ภาพรวมของมาตรฐานห้องคลีนรูมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
ระดับความสะอาดของอากาศที่จำเป็นสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิตวงจรรวมขึ้นอยู่กับระดับการรวมตัวของวงจรรวมเป็นหลัก ระดับความสะอาดของอากาศสำหรับกระบวนการต่างๆ จะถูกกำหนดโดยพิจารณาจากความน่าจะเป็นของการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นและศักยภาพในการทำให้อุปกรณ์เสียหาย
ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการโฟโตลิโทกราฟี แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกเปิดเผยสู่สภาพแวดล้อมการผลิต และความน่าจะเป็นสูงของการปนเปื้อนทำให้เกิดอัตราข้อบกพร่องสูง ดังนั้น เพื่อป้องกันอันตรายนี้ จึงมักใช้สภาพแวดล้อมจุลภาคในห้องสะอาดสำหรับวงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษ พื้นที่กระบวนการหลักถูกแยกออก และระดับความสะอาดของอากาศที่ต้องการ รวมถึงข้อกำหนดการควบคุมสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และความดัน) จะถูกทำให้สำเร็จภายในสภาพแวดล้อมจุลภาคที่ถูกแยกนี้
การจำแนกประเภท ISO และพารามิเตอร์การไหลของอากาศ
| ระดับ ISO | ประเภทการไหลของอากาศ | ความเร็วลมเฉลี่ย (เมตร/วินาที) | อัตราการเปลี่ยนอากาศ/ชั่วโมง | ตัวอย่างการใช้งาน |
|---|---|---|---|---|
| 2 | U (ทิศทางเดียว) | 0.3 ~ 0.5 | N/A | พื้นที่การพิมพ์หินและกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ |
| 3 | U (ทิศทางเดียว) | 0.3 ~ 0.5 | N/A | พื้นที่ทำงาน พื้นที่การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ |
| 4 | U (ทิศทางเดียว) | 0.3 ~ 0.5 | N/A | พื้นที่ทำงาน การประมวลผลหน้ากากหลายชั้น การผลิตแผ่นดิสก์ความหนาแน่นสูง |
| 5 | U (ทิศทางเดียว) | 0.2 ~ 0.5 | N/A | พื้นที่สาธารณูปโภค พื้นที่กระบวนการผลิตหลายชั้น พื้นที่บริการเซมิคอนดักเตอร์ |
| 6 | M (ผสม) | 0.1 ~ 0.3 | — | พื้นที่ให้บริการ, การเคลือบผิว |
| — | N/M (ไม่ใช่/ผสม) | N/A | 70 ~ 160 | — |
| 7 | N/M | N/A | 30 ~ 70 | พื้นที่ให้บริการ |
| 8 | N/M | N/A | 10 ถึง 20 | พื้นที่ให้บริการ |
การกำหนดค่าหลักของห้องคลีนรูมระดับ ISO Class 6
เอกสารกำหนดค่านี้เหมาะสำหรับโรงงานผลิตตามมาตรฐาน ISO 6 ทั่วไปในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
ระบบฟอกอากาศและจัดการการไหลเวียนของอากาศ
1. หน่วยกรองพัดลม (FFU)
- ตัวกรอง:แผ่นกรอง HEPA H13/H14 (ประสิทธิภาพ ≥99.97%/99.995% สำหรับอนุภาคขนาด 0.3μm)
- ความคุ้มครอง:60% - 85% (ปรับได้ตามภาระความร้อน/รูปแบบการจัดวาง)
- มอเตอร์:แนะนำให้ใช้มอเตอร์ EC เพื่อประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน
- การจัดเตรียม:ลวดลายตารางสม่ำเสมอบนเพดาน
วัตถุประสงค์:การจัดหาแหล่งอากาศที่สะอาดและพลังการระบายอากาศเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาความสะอาด
2. ระบบส่งกลับอากาศ
