顆粒狀突起、空洞。特別要注意，本身是顆粒狀物體在表面黏附時(shí) ，其四周無環(huán)狀放

23、射環(huán)，有機(jī)物收縮形成的顆粒物有放射環(huán)存在，其頻率也會(huì)發(fā)生向下偏移。 漂浮狀污染物：在產(chǎn)品老化、或者回流焊后，會(huì)產(chǎn)生收縮，牢固粘附在產(chǎn)品表面時(shí)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品電阻增大、頻率下降。其表現(xiàn)與顆粒狀物體的影響是一樣的。不一樣的地方是,經(jīng)過這些高溫前,產(chǎn)品電性能暫時(shí)是不會(huì)受影響的。經(jīng)過一次篩選,不能夠全部篩選出來,也有可能由于工廠的實(shí)驗(yàn)條件與客戶條件不一致而在客戶端出問題。 這類產(chǎn)品形成的污染顆粒，很難剝離，只有在其熔融前將其吸走，也就是在封裝前通過真空吹、吸，將其去掉。 解剖放大觀察分析，一般都可以看到熔融收縮狀痕跡，膠質(zhì)狀。如果 氧含量偏高還可以看到碳化痕跡。 水氣產(chǎn)生的氧化: 環(huán)境空氣中水汽的含量是個(gè)

24、非常敏感的指標(biāo)。一般中央空調(diào)控制的無塵室，很容易出現(xiàn)水汽含量偏低，導(dǎo)致極易產(chǎn)生靜電，如果產(chǎn)品對靜電敏感，如集成電路，這是非常不利的。另外，由于摩擦起電，空氣中的帶電粒子顯著增加，容易導(dǎo)致落塵偏高，由于產(chǎn)品表面也容易和空氣摩擦起電，所以也特別容易富集落塵。這樣的產(chǎn)品，經(jīng)過生產(chǎn)中的高溫處理，特別容易出現(xiàn)3.2中所描述的不良，要特別引起重視。 水汽含量偏重的問題不太容易發(fā)生，如果在設(shè)計(jì)之初沒有處理好，也會(huì)是一個(gè)有嚴(yán)重影響的問題。比喻，一年四季大氣中的含水量變化顯著，特別是在梅雨季節(jié)，臺(tái)風(fēng)影響期間，還有一樓作生產(chǎn)車間時(shí)地下的防水處理好壞等。偏高時(shí)，嚴(yán)重影響頻率的控制中心，經(jīng)過烘烤，水汽揮發(fā)，頻率顯著變

25、化而難以準(zhǔn)確控制。同時(shí)由于水汽的存在，增加了鍍膜層的化學(xué)活性，容易發(fā)生氧化反應(yīng)，使產(chǎn)品表面發(fā)生氧化，并且此過程會(huì)逐漸嚴(yán)重到最后停振。 油氣分子的吸附和氧化： 微調(diào)時(shí)頻率的離散性會(huì)增加，可以看到兩個(gè)微調(diào)集中的頻率中心。經(jīng)過回流焊，可以測得其頻率往正負(fù)兩個(gè)方向便宜比較對稱，不同激勵(lì)功率下，表現(xiàn)出電阻差異大，但是多次測試 后，產(chǎn)品性能會(huì)好轉(zhuǎn)。 這主要是由于油分子有揮發(fā)性，并且是大分子結(jié)構(gòu)，分子間的化學(xué)結(jié)合力小，所以微調(diào)時(shí)形成的共振點(diǎn)略有偏移。又由于其具有揮發(fā)性，可以重新分布在產(chǎn)品表面的不同區(qū)域，造成頻率上下漂移相當(dāng)。 客戶在裝貼過程中或使用日久，其頻率、電阻會(huì)逐步劣化而失效。 開蓋檢查，可以看到污染

26、痕跡，但是看不到突起物。如果含氧量偏高，還可以看到藍(lán)色氧化痕跡。含氧量高帶來的氧化變性： 毋庸置疑，氧含量是越低對產(chǎn)品越好。但是很難做到零含量，高溫時(shí)建議小于10PPM或者采用高真空度。氧氣的主要作用是氧化，在含有高溫、水汽、或者附著顆粒物時(shí)，氧化過程會(huì)加快。氧化的表現(xiàn)主要是漸進(jìn)式的，在初期看不出很大的電性能的差異，隨著使用時(shí)間的延長，逐步會(huì)頻率下偏，電阻增大，最后停振。所以，其主要影響是使用壽命。此問題除了通過含氧量檢測外，主要是根據(jù)客戶的反饋來思考改善此問題。 解剖不良產(chǎn)品時(shí)，可以看到產(chǎn)品表面顏色較暗，特別是微調(diào)刻蝕區(qū)域，更加明顯。七、使用經(jīng)驗(yàn)的傳承和落實(shí)歸納、分析、強(qiáng)化與固化由于進(jìn)入本行業(yè)的工程技術(shù)人員基本不熟悉此產(chǎn)品，同時(shí)對無塵室的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也少之又少。再加上不可能每個(gè)人都能參與無塵室設(shè)計(jì)、建造、使用、維護(hù)的全過程，得到的直觀信息不會(huì)全面細(xì)致。故對無塵室知識(shí)的歸納整理就很有必要了。下面將做一個(gè)總結(jié)歸納，算是拋磚吧。1、設(shè)計(jì)合用的無塵室：考慮到地理環(huán)境、設(shè)計(jì)等級、無塵室成本、動(dòng)態(tài)變化量，一般公司設(shè)計(jì)的都是要求滿足靜態(tài)設(shè)計(jì)要求的。超越本行業(yè)要求去設(shè)計(jì)無塵室的也時(shí)有所見，主要思想還是提高凈化能力，可是，如果疏于降低排放量的控制，走先污染再凈化的道路，產(chǎn)品性能提高有限且會(huì)導(dǎo)致后期營運(yùn)成本偏高，在全面競爭的時(shí)代處于被動(dòng)地位。2、控制設(shè)備、人員產(chǎn)生：這里主要講講設(shè)備的產(chǎn)生源，人員因素放