Добивът на чипове в производството на чипове е тясно свързан с размера и броя на въздушните частици, отложени върху чипа. Добрата организация на въздушния поток може да отведе частиците, генерирани от източници на прах, далеч от чистото помещение и да осигури чистотата му. Тоест, организацията на въздушния поток в чистото помещение играе жизненоважна роля за добива на чипове. Целите, които трябва да се постигнат при проектирането на организацията на въздушния поток в чистото помещение, са: да се намалят или елиминират вихровите течения в полето на потока, за да се избегне задържането на вредни частици; да се поддържа подходящ положителен градиент на налягането, за да се предотврати кръстосано замърсяване.
Според принципа на чистите помещения, силите, действащи върху частиците, включват масова сила, молекулярна сила, привличане между частиците, сила на въздушния поток и др.
Сила на въздушния поток: отнася се до силата на въздушния поток, причинена от подаване и връщане на въздух, термична конвекция на въздуха, изкуствено възбуждане и други въздушни потоци с определен дебит за пренасяне на частици. За контрол на околната среда в чисти помещения, силата на въздушния поток е най-важният фактор.
Експерименти показват, че при движение на въздушния поток, частиците го следват с почти еднаква скорост. Състоянието на частиците във въздуха се определя от разпределението им. Основните ефекти на въздушния поток върху частиците в помещенията включват: подаван въздушен поток (включително първичен и вторичен), въздушен поток и топлинна конвекция, причинени от ходещи хора, и въздействието на въздушния поток върху частиците, причинено от технологични операции и промишлено оборудване. Различните методи за подаване на въздух, скоростните интерфейси, операторите и промишленото оборудване, индуцираните явления и др. в чистите помещения са фактори, които влияят върху нивото на чистота.
1. Влияние на метода на подаване на въздух
(1) Скорост на подаване на въздух
За да се осигури равномерен въздушен поток, скоростта на подаване на въздух в чистата стая с еднопосочен поток трябва да бъде равномерна; мъртвата зона на повърхността за подаване на въздух трябва да е малка; и падът на налягането във филтъра HEPA също трябва да бъде равномерен.
Скоростта на подаване на въздух е равномерна: тоест неравномерността на въздушния поток се контролира в рамките на ±20%.
Има по-малко мъртво пространство на повърхността за подаване на въздух: не само трябва да се намали плоската площ на HEPA рамката, но по-важното е, че трябва да се използва модулна FFU за опростяване на резервната рамка.
За да се гарантира, че въздушният поток е вертикален и еднопосочен, изборът на пада на налягането на филтъра също е много важен и е необходимо загубата на налягане във филтъра да не може да бъде повлияна.
(2) Сравнение между FFU система и система с аксиален вентилатор
FFU е устройство за подаване на въздух с вентилатор и HEPA филтър. Въздухът се засмуква от центробежния вентилатор на FFU и преобразува динамичното налягане в статично налягане във въздуховода. Той се издухва равномерно от HEPA филтъра. Налягането на подавания въздух на тавана е отрицателно. По този начин при смяна на филтъра няма да проникне прах в чистото помещение. Експерименти показват, че системата FFU е по-добра от системата с аксиален вентилатор по отношение на равномерност на изпускания въздух, паралелизъм на въздушния поток и индекс на ефективност на вентилацията. Това е така, защото паралелизмът на въздушния поток на системата FFU е по-добър. Използването на системата FFU може да подобри организацията на въздушния поток в чистото помещение.
(3) Влияние на собствената структура на FFU
FFU (Функцията за почистване на въздух) се състои главно от вентилатори, филтри, водачи на въздушния поток и други компоненти. HEPA филтърът е най-важната гаранция за чисто помещение, за да се постигне необходимата чистота, изисквана от дизайна. Материалът на филтъра също ще повлияе на равномерността на полето на потока. Когато към изхода на филтъра се добави груб филтърен материал или плоча за потока, полето на изходния поток може лесно да се направи равномерно.
2. Влияние на скоростта на интерфейса с различна чистота
В едно и също чисто помещение, между работната зона и неработната зона с вертикален еднопосочен поток, поради разликата в скоростта на въздуха в HEPA кутията, на границата ще възникне смесен вихров ефект и тази граница ще се превърне в зона на турбулентен въздушен поток. Интензитетът на турбуленцията на въздуха е особено силен и частиците могат да се пренесат върху повърхността на оборудването и да замърсят оборудването и пластините.
3. Въздействие върху персонала и оборудването
Когато чистото помещение е празно, характеристиките на въздушния поток в него обикновено отговарят на проектните изисквания. След като оборудването влезе в чистото помещение, хората се движат и продуктите се транспортират, неизбежно се появяват препятствия за организацията на въздушния поток, като например остри върхове, стърчащи от оборудването. В ъглите или ръбовете газът ще се отклони, образувайки зона на турбулентен поток, и флуидът в зоната няма да бъде лесно отнесен от входящия газ, което ще причини замърсяване.
В същото време, повърхността на механичното оборудване ще се нагрява поради непрекъснатата работа, а температурният градиент ще доведе до зона на преливане близо до машината, което увеличава натрупването на частици в зоната на преливане. В същото време, високата температура лесно ще доведе до излизането на частиците. Двойният ефект усилва общия вертикален слой. Трудност при контролирането на чистотата на потока. Прахът от операторите в чистите помещения може лесно да полепне по пластините в тези зони на преливане.
4. Влияние на пода за рециркулация на въздуха
Когато съпротивлението на връщащия се въздух, преминаващ през пода, е различно, ще възникне разлика в налягането, което ще доведе до движение на въздуха в посока на малко съпротивление и няма да се получи равномерен въздушен поток. Популярният метод за проектиране в момента е използването на повдигнат под. Когато коефициентът на отваряне на повдигнатия под е 10%, скоростта на въздушния поток може да бъде равномерно разпределена на вътрешната работна височина. Освен това, трябва да се обърне стриктно внимание на почистването, за да се намали източникът на замърсяване на пода.
5. Индукционен феномен
Така нареченият индукционен феномен се отнася до явлението генериране на въздушен поток в посока, обратна на равномерния поток, което води до образуване на прах в помещението или прах в съседни замърсени зони от страната на вятъра, като по този начин се замърсява пластината с прах. Възможните индуцирани явления включват следното:
(1) Глуха плоча
В чисто помещение с вертикален еднопосочен поток, поради фугите на стената, обикновено има големи слепи панели, които ще създадат турбулентен поток и локален обратен поток.
(2) Лампи
Осветителните тела в чистите помещения ще имат по-голямо въздействие. Тъй като топлината на флуоресцентната лампа кара въздушния поток да се покачва, тя няма да се превърне в турбулентна зона. Обикновено лампите в чистите помещения са проектирани във формата на сълза, за да се намали въздействието им върху организацията на въздушния поток.
(3) Пролуки между стените
Когато има пролуки между преградни стени или тавани с различни изисквания за чистота, прахът от зони с ниски изисквания за чистота може да се пренесе в съседни зони с високи изисквания за чистота.
(4) Разстоянието между механичното оборудване и пода или стената
Ако разстоянието между механичното оборудване и пода или стената е малко, ще възникне отскочна турбуленция. Затова оставете разстояние между оборудването и стената и повдигнете платформата на машината, за да избегнете директен контакт със земята.
Време на публикуване: 02 ноември 2023 г.