ภาพรวมของมาตรฐานห้องคลีนรูมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

ระดับความสะอาดของอากาศที่จำเป็นสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิตวงจรรวมนั้น ขึ้นอยู่กับระดับการรวมตัวของวงจรรวมเป็นหลัก โดยระดับความสะอาดของอากาศสำหรับแต่ละกระบวนการจะถูกกำหนดจากความน่าจะเป็นของการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นและศักยภาพในการทำให้อุปกรณ์เสียหาย

ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการโฟโตลิโทกราฟี แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกสัมผัสกับสภาพแวดล้อมการผลิต และความน่าจะเป็นสูงที่จะเกิดการปนเปื้อนซึ่งนำไปสู่อัตราข้อบกพร่องที่สูง ดังนั้น เพื่อป้องกันอันตรายนี้ จึงมักใช้สภาพแวดล้อมจุลภาคในห้องสะอาดสำหรับวงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษ โดยแยกพื้นที่กระบวนการหลักออก และระดับความสะอาดของอากาศที่ต้องการ รวมถึงข้อกำหนดการควบคุมสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และความดัน) จะถูกทำให้บรรลุภายในสภาพแวดล้อมจุลภาคที่แยกออกมานี้

การจำแนกประเภทตามมาตรฐาน ISO และพารามิเตอร์การไหลของอากาศ

ระดับ ISO ประเภทการไหลของอากาศ ความเร็วลมเฉลี่ย (เมตร/วินาที) อัตราการเปลี่ยนอากาศต่อชั่วโมง ตัวอย่างการใช้งาน
๒ ยู (ทิศทางเดียว) 0.3 ~ 0.5 ไม่มีข้อมูล พื้นที่การพิมพ์หินและกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
๓ ยู (ทิศทางเดียว) 0.3 ~ 0.5 ไม่มีข้อมูล พื้นที่ทำงาน พื้นที่การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
๔ ยู (ทิศทางเดียว) 0.3 ~ 0.5 ไม่มีข้อมูล พื้นที่ทำงาน การประมวลผลหน้ากากหลายชั้น การผลิตแผ่นดิสก์ความหนาแน่นสูง
ห้า ยู (ทิศทางเดียว) 0.2 ~ 0.5 ไม่มีข้อมูล พื้นที่สาธารณูปโภค พื้นที่กระบวนการผลิตหลายชั้น พื้นที่บริการเซมิคอนดักเตอร์
๖ เอ็ม (ผสม) 0.1 ~ 0.3 — พื้นที่ให้บริการ การเคลือบผิว
— N/M (ไม่ใช่/ผสม) ไม่มีข้อมูล 70 ~ 160 —
เจ็ด N/M ไม่มีข้อมูล 30 ถึง 70 พื้นที่ให้บริการ
แปด N/M ไม่มีข้อมูล 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
  • การเตรียมการ:ลวดลายตารางสม่ำเสมอบนเพดาน
วัตถุประสงค์:การจัดหาแหล่งอากาศที่สะอาดและพลังการระบายอากาศเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาความสะอาด

ระบบส่งกลับอากาศ

  • วิธีการหลัก:ติดตั้งช่องลมกลับหรือแผ่นบังลมบริเวณส่วนล่างของผนังด้านข้าง
  • การเพิ่มประสิทธิภาพ:ยกพื้นสูงเฉพาะจุด (ประมาณ 20-30% ของพื้นที่) สำหรับบริเวณที่มีการไหลเวียนของอากาศสูง
  • ข้อกำหนด:การไหลเวียนของอากาศกลับเป็นไปอย่างราบรื่น ไม่มีสิ่งกีดขวางและไม่มีจุดอับ
วัตถุประสงค์:ช่วยให้อากาศไหลเวียนจากด้านบนลงสู่ด้านล่างเพื่อกำจัดมลพิษได้อย่างมีประสิทธิภาพ พื้นยกสูงเฉพาะจุดช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอ

3. ชุดจัดการอากาศแบบโมดูลาร์ (AHU)

