El rendiment de la producció de xips en la indústria de fabricació de xips està estretament relacionat amb la mida i el nombre de partícules d'aire dipositades al xip. Una bona organització del flux d'aire pot allunyar les partícules generades per fonts de pols de la sala blanca i garantir la neteja de la sala blanca. És a dir, l'organització del flux d'aire a la sala blanca juga un paper vital en el rendiment de la producció de xips. Els objectius que s'han d'aconseguir en el disseny de l'organització del flux d'aire de la sala blanca són: reduir o eliminar els corrents de Foucault en el camp de flux per evitar la retenció de partícules nocives; mantenir un gradient de pressió positiu adequat per evitar la contaminació creuada.
Segons el principi de la sala blanca, les forces que actuen sobre les partícules inclouen la força de massa, la força molecular, l'atracció entre partícules, la força del flux d'aire, etc.
Força del flux d'aire: es refereix a la força del flux d'aire causada pel flux d'aire d'entrada i tornada, el flux d'aire de convecció tèrmica, l'agitació artificial i altres fluxos d'aire amb un cert cabal per transportar partícules. Per al control de la tecnologia ambiental de la sala blanca, la força del flux d'aire és el factor més important.
Els experiments han demostrat que en el moviment del flux d'aire, les partícules segueixen el flux d'aire gairebé exactament a la mateixa velocitat. L'estat de les partícules a l'aire està determinat per la distribució del flux d'aire. Els principals efectes del flux d'aire sobre les partícules interiors inclouen: el flux d'aire de subministrament d'aire (inclòs el flux d'aire primari i el flux d'aire secundari), el flux d'aire i el flux d'aire de convecció tèrmica causat per la caminada de les persones, i l'impacte del flux d'aire sobre les partícules causat per les operacions de procés i els equips industrials. Els diferents mètodes de subministrament d'aire, les interfícies de velocitat, els operadors i els equips industrials, els fenòmens induïts, etc. a les sales blanques són factors que afecten el nivell de neteja.
1. Influència del mètode de subministrament d'aire
(1) Velocitat de subministrament d'aire
Per tal de garantir un flux d'aire uniforme, la velocitat de subministrament d'aire a la sala blanca de flux unidireccional ha de ser uniforme; la zona morta a la superfície de subministrament d'aire ha de ser petita; i la caiguda de pressió dins del filtre HEPA també ha de ser uniforme.
La velocitat de subministrament d'aire és uniforme: és a dir, la irregularitat del flux d'aire es controla amb un marge de ±20%.
Hi ha menys espai mort a la superfície de subministrament d'aire: no només s'hauria de reduir l'àrea plana del marc HEPA, sinó que, el que és més important, s'hauria d'utilitzar una FFU modular per simplificar el marc redundant.
Per tal de garantir que el flux d'aire sigui vertical i unidireccional, la selecció de la caiguda de pressió del filtre també és molt important, i cal que la pèrdua de pressió dins del filtre no pugui ser esbiaixada.
(2) Comparació entre el sistema FFU i el sistema de ventilador de flux axial
La FFU és una unitat de subministrament d'aire amb ventilador i filtre HEPA. L'aire és aspirat pel ventilador centrífug de la FFU i converteix la pressió dinàmica en pressió estàtica al conducte d'aire. El filtre HEPA l'expulsa uniformement. La pressió de subministrament d'aire al sostre és de pressió negativa. D'aquesta manera, no s'filtrarà pols a la sala blanca en substituir el filtre. Els experiments han demostrat que el sistema FFU és superior al sistema de ventilador de flux axial pel que fa a la uniformitat de la sortida d'aire, el paral·lelisme del flux d'aire i l'índex d'eficiència de ventilació. Això es deu al fet que el paral·lelisme del flux d'aire del sistema FFU és millor. L'ús del sistema FFU pot millorar l'organització del flux d'aire a la sala blanca.