- เมธอดหลัก:ติดตั้งช่องลมกลับหรือแผ่นบังลมบริเวณส่วนล่างของผนังด้านข้าง
- การปรับให้เหมาะสม:พื้นยกสูงเฉพาะจุด (พื้นที่ประมาณ 20-30%) สำหรับบริเวณที่มีการไหลเวียนอากาศสูง
- ข้อกำหนด:การไหลเวียนของอากาศกลับที่ไม่มีสิ่งกีดขวางและไม่มีจุดอับ
วัตถุประสงค์:ช่วยให้อากาศไหลจากบนลงล่างเพื่อกำจัดมลพิษได้อย่างมีประสิทธิภาพ พื้นยกสูงเฉพาะจุดช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอ
3. ชุดจัดการอากาศแบบโมดูลาร์ (AHU)
- อัตราการไหลของอากาศ:คำนวณจากอัตราการเปลี่ยนถ่ายอากาศ 50-70 ครั้งต่อชั่วโมง
- ส่วนต่างๆ:พรีฟิลเตอร์ (G4) + คูลลิ่ง + ฮีทติ้ง + ฮิวมิดิไฟเออร์ + พัดลม + ฟิลเตอร์ประสิทธิภาพปานกลาง (F8/F9)
- ควบคุม:VFD สำหรับพัดลมเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภาระภายในอาคาร
วัตถุประสงค์:จัดการภาระอากาศบริสุทธิ์และภาระความร้อนสัมผัส/แฝงภายในอาคารส่วนใหญ่; จ่ายอากาศปรับสภาพให้กับ FFUs
4. ระบบอากาศบริสุทธิ์
- ประเภท:MAU แบบแยกอิสระหรือรวมเข้ากับ AHU
- การเตรียมก่อนการรักษา:ต้องรวมถึงการลดความชื้นอย่างล้ำลึกและการกรองด้วยสารเคมี
วัตถุประสงค์:รักษาแรงดันอากาศภายในอาคารให้เป็นบวกและจัดหาอากาศบริสุทธิ์ การลดความชื้นอย่างล้ำลึกเป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมความชื้น
ข. โครงสร้างเปลือกอาคารและระบบการตกแต่ง
ผนังและเพดาน
- วัสดุ:แผ่นเหล็กเคลือบสี (แกนร็อควูล/แมกนีเซียมออกไซด์) ความหนา ≥50 มม.
- พื้นผิว:ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ ทนต่อการกัดกร่อน ทำความสะอาดง่าย
- เพดาน:ต้องรองรับน้ำหนักของ FFUs
พื้น (วัสดุปูพื้น)
- ตัวเลือก:แผ่น PVC กันไฟฟ้าสถิตย์ หรือพื้นอีพ็อกซี่ปรับระดับเอง
- การต่อต้าน:10⁵ - 10⁹ โอห์ม
- ข้อกำหนด:ต้องมีการต่อสายดิน
ประตูและหน้าต่าง
- ประเภท:ประตูเหล็กกันอากาศเข้าได้สะอาด (มีหน้าต่าง) และหน้าต่างอลูมิเนียมแบบติดตาย
- การปิดผนึก:รับประกันความแน่นหนา; กรอบประตูติดตั้งแถบปิดผนึก
รายละเอียดอื่นๆ
- มุม:มุมภายใน/ภายนอกทั้งหมดโค้งมน (R≥50 มม.)
- การเจาะทะลุ:การเจาะท่อทุกจุดที่ผ่านผนังจะต้องถูกปิดผนึกอย่างเคร่งครัด
ข้อกำหนดการกำหนดค่าพิเศษ
1. กลยุทธ์การจ่ายอากาศแบบแบ่งโซนตามความเสี่ยง
- พื้นที่ทำงาน:ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการครอบคลุม/ความเร็วของ FFU เพียงพอเหนือสายการผลิตโดยตรง
- ทางเดิน:สามารถลดความหนาแน่นของ FFU ในทางเดิน/พื้นที่จัดเก็บเพื่อประหยัดพลังงาน
- ตู้ปลอดเชื้อแบบลามินาร์โฟลว์ใช้ฮูด ISO 5 ในพื้นหลัง ISO 6 สำหรับจุดที่สำคัญ (เช่น การตรวจสอบด้วยแสง)
2. การจัดการวัสดุและบุคลากรอย่างเคร่งครัด
- เครื่องพ่นลม:สำหรับ ≥2 คน ความเร็วลม ≥25 เมตร/วินาที เวลา 20-30 วินาที
- ส่งผ่าน:การล็อคเชิงกลและการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีสำหรับวัสดุ
- เส้นทางการไหล:จัดเส้นทางให้ชัดเจนเพื่อป้องกันการปนเปื้อนข้าม; มีจุดเปลี่ยนรองเท้า/ตู้เก็บของบริเวณทางเข้า