  • อัตราการไหลของอากาศคำนวณจากอัตราการเปลี่ยนถ่ายอากาศ 50-70 ครั้งต่อชั่วโมง
  • ส่วนประกอบต่างๆ:พรีฟิลเตอร์ (G4) + ระบบทำความเย็น + ระบบทำความร้อน + เครื่องเพิ่มความชื้น + พัดลม + ฟิลเตอร์ประสิทธิภาพปานกลาง (F8/F9)
  • ควบคุม:วีเอฟดีสำหรับพัดลมเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภาระภายในอาคาร
วัตถุประสงค์:จัดการภาระอากาศบริสุทธิ์และภาระความร้อนสัมผัส/แฝงภายในอาคารเป็นส่วนใหญ่ รวมทั้งจ่ายอากาศปรับสภาพให้กับ FFU

4. ระบบอากาศบริสุทธิ์

  • ประเภท:MAU แบบแยกอิสระหรือรวมเข้ากับ AHU
  • การเตรียมตัวก่อนการรักษา:ต้องรวมถึงการลดความชื้นอย่างล้ำลึกและการกรองด้วยสารเคมี
วัตถุประสงค์:รักษาแรงดันอากาศภายในอาคารให้เป็นบวกและจัดหาอากาศบริสุทธิ์ การลดความชื้นอย่างล้ำลึกเป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมความชื้น

ข. โครงสร้างเปลือกอาคารและระบบการตกแต่ง

ผนังและเพดาน

  • วัสดุ:แผ่นเหล็กเคลือบสี (แกนร็อควูล/แมกนีเซียมออกไซด์) ความหนา ≥50 มม.
  • พื้นผิว:ป้องกันไฟฟ้าสถิต ทนทานต่อการกัดกร่อน ทำความสะอาดง่าย
  • เพดาน:ต้องรองรับน้ำหนักของ FFU

พื้น (วัสดุปูพื้น)

  • ตัวเลือก:แผ่นพีวีซีป้องกันไฟฟ้าสถิต หรือพื้นอีพ็อกซี่แบบปรับระดับได้เอง
  • การต่อต้าน:10⁵ - 10⁹ โอห์ม
  • ข้อกำหนด:จำเป็นต้องมีการต่อสายดิน

ประตูและหน้าต่าง

  • ประเภท:ประตูเหล็กกันอากาศเข้าที่มีความสะอาด (มีหน้าต่าง) และหน้าต่างอลูมิเนียมแบบติดตาย
  • การปิดผนึก:รับประกันความแน่นหนา; กรอบประตูติดตั้งแถบปิดผนึก

รายละเอียดเพิ่มเติม

  • มุม:มุมภายในและภายนอกทั้งหมดมีความโค้งมน (R≥50 มม.)
  • การเจาะทะลุ:ทุกจุดที่ท่อเจาะทะลุผนังจะต้องได้รับการปิดผนึกอย่างแน่นหนา

ข้อกำหนดการตั้งค่าพิเศษ

กลยุทธ์การจ่ายอากาศแบบแบ่งโซนตามความเสี่ยง

  • พื้นที่ทำงาน:ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการครอบคลุมและความเร็วของ FFU เพียงพอเหนือสายการผลิตโดยตรง
  • ทางเดิน:ลดความหนาแน่นของ FFU ในทางเดินและพื้นที่จัดเก็บเพื่อประหยัดพลังงาน
  • ตู้ปลอดเชื้อแบบลามินาร์โฟลว์ใช้ฮูด ISO 5 ในพื้นหลัง ISO 6 สำหรับจุดที่สำคัญ (เช่น การตรวจสอบด้วยแสง)

การจัดการวัสดุและบุคลากรอย่างเคร่งครัด

  • เครื่องพ่นลม:สำหรับ ≥2 คน ความเร็วลม ≥25 เมตร/วินาที เวลา 20-30 วินาที
  • ส่งผ่าน:การล็อกเชิงกลและการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีสำหรับวัสดุ
  • เส้นทางการไหล:จัดเส้นทางให้ชัดเจนเพื่อป้องกันการปนเปื้อนข้าม มีจุดเปลี่ยนรองเท้าและตู้เก็บของบริเวณทางเข้า
เลื่อนไปด้านบน