تجزیه و تحلیل فناوری مهندسی اتاق تمیز

1. حذف ذرات گرد و غبار در اتاق تمیز بدون گرد و غبار

کارکرد اصلی اتاق تمیز ، کنترل پاکیزگی ، دما و رطوبت جو است که محصولات (مانند تراشه های سیلیکون و غیره) در معرض آن قرار می گیرند ، به طوری که می توان محصولات را در یک فضای مناسب محیط تولید و تولید کرد. ما این فضا را به عنوان اتاق تمیز می نامیم. طبق عمل بین المللی ، سطح پاکیزگی عمدتاً با تعداد ذرات در هر متر مکعب هوا با قطر بیشتر از استاندارد طبقه بندی تعیین می شود. به عبارت دیگر ، به اصطلاح بدون گرد و غبار 100 ٪ بدون گرد و غبار نیست ، اما در یک واحد بسیار کوچک کنترل می شود. البته ذراتی که در این استاندارد استاندارد گرد و غبار را برآورده می کنند در مقایسه با گرد و غبار متداول که می بینیم بسیار اندک هستند ، اما برای ساختارهای نوری ، حتی کمی گرد و غبار تأثیر منفی بسیار بزرگی خواهد داشت ، بنابراین بدون گرد و غبار یک نیاز اجتناب ناپذیر است در تولید محصولات ساختار نوری.

کنترل تعداد ذرات گرد و غبار با اندازه ذرات بیشتر از یا مساوی 0.5 میکرون در هر متر مکعب تا کمتر از 3520/متر مکعب به کلاس A از استاندارد بین المللی بدون گرد و غبار می رسد. استاندارد بدون گرد و غبار مورد استفاده در تولید و پردازش در سطح تراشه نیاز به گرد و غبار نسبت به کلاس A دارد و چنین استاندارد بالایی عمدتاً در تولید برخی از تراشه های سطح بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد. تعداد ذرات گرد و غبار در هر متر مکعب 35200 کنترل می شود که معمولاً در صنعت اتاق تمیز به عنوان کلاس B شناخته می شود.

2. سه نوع ایالت تمیز

اتاق تمیز خالی: یک مرکز اتاق تمیز که ساخته شده است و می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این کلیه خدمات و کارکردهای مربوطه است. با این حال ، هیچ تجهیزاتی که توسط اپراتورها در این مرکز اداره می شود وجود ندارد.

اتاق تمیز استاتیک: یک اتاق تمیز اتاق با کارکردهای کامل ، تنظیمات مناسب و نصب ، که می تواند مطابق تنظیمات یا استفاده باشد ، قابل استفاده باشد ، اما در این مرکز هیچ اپراتور وجود ندارد.

اتاق تمیز پویا: یک اتاق تمیز در استفاده عادی ، با عملکردهای کامل خدمات ، تجهیزات و پرسنل. در صورت لزوم ، کار عادی می تواند انجام شود.

3. موارد کنترل

(1). می تواند ذرات گرد و غبار شناور در هوا را از بین ببرد.

(2). می تواند از تولید ذرات گرد و غبار جلوگیری کند.

(3). کنترل دما و رطوبت.

(4). تنظیم فشار

(5). از بین بردن گازهای مضر.

(6). سفتی هوا سازه ها و محفظه ها.

(7) پیشگیری از برق استاتیک.

(8) پیشگیری از تداخل الکترومغناطیسی.

(9) در نظر گرفتن عوامل ایمنی.

(10). در نظر گرفتن صرفه جویی در مصرف انرژی.

4. طبقه بندی

نوع جریان آشفته

هوا از جعبه تهویه هوا از طریق مجرای هوا و فیلتر هوا (HEPA) در اتاق تمیز وارد اتاق تمیز می شود و از پانل های دیواری پارتیشن یا طبقه های مرتفع در دو طرف اتاق تمیز بازگردانده می شود. جریان هوا به صورت خطی حرکت نمی کند بلکه یک حالت آشفته یا ادبی نامنظم را نشان می دهد. این نوع برای اتاق تمیز کلاس 1000-100،000 مناسب است.

تعریف: یک اتاق تمیز که در آن جریان هوا با سرعت ناهموار جریان دارد و موازی نیست ، همراه با جریان عقب یا جریان گرداب است.

