洁净空间的温湿度主要是根据工艺要求来确定,但在满足工艺要求的条件下,应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高,出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。
具体工艺对温度的要求以后还要列举,但作为总的原则看,由于加工精度越来越精细,所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中,作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片,温度上升1度,就引起了0.24um线性膨胀,所以必须有±0.1度的恒温,同时要求湿度值一般较低,因为人出汗以后,对产品将有污染,特别是怕钠的半导体车间,这种车间不宜超过25度。
对于大部分洁净空间,为了防止外界污染侵入,需要保持内部的压力(静压)高于外部的压力(静压)。压力差的维持一般应符合以下原则:
1.洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。
2.洁净度级别高的空间的压力要高于相邻的洁净度级别低的空间的压力。
3.相通洁净室之间的门要开向洁净度级别高的房间。
压力差的维持依靠新风量,这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理意义就是漏泄(或渗透)风量通过洁净室的各种缝隙时的阻力。
洁净室中的气流速度规定
这里要讨论的气流速度是指洁净室内的气流速度,在其他洁净空间中的气流速度在讨论具体设备时再说明。
对于乱流洁净室 由于主主要靠空气的稀释作用来减轻室内污染的程度,所以主要用换气次数这一概念,而不直接用速度的概念,不过对室内气流速度也有如下要求;
(1)送风口出口气流速度不宜太大,和单纯空调房间相比,要求速度衰减更快,扩散角度更大。
(2)吹过水平面的气流速度(例如侧送时回流速度)不宜太大,以免吹起表面微粒重返气流,而造成再污染,这一速度一般不宜大干0.2m/s,www.jnjk.com 层流罩。
对于平行流洁净室《习惯上称层流洁净室),由于主要靠气流的“活塞打挤压作用排除行染,所以截面上的速度就是非常重要的指标。过去都参考美国20gB标准,采用0.45m/s.但人们也都了解到这样大速度所需要的通风量是极大的,为了节能,也都在探求降低速一风速的可行性。
在我国,《空气洁净技术措施》和<洁净厂房设计规范))都是这样规定的
垂直平行流(层流)洁净室≥0.25m/s
水平平行流(层流)洁净室≥0.35 m/s
研究表明以上规定基本上满足控制污染的要求,但认为应区别不同情况分出不同的档别,更能体现节能的目的。
对工作效率影响很小洁净室的照度控制由于洁净室内的工作内容大都有精细的要求,而且又都是密闭性房屋,所以对照明一向有很高的要求。这里有必要先说明一下无窗洁净室的照明方式:(1)一般照明它指不考虑特殊的局部需要,
为照亮整个被照面积而设置的照明。
(2)局部照明这是指为增加某一指定地点(如工作点)的照度而设置的照明。
但在室内照明由一般不单独使用局部照明。
(3)混合照明这是指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成的照明,其中一般照明的照度按《洁净厂房设计规范》应占总照度的10%—15%,但不低干150LX。 单位被照面积上接受的光通量即是照明单位勒克斯(LX)。国外洁净室的强度要求极高,www.jnjk.com 层流罩
例如美国关于洁净室的几个标准的要求是.
100级: 1080-16001x10000级: >lOOOlx100000级: >1000LX人工光300lx有较好的效果,当工件精细程度更高时,500x也是允许的。对于要红灯照明的地方,如电子行业的光刻车间,其照度一般为25—501x),用天然光时可允许更高的照度,因而对工作是有利的,所以今后洁净室的照明既采用人工光也采用天然光可能是有前途的,这也是为了节能而出现的一种动向。洁净室中的防静电洁净室中由于静电引起的的事故屡有发生,因此洁净室的防静电能力如何已成为评价其质量的一个不可忽视的方面。所谓静电,是由于摩擦等原因破坏了物体中正(+)负<一)电荷等量的均匀的电中性状态,而使电荷过剩,物体呈带电状态,由于这些电荷平时是不流动的,故称静电。在洁净室内静电导致的事故有以下几方面;
1.静电电引起的静电电击,引起人的不安全和恐惧感,并可造成二次伤害(例如人因受电击而摔倒,由摔倒又致伤);
2-静电放电引起的放电电流,可导致诸如半导体元件等破坏和误动作,例如将50块P- MOS电路放在内,摇晃数次后,与非门栅极严重击穿者计39块,失效率竞达78%,这是因为半导体器件对静电放电十分灵敏;
3.静电放电产生的电磁波可导致电子仪器和装置的杂音和误动作;
4.静电放电的发光可导致照像肢片等感光破坏;
5.静电的力学现象可导致筛孔被粉尘堵塞,纺纱线纷乱,印刷品深浅不均和制品污染;
层流式空气气流运动成一均匀之直线型,空气由覆盖率100%之过滤器进入室内,并由高架地板或两侧隔墙板回风。此型式适用于洁净室等级需定较高的环境使用,一般其洁净室等级为Class1~100。其型式可分为二种:
(1)水平层流式:水平式空气自过滤器单方向吹出,由对边墙壁之回风系统回风,尘埃随风向排出室外,一般在下流侧污染较严重。www.jnjk.com 层流罩
优点:构造简单,运转后短时间内即可变成稳定。缺点:建造费用比乱流式高,室内空间不易扩充。
(2)垂直层流式:房间天花板完全以ULPA过滤器覆盖,空气由上往下吹,可得较高之洁净度,在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。
优点:管理容易,运转开始短时间内即可达稳定状态,不易为作业状态或作业人员所影响。 乱流式缺点:构造费用较高,弹性运用空间困难,天花板之吊架相当占空间,维修更换过滤器较麻烦。复合式(Mixed Type):复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用,可提供局部超洁净之空气。
(1)洁净隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域100%覆盖使洁净度等级提高至10级以上,可节省安装运转费用。此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离,以避免机器维修时影响工作及品质。ULSI制程大都采用此种型式。洁净隧道另有二项优点:A.弹性扩充容易; B.维修设备时可在维修区轻易执行。
(2)洁净管道(Clean Tube):将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理,将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离,少量之送风即可得到良好之洁净度,可节省能源,不需人工的自动化生产线为最适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。
(3)并装局部洁净室(Clean Spot):将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上,以为生产之用;洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。
承接:无尘室、洁净室、空气净化工程、洁净度测试; 研发生产:全自动语音风淋室、货淋室、超净工作台、层流罩(FFU)、高效送风口、洁净棚、自净器、净化增压箱、余压器等净化设备;高效过滤器等;
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