隨着人們對生活品質的提高,對其生產品質的要求也越來越嚴格。電子廠與其他行業在無塵車間的建設規劃時在於主要對靜電的控制:高溼度實際上減小了無塵車間、潔淨室表面的靜電荷積累。較低的溼度比較適合電荷的積累併成爲潛在的具有破壞性的靜電釋放源。
當相對溼度超過50%時,靜電荷開始迅速消散,但是當相對溼度小於30%時,它們可以在絕緣體或者未接地的表面上持續存在很長一段時間。
相對溼度在35%到40%之間可以作爲一個令人滿意的折中,半導體無塵車間、潔淨室一般都使用額外的控制裝置以限制靜電荷的積累。很多化學反應的速度,包括腐蝕過程,將隨着相對溼度的增高而加快。所有暴露在無塵車間、潔淨室周圍空氣中的表面都很快地被覆蓋上至少一層單分子層的水。當這些表面是由可以與水反應的薄金屬塗層組成時,高溼度可以使反應加速。幸運的是,一些金屬,例如鋁,可以與水形成一層保護型的氧化物,並阻止進一步的氧化反應;但另一種情況是,例如氧化銅,是不具有保護能力的,因此,在高溼度的環境中,銅製表面更容易受到腐蝕。
總結電子行業無塵車間溫溼度的控制主要在於其生產工藝的要求:(下面我們舉例說明)
舉例一:
在精密機械加工和計量等場合,爲了防止因熱膨脹而引起的誤差,必須使工件保持一定的溫度。工件溫度的允許波動幅度應根據加工精度決定。例如,在恆溫室裏對一根長500mm的標準尺刻線,工藝允許線間公差爲2um,其中lum爲尺溫變化所引起的形變誤差,另1um爲加工與量測誤差。1um摺合尺溫變化量=0.20C[a爲尺線膨脹係數,取10/um/(m?K);l爲尺長,m],故工件溫度變化需在以內。
但由於工件測量儀器等都有一定的熱惰性,空氣溫度的波動傳人工件後,就要衰減。在設計恆溫系統時,一般總是以恆定環境空氣溫度爲依據,故相應的環境溫度精度可比工件允許的溫度精度低一些。因此,在確定恆溫室參數和選擇自動控制時,必須考慮工件恆溫恆溼車間、圍護結構、空氣處理設備和自控系統之間的動態特性。
舉例二:
在電子行業製造車間是最重要產生靜電的地方,通常靜電會對產品造成短路甚至會造成員工導電暈倒事故,所以電子行業的無塵車間相對溼度不應低於30%,這樣即可以減少靜電的產生,通常建議無塵車間的防靜電區域相對溼度不低於50%。過於乾燥的空氣中易粉塵飛揚,電子廠無塵車間無特殊要求的情況下,溫度控制在22℃左右,相對溼度控制在55~60%RH之間,在這種環境下,人們感覺舒適,靜電也消失了。
舉例三:
SMT車間對溫度和溼度有明確的要求:首先主要是爲了錫膏能工作在一個較好的環境,溫度會影響錫膏的活性,對於裏面所添加的助焊劑的相關溶劑的活性有一定的影響。溫度高會增加其的活性,最終影響絲印貼裝及迴流的效果。容易出現虛焊,焊點不光澤等現象。溼度的大小回引起錫膏在空氣中吸入水氣的多少,如過吸如過多水氣,會使迴流時產生氣空,飛漸,連焊等現象。故SMT恆溫恆溼車間溫溼度標準:溫度:24±2℃溼度:50±10%。
舉例四:
在大規模集成電路生產的光刻曝光工藝中,作爲掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹係數的差要求越來越小。直徑100um的硅片,溫度上升1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必須有±0.1度的恆溫,同時要求溼度值一般較低,因爲人出汗以後,對產品將有污染,特別是怕鈉的半導體車間,這種車間不宜超過25度。溼度過高產生的問題更多。相對溼度超過55%時,冷卻水管壁上會結露,如果發生在精密裝置或電路中,就會引起各種事故。相對溼度在50%時易生鏽。
所以無塵車間的溫溼度控制由其生產工藝決定,但其精度同時也要看其房間的大小例如計量室、光柵刻線室、精密儀器製造和裝配車間等。前兩者都爲小房間,空調精度(這裏主要指溫溼度)要求高;後兩者爲較大的生產車間,溫溼精度要求較低。所以其房間大小也會決定恆溫恆溼車間的精度。