SMT生产现场的设计准则

1. 基本建设与动力资源

SMT生产现场的设计必须把安全生产放在第一位。由于SMT设备一般都采用联线 安装的方式,因而生产线的长度较长（例如:一条高速SMT线全长达25m〜35m）,地面的 负荷相对较为集中。单台高速贴片机在装载喂料器（Feeder）后,总重量将超过6000kg,因 而对厂房地面的承重能力有较高的要求。通常,SMT高速线安装在厂房内，则建议厂房 地面的承载能力应不小于7.5kN/m²,甚至lOkN/n?以上。如果楼面的承载能力过低，则 在设备安装使用一段时间后，楼面容易产生变形或裂缝，影响设备运行的可靠性和加工的 精确度。SMT生产现场配备的动力电源应是充裕而安全的。SMT设备一般使用压缩空气和 电源动力作为双重动力，对气一电的配合要求较为严格。再流焊机、波峰焊机均属大用电 量设备，要充分考虑到它们的启动、关机对其他用电设备所造成的冲击。电力配置系统采 用三相五线制是最为安全的，有些企业将保护接地与零线合二为一的接线方式存在着很 大的不安全因素。电网供电质量不高将可能对生产设备造成损坏。SMT生产线会因为 电网的异动或突然停电，导致再流焊机、多功能贴片机、波峰焊机出现故障，甚至损坏电气 元件。在一些电网电压波动较为严重的地区,应当为SMT设备装备交流稳压电源，在设 备电源接线时应注意三相电源负荷的均衡性。SMT生产设备要求使用清洁而干燥的压缩空气。作为动力源的压缩空气不仅应当 在压力、流量等参数上满足设备的技术要求,而且在进入机器之前将气体中所含有的水 气、油、灰尘以及其他杂质滤除干净。任何工业厂房的设计都应当遵循企业以人为本的原则,许多现代企业在设计SMT 生产现场时都引入“绿色生产现场”的概念。一些国家和地区把贯彻IS014001看作与贯 彻1S09000系列标准同样重要,以实现企业与社会的可持续发展。在SMT设备的安装现场,如果车间的建筑结构空间比较狭窄,且采用反射系数很高 的材料（吸声系数很小,a<0.02）,对声音的吸收能力几乎没有，完全是反射，从而使室内 的噪声不断地被反射加强,产生强烈的混响效果，造成车间内的噪声主要成分为机械噪 声,并伴有部分空气动力性噪声,因此大多可采用隔声、吸声的措施进行降噪处理。厂房 的吊顶采用吸声能力较强的材料,将有利于减少噪声的反射。噪声的控制标准应执行 （GBJ 87-85工业企业噪声控制设计规范》,以及机械电子工业部1988年11月10日颁 布的《机械工业职业安全卫生设计规定》的有关要求,SMT生产现场的大部分区域内的噪 声值应控制在70dB以内。SMT设备在运行时会产生一定幅度的振动，尤其是大型高速贴片机在高速贴装时， 对厂房引起的振动更为明显。如果比照《GB 10070-88城市区域环境振动标准》,在白昼 振动应控制在70dB以内，最大值不应超过80dB_o太大的振动不仅不利于厂房结构的安 全,干扰其他设备、仪器的操作，也会使操作人员产生不适的感觉。明亮整洁的厂房有助于操作人员全神贯注地工作，也有助于对生产质量的保证。对 于SMT生产现场，照明度建议不低于3001x（注:距地面高度800mm处测量）。对于一些 要求照明更好的工区，可以安装局部照明。



