碼盤製造製程
潔淨車間：一粒灰塵對碼盤意味著什麼
碼盤的刻線只有幾微米到幾十微米寬，幾微米的灰塵就可能造成針孔、殘鉻或斷線。本文講潔淨度等級怎麼讀，顆粒和刻線放在一起有多大，顆粒落在不同工序會留下什麼缺陷，以及潔淨車間怎樣控制顆粒。
陽光從窗戶斜照進屋裡，能看到空氣中飄著很多亮點，那還只是比較大的灰塵。更小的顆粒肉眼看不見，卻同樣會落到物體表面。對一片刻線只有幾微米寬的碼盤來說，一粒幾微米的灰塵，就可能變成一個缺陷。
潔淨度等級怎麼讀
潔淨度看的是空氣裡顆粒的個數，不是重量。行業裡常說的“百級”“千級”，來自美國聯邦標準 209E：Class N 表示每立方英尺空氣中，粒徑 ≥0.5 μm 的顆粒不超過 N 個。這個標準已被 ISO 14644-1 取代，兩者大致對應如下：
| 常說的等級 | ISO 等級 | ≥0.5 μm 顆粒上限（每立方米） |
|---|---|---|
| 十級（Class 10） | ISO 4 | 352 |
| 百級（Class 100） | ISO 5 | 3520 |
| 千級（Class 1000） | ISO 6 | 35200 |
| 萬級（Class 10000） | ISO 7 | 352000 |
1 立方英尺約 0.0283 立方米，所以每立方英尺 100 個，相當於每立方米約 3500 個，和 ISO 5 的上限對得上。等級每差一級，允許的顆粒數差 10 倍。
顆粒和刻線比一比
見圖2。頭髮絲直徑約 50–100 μm；半徑 20 mm、2500 線的碼盤，線寬和透光縫都約 25 μm；半徑 5 mm、10000 線的碼盤，線寬只有約 1.6 μm。一粒 5 μm 的顆粒，對前者是縫裡的一個小黑點，對後者就可能把幾條縫同時堵住。
顆粒落在哪一步，缺陷就長什麼樣
顆粒造成什麼缺陷，取決於它在哪道工序落下：
| 落下的時機 | 結果 |
|---|---|
| 鍍鉻前落在玻璃上 | 擋住鉻原子，脫落後留下針孔 |
| 塗膠時落在基板上 | 膠膜拖出彗星狀條紋，區域性厚薄不均 |
| 曝光前落在透光區的膠上 | 擋住紫外光，縫裡留下殘鉻點（圖1） |
| 落在光罩上 | 每一片同一位置都出現缺陷 |
| 落在成品表面 | 汙點擋光，訊號區域性變弱 |
圖1 還說明了一個有意思的細節：用正性膠時，落在本來就要保留鉻的區域上的顆粒，在曝光這一步不會造成缺陷；真正危險的是落在透光區的那一粒。
顆粒從哪裡來
- 人：皮屑、頭髮、衣物纖維、撥出的飛沫，人通常是潔淨間裡最主要的顆粒來源；
- 裝置：運動部件的磨損、摩擦；
- 物料：紙箱、紙張、普通塑膠袋，以及切割、磨邊產生的玻璃粉；
- 製程材料：沒有過濾乾淨的膠、顯影液、純水和氣體。
怎樣控制
- 送風：空氣經高效過濾器從上往下送，形成層流，把顆粒壓向地面帶走；室內保持正壓，外面的空氣進不來。
- 分割槽：塗膠、曝光等關鍵工位可以做成區域性更高等級的潔淨區。
- 人員：穿潔淨服、戴手套和口罩，經風淋進入，減少走動。
- 物料：紙箱不進潔淨區，物品進入前擦拭；切割、磨邊這類產塵工序與微影區隔開。
- 監測：用粒子計數器定期測量，記錄趨勢；每道工序後檢查缺陷，發現異常追溯原因。
小結
潔淨度等級數的是 ≥0.5 μm 的顆粒有多少個。對線寬幾微米到幾十微米的碼盤，幾微米的顆粒就能造成針孔、殘鉻或斷線，落在光罩上還會在每一片上重複。潔淨車間靠過濾送風、分割槽、人員和物料管理、持續監測，把這類缺陷控制在很低的水平。
延伸閱讀：ENC7 編碼器碼盤生產廠家（中文首頁） · 碼盤技術文庫
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