اصل: اتاق های تمیز آشفته به جریان هوای تأمین هوا متکی هستند تا به طور مداوم هوای داخلی را رقیق کنند و به تدریج هوای آلوده را برای دستیابی به پاکیزگی رقیق کنند (اتاق های تمیز آشفته عموماً در سطح پاکیزگی بالاتر از 1000 تا 300000 طراحی شده اند).

ویژگی ها: اتاق های تمیز آشفته برای دستیابی به سطح نظافت و پاکیزگی به چندین تهویه متکی هستند. تعداد تغییرات تهویه سطح تصفیه را در تعریف تعیین می کند (هرچه تهویه بیشتر تغییر کند ، سطح پاکیزگی بیشتر می شود)

. پیش بینی می شود کلاس 10،000 بیش از 20 دقیقه (15 دقیقه برای محاسبه استفاده شود) بیش از 30 دقیقه نیست (25 دقیقه برای محاسبه قابل استفاده است) کلاس 100000 پیش بینی می شود بیش از 40 دقیقه نباشد (30 دقیقه قابل استفاده است محاسبه)

(2) فرکانس تهویه (طراحی شده با توجه به نیاز زمان خود تمیز کردن فوق) کلاس 1000: 43.5-55.3 بار در ساعت (استاندارد: 50 بار در ساعت) کلاس 10،000: 23.8-28.6 بار در ساعت (استاندارد: 25 بار در ساعت ) کلاس 100،000: 14.4-19.2 بار در ساعت (استاندارد: 15 بار در ساعت)

مزایا: ساختار ساده ، هزینه ساخت و ساز کم سیستم ، آسان برای گسترش اتاق تمیز ، در برخی از مکان های خاص ، می توان از نیمکت تمیز بدون گرد و غبار برای بهبود درجه اتاق تمیز استفاده کرد.

معایب: ذرات گرد و غبار ناشی از تلاطم در فضای داخلی و تخلیه دشوار است که می تواند به راحتی محصولات فرآیند را آلوده کند. علاوه بر این ، اگر سیستم متوقف شود و سپس فعال شود ، برای دستیابی به پاکیزگی مورد نیاز اغلب مدت زمان زیادی طول می کشد.

جریان لمیناری

هوای جریان لامینار در یک خط مستقیم یکنواخت حرکت می کند. هوا از طریق فیلتر با میزان پوشش 100 ٪ وارد اتاق می شود و از طریق طبقه مرتفع یا تابلوهای پارتیشن از هر دو طرف بازگردانده می شود. این نوع برای استفاده در محیط های اتاق تمیز با نمرات تمیز بالاتر ، به طور کلی کلاس 1 ~ 100 مناسب است. دو نوع وجود دارد:

(1) جریان لامینار افقی: هوای افقی از فیلتر در یک جهت واحد منفجر می شود و توسط سیستم هوای برگشتی بر روی دیواره مقابل باز می گردد. گرد و غبار در فضای باز با جهت هوا تخلیه می شود. به طور کلی ، آلودگی در سمت پایین دست جدی تر است.

مزایا: ساختار ساده ، در مدت کوتاهی پس از عمل می تواند پایدار شود.

معایب: هزینه ساخت و ساز بالاتر از جریان آشفته است و فضای داخلی آن نیز آسان نیست.

(2) جریان لامینار عمودی: سقف اتاق کاملاً با فیلترهای ULPA پوشانده شده است و هوا از بالا به پایین دمیده می شود که می تواند به پاکیزگی بالاتری برسد. گرد و غبار تولید شده در طی فرایند یا توسط کارکنان می تواند به سرعت در خارج از منزل بدون تأثیرگذاری بر سایر مناطق کاری تخلیه شود.

مزایا: مدیریت آسان ، حالت پایدار می تواند در مدت زمان کوتاهی پس از شروع عملیات حاصل شود و به راحتی تحت تأثیر دولت یا اپراتورها قرار نگیرد.

معایب: هزینه ساخت و ساز بالا ، استفاده از فضا برای انعطاف پذیری دشوار است ، چوب لباسی سقفی فضای زیادی را اشغال می کند و برای تعمیر و جایگزینی فیلترها مشکل ساز است.

نوع کامپوزیت

نوع کامپوزیت برای ترکیب یا استفاده از نوع جریان آشفته و نوع جریان لامینار با هم است که می تواند هوای فوق العاده تمیز محلی را فراهم کند.