2. 温度条件与空气质

SMT生产设备,SMT贴片胶、焊锡膏等一些辅助材料都应当在一定的温度范围内使 用，以便保持其特定的特殊性能和良好的工艺性。一般来说,厂房内的温度控制在18X3 〜26C的范围内是较合适的。在冬季供暖的季节,或在夏季使用空调的情况下，都必须注意向厂房内注入一定比例 的新鲜空气。必要的新风量应能提供足够的氧气，满足室内人员的呼吸要求，以维持正常 的生理活动。空气中不同氧气含量对人体生理的影响见表5.12₀人体对氧气的需要量主要取决于能量代谢的水平。吸入肺中的每升氧气平均可提供 20kJ热量。自肺部呼出的空气中，约含有16.3%的氧气,4%的002,78.7%的氮气及其 他气体（主要是氨）。另外还含有45g/m³的水汽（37C体温时的饱和汽）。因此,在空调 的环境下，或在使用暖气供暖的季节中,相对封闭的车间内如果没有足够的换气率，室内 的空气将越来越混浊，缺氧症状十分明显。作为室内空气质量的指标，自以Pettenkofor等人提出以CQ浓度0.1 %和Yaglon等 人根据空气指标提出的必要的新风量以来，各国大体上都以这些数值作为确定空气质量 的大致标准。1970年，日本大楼管理法和建筑法对一般公共建筑空调，当总建筑面积大 于300m2时，规定的室内空气标准见表5.13₀日本《大楼管理法》规定新风量为31.4m³/h 人（按002气体允许浓度0.1% ,CO浓度0.03%,人体能量代谢率0.8,（202气体呼出量 0.022m3/h 人计算）。
1. 安全防护
在SMT生产的过程中，需要使用无水乙醇、助焊剂等一类溶剂和其他一些易燃物 品，对生产区和库房进行防火安全设计是必须的。厂房的设计、施工和大型技术改造顶目 的实施，都应当经过消防部门的评审。静电安全防护的重要性已经被越来越多的人所认识。严格地说，整个SMT生产现 场应当按照静电安全工作区的标准进行设计。静电防护是一项系统工程,应该视作全面 质量管理的一部份，引起企业全员的重视。在生产区域不仅当配备各种必须的静电防护 器材，还要对有关人员经常进行静电防护知识的教育，自觉执行静电防护工艺规程。生产 和工作场地应设计有良好的接地系统（例如，对地电阻应小于40）,厂房地面应具备防静 电性能，或铺防静电地垫。
2. 污染防护
SMT生产现场空气污染源主要来自波峰焊接、再流焊接和手工焊接所产生的烟尘 （主要成份为铅、锡蒸汽、氯氧化合物、臭氧以及一氧化碳等有害气体），其中以所含的铅蒸 汽对人的身体健康危害最为严重,必须采取有效的措施对车间内的空气进行净化。生产 区所设计、安装的废气排放系统应具有足够的排放量,排放标准和排放要求应符合当地环 保部门的规定。在一些工位上可以安装烟雾过滤器，将有害气体吸收和过滤掉。在SMT 生产现场的环境设计中，应不遵循以下有关的评价标准：
（1） （GBJ4-73工业'，三废”排放试行标准》，有害物质:铅排放浓度＜34mg/nm3）；
（2） （TJ36-90工业企业设计卫生标准》,车间空气中有害物质铅烟最高容许浓度： 0.03mg/m³）;
（3） （GB7355-87大气中铅及其无机化合物的卫生标准》,铅及其无机化合物的日平 均最高容许浓度：0.0015mg/m³）_o
国家环保部门正在拟制更加严格的大气保护法规，当新的法规颁布和实施以后，将对 SMT生产现场的设计提出更为科学的要求。铅及其化合物属有毒物质,长期使用会给人 类生活环境和安全带来较大的危害,在生产中大量铅蒸气的逸出，将严重影响操作人员的 身体健康。生产活动中产生的废弃物和废弃物的处理是一个重要环节。化学制品，如废汽油、机 油、酒精,以及废弃的焊膏、贴片胶、助焊剂、焊锡渣等建议集中收集,由具有此类垃圾处理 能力并符合国家环保要求的单位处理，不应随意丢弃。产生的其他可回收利用的废弃物， 如SMD元件的包装材料等应分类存放,交由垃圾处理站进行处理。电磁辐射已被公认为是仅次于水污染、大气污染、噪音污染之后的第四大污染源。过 强的电磁辐射将会危害操作人员的身体健康。因此，在选择和购买SMT生产设备时，对 设备可能产生的电磁辐射应当提出要求,以保证操作人员的人身安全。近年来，保护臭氧层这一环境问题已引起世界各国的极大关注。鉴于全面停止使用 和生产氟里昂的期限已日益临近，必须积极开发和推广使用免清洗焊接材料。EMS（环境管理体系）实施的成功与否,要依靠企业全体员工的共同参与。因此，操 作人员要具备良好的环境意识，有高度的责任感，还要对自己的岗位职责和环境因素有充 分的认识。

3. 管理保障

工艺技术的现代化和管理的科学化是工业企业现代化的重要标志。要运用现代管理 的思想、方法和手段，对生产力的要素（人、材料、工艺方法、环境、信息）进行合理配置，达 到最优的组合，对生产全过程实施有效的计划、组织与控制。SMT生产现场的工艺布局 应当是高效而有序的，物流路线要合理，应与工艺流程保持一致。物流路线要尽可能短， 以提高生产和管理的效率。对生产中所涉及到的各类物品，应分门别类，实行定置管理。 各工作区、各种物品的存放区，要有明显的标识。与生产现场无关的物品,应坚决清除出 现场,彻底消除生产现场脏、乱、差的状态。在设计上先进的生产现场应能体现出“生产均 衡有序、工艺布局科学、劳动组织合理、岗位责任明确、消除无效劳动”的管理特色。

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