Добивът на чипове в индустрията за производство 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 чистата стая и да гарантира чистотата на чистата стая. Това означава, че организацията на въздушния поток в чистите помещения играе жизненоважна роля за добива от производството на чипове. Целите, които трябва да бъдат постигнати при проектирането на организацията на въздушния поток в чисти помещения са: да се намалят или премахнат вихровите токове в полето на потока, за да се избегне задържането на вредни частици; за поддържане на подходящ градиент на положително налягане за предотвратяване на кръстосано замърсяване.
Според принципа на чистата стая силите, действащи върху частиците, включват сила на масата, молекулна сила, привличане между частиците, сила на въздушния поток и др.
Сила на въздушния поток: отнася се до силата на въздушния поток, причинена от подаващ и връщащ въздушен поток, въздушен поток с топлинна конвекция, изкуствено разбъркване и други въздушни потоци с определена скорост на потока за пренасяне на частици. За контрола на екологичната технология за чисти помещения силата на въздушния поток е най-важният фактор.
Експериментите показват, че при движение на въздушния поток частиците следват въздушния поток с почти същата скорост. Състоянието на частиците във въздуха се определя от разпределението на въздушния поток. Основните ефекти на въздушния поток върху вътрешните частици включват: въздушен поток на подаване на въздух (включително първичен въздушен поток и вторичен въздушен поток), въздушен поток и въздушен поток с топлинна конвекция, причинени от ходене на хора, и въздействието на въздушния поток върху частиците, причинено от процесни операции и промишлено оборудване. Различните методи за подаване на въздух, скоростните интерфейси, операторите и промишленото оборудване, предизвиканите явления и т.н. в чистите стаи са фактори, които влияят на 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 еднопосочната чиста стая трябва да бъде еднаква; мъртвата зона на повърхността на подаването на въздух трябва да е малка; и спадът на налягането във филтъра hepa също трябва да бъде равномерен.
Скоростта на подаване на въздух е еднаква: това означава, че 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 равнинната площ на hepa рамката, но по-важното е, че трябва да се използва модулен FFU за опростяване на излишната рамка.
За да се гарантира, че въздушният поток е вертикален и еднопосочен, изборът на спад на налягането на филтъра също е много важен и се изисква загубата на налягане във филтъра да не може да бъде отклонена.
(2) Сравнение между системата FFU и вентилаторната система с аксиален поток
FFU е въздушно подаване с вентилатор и хепа филтър. Въздухът се засмуква от центробежния вентилатор на FFU и преобразува динамичното налягане в статично във въздуховода. Издухва се равномерно от хепа филтър. Налягането на подавания въздух на тавана е под налягане. По този начин няма да изтече прах в чистата стая при смяна на филтъра. Експериментите показват, че системата FFU превъзхожда вентилаторната система с аксиален поток по отношение на равномерност на изходящия въздух, успоредност на въздушния поток и индекс на ефективност на вентилацията. Това е така, защото паралелността на въздушния поток на FFU системата е по-добра. Използването на системата FFU може да подобри организацията на въздушния поток в чиста стая.
(3) Влияние на собствената структура на FFU
FFU се състои главно от вентилатори, филтри, водачи на въздушния поток и други компоненти. Hepa филтърът е най-важната гаранция за чиста стая за постигане на 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. Въздействие на скоростния интерфейс с различна чистота
В една и съща чиста стая, между работната зона и неработната зона с вертикален еднопосочен поток, поради разликата в скоростта на въздуха в hepa кутията, ще се появи смесен вихров ефект на интерфейса и този интерфейс ще стане турбулентен зона на въздушния поток. Интензитетът на турбуленцията на въздуха е особено силен и частиците могат да се пренесат на повърхността на машината на оборудването и да замърсят оборудването и пластините.
3. Въздействие върху персонала и оборудването
Когато чистата стая е празна, характеристиките на въздушния поток в стаята обикновено отговарят на проектните изисквания. След като оборудването влезе в чиста стая, хората се движат и продуктите се транспортират, неизбежно има пречки пред организацията на въздушния поток, като остри върхове, стърчащи от машината на оборудването. В ъглите или ръбовете газът ще се отклони, за да образува зона с турбулентен поток и течността в зоната няма да бъде лесно отнесена от входящия газ, като по този начин ще причини замърсяване.
В същото време повърхността на механичното оборудване ще се нагрее поради непрекъсната работа и температурният градиент ще причини зона на преформатиране в близост до машината, което увеличава натрупването на частици в зоната на повторно формоване. В същото време високата температура лесно ще накара частиците да избягат. Двойният ефект засилва цялостния вертикален слой. Трудността при контролиране на чистотата на потока. Прахът от операторите в чиста стая може лесно да полепне върху вафлите в тези зони за преформатиране.
4. Влияние на пода на връщащия въздух
Когато съпротивлението на обратния въздух, преминаващ през пода, е различно, ще възникне разлика в налягането, което ще накара въздуха да тече в посока на малко съпротивление и няма да се получи равномерен въздушен поток. Настоящият популярен метод за проектиране е използването на повдигнат под. Когато коефициентът на отваряне на повдигнатия под е 10%, скоростта на въздушния поток може да бъде равномерно разпределена на работната височина на закрито. 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 феномена на генериране на въздушен поток в посока, обратна на равномерния поток, предизвиквайки прах, генериран в стаята или прах в съседни замърсени зони, към страната срещу вятъра, като по този начин причинява прах да замърсява пластината. Възможните предизвикани явления включват следното:
(1) Сляпа плоча
В чиста стая с вертикален еднопосочен поток, поради фугите на стената, обикновено има големи слепи панели, които ще предизвикат турбулентен поток и локален обратен поток.
(2) Лампи
Осветителните тела в чистата стая ще имат по-голямо въздействие. Тъй като топлината на флуоресцентната лампа предизвиква повишаване на въздушния поток, флуоресцентната лампа няма да се превърне в турбулентна зона. Обикновено лампите в чисти помещения са проектирани във форма на сълза, за да се намали въздействието на лампите върху организацията на въздушния поток.
(3) Пропуски между стените
Когато има празнини 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 турбуленция при отскок. 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