(1) تونل تمیز: از فیلترهای HEPA یا ULPA استفاده کنید تا 100 ٪ از منطقه یا محل کار را پوشش دهید تا سطح تمیز بودن به بالای کلاس 10 افزایش یابد ، که می تواند هزینه های نصب و بهره برداری را ذخیره کند.

این نوع برای جلوگیری از تأثیرگذاری بر کار و کیفیت در هنگام نگهداری از دستگاه ، از محل کار اپراتور جدا شده است.

تونل های تمیز دو مزیت دیگر دارند: الف) قابل انعطاف آسان است. ب - نگهداری تجهیزات را می توان به راحتی در منطقه نگهداری انجام داد.

(2) لوله تمیز: خط تولید اتوماتیک را که از طریق آن جریان محصول عبور می کند ، احاطه و پاکسازی کنید و سطح پاکیزگی را به بالای کلاس 100 افزایش دهید. زیرا محصول ، اپراتور و محیط تولید گرد و غبار از یکدیگر جدا شده اند ، مقدار کمی از آنها تأمین هوا می تواند به پاکیزگی خوبی برسد ، که می تواند باعث صرفه جویی در انرژی شود و برای خطوط تولید خودکار که نیازی به کار دستی ندارند ، مناسب است. این کار برای صنایع دارویی ، غذایی و نیمه هادی کاربرد دارد.

(3) نقطه تمیز: سطح پاکیزگی منطقه فرآیند محصول در اتاق تمیز آشفته با سطح اتاق تمیز 100،000 ~ 100،000 برای اهداف تولید به 10 ~ 1000 یا بالاتر افزایش می یابد. میزهای تمیز ، ریخته های تمیز ، اتاق های تمیز پیش ساخته و کمد های تمیز متعلق به این گروه هستند.

نیمکت تمیز: کلاس 1 ~ 100.

غرفه تمیز: یک فضای کوچک که توسط پارچه پلاستیکی شفاف ضد استاتیک در فضای اتاق تمیز آشفته ، با استفاده از HEPA مستقل یا ULPA و واحدهای تهویه مطبوع احاطه شده است تا به یک فضای تمیز سطح بالاتر ، با سطح 1000 10 10 ، ارتفاع حدود 2.5 متر و مساحت پوشش در حدود 10 متر مربع یا کمتر. دارای چهار ستون است و برای استفاده انعطاف پذیر به چرخ های متحرک مجهز است.

5. جریان جریان هوا

اهمیت جریان هوا

پاکیزگی یک اتاق تمیز اغلب تحت تأثیر جریان هوا قرار می گیرد. به عبارت دیگر ، حرکت و انتشار گرد و غبار تولید شده توسط افراد ، محفظه های ماشین ، سازه های ساختمان و غیره توسط جریان هوا کنترل می شود.

اتاق تمیز از HEPA و ULPA برای فیلتر کردن هوا استفاده می کند ، و میزان جمع آوری گرد و غبار آن به اندازه 99.9995 ~ 99.97 ٪ است ، بنابراین می توان گفت هوای فیلتر شده توسط این فیلتر بسیار تمیز است. با این حال ، علاوه بر افراد ، منابع گرد و غبار مانند دستگاه های موجود در اتاق تمیز نیز وجود دارد. پس از گسترش این گرد و غبار تولید شده ، حفظ فضای تمیز غیرممکن است ، بنابراین باید از جریان هوا استفاده شود تا به سرعت گرد و غبار تولید شده در خارج از منزل تخلیه شود.

عوامل تأثیرگذار

عوامل زیادی وجود دارد که بر جریان هوای یک اتاق تمیز تأثیر می گذارد ، مانند تجهیزات فرآیند ، پرسنل ، مواد مونتاژ اتاق تمیز ، وسایل روشنایی و غیره. ملاحظه

نقطه انحراف جریان هوا روی سطح یک میز عملیاتی عمومی یا تجهیزات تولید باید در 2/3 از فاصله بین فضای اتاق تمیز و صفحه پارتیشن قرار گیرد. به این ترتیب ، هنگامی که اپراتور در حال کار است ، جریان هوا می تواند از قسمت داخل منطقه فرآیند به منطقه عملیاتی جریان یابد و گرد و غبار را از بین ببرد. اگر نقطه انحراف در مقابل منطقه فرآیند پیکربندی شود ، به یک انحراف جریان نادرست هوا تبدیل می شود. در این زمان ، بیشتر جریان هوا به پشت ناحیه فرآیند جاری می شود و گرد و غبار ناشی از عملکرد اپراتور به پشت تجهیزات منتقل می شود و میز کار آلوده می شود و عملکرد به ناچار کاهش می یابد.

