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Technical articles無塵車間詳解—潔凈工程設計新手必讀
(一)無塵車間之定義
無塵車間(Clean Room)生產能力,亦稱為無塵室或清凈室。
「無塵車間」是指將一定空間范圍內之空氣中的微粒子、有害空氣建言直達、細菌等之污染物排除發展契機,并將室內之溫度提供了有力支撐、潔凈度效高化、室內壓力、風淋室氣流速度與氣流分布項目、噪音振動及照明相對開放、靜電控制在某一需求范圍內,而所給予特別設計之房間實施體系。亦即是不論外在之空氣條件如何變化臺上與臺下,其室內均能俱有維持原先所設定要求之潔凈度幅度、溫濕度及壓力等性能之特性現場。
無塵車間zui主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環(huán)境空間中生產開展研究、制造高質量,此空間我們稱之為「潔凈室」,潔凈室主要應用設備為凈化設備力量。
(二) 無塵車間之等級
世界各國均有自定規(guī)格可靠,但普遍還是用美國聯邦標準209為多,以下僅就209D及209E和世界上其它各國制定標準作介紹與相互比較方式之一。
209E與209D等zui大之不同在于209E表示單位增加了公制單位我有所應,潔凈室等級以‵M′字頭表示,如M1首要任務、M1.5管理、M2.5、M3…..依此類推深入實施,配合公制單位之標準化應用提升,M字母后之阿拉伯數目字是以每立方公尺中>=0.5μm之微塵粒子數目字以10的冪次方表示,取指數為之業務指導,若微塵粒子數介于前后二者冪次方之間新品技,則以1.5、2.5創造性、3.5….表示保持穩定。
美國聯邦標準FS 209D都以英制每立方英呎為單位就此掀開,日本則是采用公制,即以每立方公尺為單位,以0.1μm微粒子為計數標準創造更多。日本標準之表示法以Class 1,Class 2好宣講,Class 3……Class8表示連日來,的等級為Class 1,zui差則為Class 8不斷進步,以每立方公尺中微塵粒子總數中化為10的冪次方信息化技術,取其指數而得。
(三) 無塵車間控管之項目
1. 能除去空氣中飄游之微塵粒子認為。
2. 能防止微塵粒子之產生責任製。
3. 溫度和濕度之控制。
4. 壓力之調節(jié)。
5. 有害氣體之排除不合理波動。
6. 結構物與隔間之氣密性。
7. 靜電之防制大幅拓展。
8. 電磁干擾預防助力各業。
9. 安全因素之考慮。
10. 節(jié)能之考量重要工具。
(四) 無塵車間之分類
1.亂流式(Turbulent Flow):
空氣由空調箱經風管與潔凈室內之空氣過濾器(HEPA)進入潔凈室將進一步,并由潔凈室兩側隔間墻板或高架地板回風。氣流非直線型運動而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)提供有力支撐。此型式適用于潔凈室等級1,000-100,000級實際需求。
優(yōu)點:構造簡單、系統建造成本發展成就,潔凈室之擴充比較容易性能,在某些特殊用途場所,可并用無塵工作臺優勢,提高潔凈室等級設計。
缺點:亂流造成的微塵粒子于室內空間飄浮不易排出,易污染制程產品加強宣傳。另外若系統停止運轉再激活敢於監督,欲達需求之潔凈度,往往須耗時相當長一段時間互動式宣講。
2.層流式(Laminar):
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線形組建,空氣由覆蓋率之過濾器進入室內,并由高架地板或兩側隔墻板回風,此型式適用于潔凈室等級需定較高之環(huán)境使用深入交流研討,一般其潔凈室等級為Class 1~100模式。其型式可分為二種:
(1)水平層流式:水平式空氣自過濾器單方向吹出,由對邊墻壁之回風系統回風集聚效應,塵埃隨風向排出室外貢獻,一般在下流側污染較嚴重。
優(yōu)點:構造簡單提升,運轉后短時間內即可變成穩(wěn)定持續。
缺點:建造費用比亂流式高,室內空間不易擴充。
(2)垂直層流式:房間天花板以PA過濾器覆蓋核心技術,空氣由上往下吹,可得較高之潔凈度設計,在制程中或工作人員所
產生的塵皠撔履芰??煽焖倥懦鍪彝舛粫绊懫渌ぷ鲄^(qū)域。
優(yōu)點:管理容易主動性,運轉開始短時間內即可達穩(wěn)定狀態(tài)發展,不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點:構造費用較高範圍,彈性運用空間困難效果,天花板之吊架相當占空間,維修更換過濾器較麻煩。
3.復合式(Mixed Type):
復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用溝通機製,可局部潔凈之空氣。
(1)潔凈隧道(Clean Tunnel):以HEPA或PA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域覆蓋使?jié)崈舳鹊燃壧岣咧?0級以上體系,可節(jié)省安裝運轉費用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產品和機器維修予以隔離高產,以避免機器維修時影響了工作及品質註入新的動力,SI制程大都采用此種型式。
潔凈隧道另有二項優(yōu)點:A.彈性擴充容易帶動產業發展; B.維修設備時可在維修區(qū)輕易執(zhí)行工藝技術。
(2)潔凈管道(Clean Tube):將產品流程經過的自動生產線包圍并凈化處理,將潔凈度等級提至100級以上。因產品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離系統,少量之送風即可得到良好之潔凈度,可節(jié)省能源規模,不需人工的自動化生產線為zui適宜使用逐步顯現。藥品、食品業(yè)界及半導體業(yè)界均適用。
(3)并裝局部潔凈室(Clean Spot):將潔凈室等級10,000~100,000之亂流潔凈室內之產品制程區(qū)的潔凈度等級提高為10~1000級以上近年來,以為生產之用銘記囑托;潔凈工作臺、潔凈工作棚交流等、潔凈風柜即屬此類製造業。
潔凈工作臺:等級Class 1~100級。
潔凈工作棚:為在亂流式之潔凈室空間內以防靜電之透明塑料布圍成一小空間自動化裝置,采用獨立之HEPA或PA及空調送風機組而成為一較之潔凈空間解決方案,其等級為10~1000級,高度在2.5米左右成就,覆蓋面積約10m2以下不斷豐富,四支支柱并加裝活動輪,可為彈性運用多種方式。