(3) Influència de l'estructura pròpia de la FFU
La FFU es compon principalment de ventiladors, filtres, guies de flux d'aire i altres components. El filtre HEPA és la garantia més important perquè una sala blanca aconsegueixi la neteja requerida pel disseny. El material del filtre també afectarà la uniformitat del camp de flux. Quan s'afegeix un material de filtre rugós o una placa de flux a la sortida del filtre, el camp de flux de sortida es pot uniformitzar fàcilment.
2. Impacte de la interfície de velocitat amb diferents nivells de neteja
A la mateixa sala blanca, entre la zona de treball i la zona de no treball amb flux unidireccional vertical, a causa de la diferència de velocitat de l'aire a la caixa HEPA, es produirà un efecte de vòrtex mixt a la interfície, i aquesta interfície es convertirà en una zona de flux d'aire turbulent. La intensitat de la turbulència de l'aire és particularment forta i les partícules poden transmetre's a la superfície de la màquina de l'equip i contaminar l'equip i les oblies.
3. Impacte en el personal i l'equipament
Quan la sala blanca està buida, les característiques del flux d'aire a l'habitació generalment compleixen els requisits de disseny. Un cop l'equip entra a la sala blanca, les persones es mouen i es transporten productes, inevitablement hi ha obstacles per a l'organització del flux d'aire, com ara puntes afilades que sobresurten de la màquina de l'equip. A les cantonades o vores, el gas es desviarà per formar una zona de flux turbulent i el fluid de la zona no serà fàcilment arrossegat pel gas entrant, cosa que provocarà contaminació.
Al mateix temps, la superfície de l'equip mecànic s'escalfarà a causa del funcionament continu, i el gradient de temperatura provocarà una zona de reflux a prop de la màquina, cosa que augmentarà l'acumulació de partícules a la zona de reflux. Al mateix temps, l'alta temperatura farà que les partícules s'escapin fàcilment. El doble efecte intensifica la capa vertical general. La dificultat de controlar la neteja del flux. La pols dels operadors a la sala blanca es pot adherir fàcilment a les oblies en aquestes zones de reflux.
4. Influència del terra de retorn d'aire
Quan la resistència de l'aire de retorn que passa pel terra és diferent, es produirà una diferència de pressió, cosa que farà que l'aire flueixi en la direcció d'una petita resistència i no s'obtindrà un flux d'aire uniforme. El mètode de disseny popular actualment és utilitzar un terra elevat. Quan la relació d'obertura del terra elevat és del 10%, la velocitat del flux d'aire es pot distribuir uniformement a l'alçada de treball interior. A més, s'ha de prestar molta atenció a les tasques de neteja per reduir la font de contaminació al terra.
5. Fenomen d'inducció
El fenomen d'inducció es refereix al fenomen de generar un flux d'aire en la direcció oposada al flux uniforme, induint pols generada a l'habitació o pols a les zones contaminades adjacents al costat de sobrevent, fent que la pols contamini l'oblea. Els possibles fenòmens induïts inclouen els següents:
(1) Placa cega
En una sala blanca amb flux vertical unidireccional, a causa de les juntes de la paret, generalment hi ha grans panells cecs que produiran un flux turbulent i un reflux local.
(2) Làmpades
Els llums de les sales blanques tindran un impacte més gran. Com que la calor de la làmpada fluorescent fa que el flux d'aire augmenti, la làmpada fluorescent no es convertirà en una zona turbulenta. Generalment, les làmpades de les sales blanques estan dissenyades en forma de llàgrima per reduir l'impacte de les làmpades en l'organització del flux d'aire.
(3) Espais entre parets
Quan hi ha espais entre parets divisòries o sostres amb diferents requisits de neteja, la pols de les zones amb baixos requisits de neteja es pot transferir a les zones adjacents amb alts requisits de neteja.
(4) La distància entre l'equip mecànic i el terra o la paret
Si l'espai entre l'equip mecànic i el terra o la paret és petit, es produiran turbulències de rebot. Per tant, deixeu un espai entre l'equip i la paret i aixequeu la plataforma de la màquina per evitar el contacte directe amb el terra.
Data de publicació: 02 de novembre de 2023