موانعی مانند میزهای کاری در اتاقهای تمیز دارای جریانهای گرداب در محل اتصال هستند و پاکیزگی در نزدیکی آنها نسبتاً ضعیف خواهد بود. حفاری یک سوراخ هوای برگشتی در جدول کار ، پدیده جریان گرداب را به حداقل می رساند. این که آیا انتخاب مواد مونتاژ مناسب است و اینکه آیا چیدمان تجهیزات مناسب است ، همچنین عوامل مهمی برای اینکه آیا جریان هوا به یک پدیده جریان گرداب تبدیل می شود یا خیر.

6. ترکیب اتاق تمیز

ترکیب اتاق تمیز از سیستم های زیر تشکیل شده است (هیچ یک از آنها در مولکول های سیستم ضروری نیست) ، در غیر این صورت امکان ایجاد یک اتاق تمیز کامل و با کیفیت نیست:

(1) سیستم سقف: از جمله میله سقف ، پرتو I یا پرتو ، شبکه سقفی یا قاب سقف.

(2) سیستم تهویه هوا: از جمله کابین هوا ، سیستم فیلتر ، آسیاب بادی و غیره

(3) دیوار جزئی: از جمله ویندوز و درها.

(4) کف: از جمله کف مرتفع یا کف ضد استاتیک.

(5) وسایل روشنایی: لامپ مسطح تصفیه LED.

ساختار اصلی اتاق تمیز به طور کلی از میله های فولادی یا سیمان استخوان ساخته شده است ، اما مهم نیست که چه نوع ساختاری است ، باید شرایط زیر را برآورده کند:

الف) به دلیل تغییر دما و ارتعاشات هیچ ترکی رخ نخواهد داد.

ب - تولید ذرات گرد و غبار آسان نیست و اتصال ذرات دشوار است.

ج. رقیق کم ؛

د. به منظور حفظ شرایط رطوبت در اتاق تمیز ، عایق حرارتی باید زیاد باشد.

7. طبقه بندی با استفاده

اتاق تمیز صنعتی

کنترل ذرات بی جان شیء است. این امر به طور عمده آلودگی ذرات گرد و غبار هوا را به شیء کار کنترل می کند و داخلی به طور کلی حالت فشار مثبت را حفظ می کند. برای صنعت ماشین آلات دقیق ، صنعت الکترونیک (نیمه هادی ها ، مدارهای یکپارچه و غیره) ، صنعت هوافضا ، صنایع شیمیایی با امنیت بالا ، صنعت انرژی اتمی ، صنعت محصولات نوری و مغناطیسی (CD ، فیلم ، تولید نوار) ​​LCD (کریستال مایع) مناسب است (کریستال مایع) شیشه) ، دیسک سخت رایانه ، تولید سر رایانه و سایر صنایع.

اتاق تمیز بیولوژیکی

به طور عمده آلودگی ذرات زنده (باکتریها) و ذرات بی جان (گرد و غبار) را به شیء کار کنترل می کند. می توان آن را به ؛

A. اتاق تمیز بیولوژیکی عمومی: به طور عمده آلودگی اشیاء میکروبی (باکتریایی) را کنترل می کند. در عین حال ، مواد داخلی آن باید قادر به مقاومت در برابر فرسایش عوامل مختلف استریل کننده باشد و داخلی به طور کلی فشار مثبت را تضمین می کند. در اصل ، مواد داخلی باید بتوانند در برابر درمان های مختلف عقیم سازی اتاق تمیز صنعتی مقاومت کنند. مثال: صنعت داروسازی ، بیمارستان ها (اتاق عمل ، بخش های استریل) ، مواد غذایی ، مواد آرایشی ، تولید محصولات نوشیدنی ، آزمایشگاه های حیوانات ، آزمایشگاه های آزمایش فیزیکی و شیمیایی ، ایستگاه های خون و غیره.

ب) اتاق تمیز ایمنی بیولوژیکی: عمدتاً آلودگی ذرات زنده شیء کار را به جهان و افراد خارج کنترل می کند. فشار داخلی باید با جو منفی حفظ شود. مثال: باکتری شناسی ، زیست شناسی ، آزمایشگاههای تمیز ، مهندسی فیزیکی (ژنهای نوترکیب ، آماده سازی واکسن)