Технология чистых помещений. Основы проектирования, испытаний и эксплуатации - Уайт В.
ISBN 5-9900044-1-9
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 6.1. Скорости воздушных потоков в чистых помещениях
Класс чистоты Тип воздушного потока Средняя скорость (фут/мин) Кратность воздухообмена, час-1
ISO 8 (100 000) N/M 1-8 5-48
ISO 7 (10 000) N/M 10-15 60-90
ISO 6 (1 000) N/M 25-40 150-240
ISO 5 (100) U/N/M 40-80 240-480
ISO 4 (10) U 50-90 300-540
ISO 3 (1) и 60-90 360-540
Выше, чем ISO 3 и 60-100 360-600
N = неоднонаправленный поток;
M = помещение со смешанным потоком; U = однонаправленный поток.
Кратность Средняя скорость воздуха* х Площадь помещения х 60 мин/час
воздухообмена =----------------------------------------------------------
в час Объем помещения
* - рассчитывается для всего объема воздуха, подаваемого с потолка
Величины, приведенные в табл. 6.1, следует рассматривать как справочные. Мне кажется, что эти расчеты дают завышенную величину объёма воздуха, необходимого для достижения заданного уровня чистоты в помещениях с однонаправленным потоком.
Если в проекте чистого помещения предусматривается использование приточной камеры над фильтрами, то в ней нефильтрованный воздух должен находиться под более высоким давлением, чем воздух, находящийся в чистом
86
Технология чистых помещений
помещении. При этом нефильтрованный воздух из приточной камеры может проникать в чистое помещение через плохо герметизированные или вовсе негерметизированные соединения. Эта проблема рассматривается в главе 11 и иллюстрируется рисунком 11.1. Подобных проблем можно избежать, если в пространстве над потолком давление меньше, чем в чистом помещении. Этого можно достичь, используя отдельные воздуховоды для подачи воздуха к фильтрам или отдельные фильтровальные модули со встроенными вентиляторами. Такие решения часто применяются в тех случаях, когда суммарная площадь фильтров меньше, чем 100% площади потолка.
6.2 Устройства с дополнительной очисткой воздуха
Устройства с дополнительной очисткой воздуха используют в чистых помещениях для того, чтобы получить воздух более высокого качества для подачи непосредственно на критические участки, где изделия или процессы открыты для воздействия загрязнений. К таким устройствам относятся стенды с однонаправленным потоком, камеры с однонаправленным потоком, изоляторы и минизоны (minienvironments). Применение устройств с дополнительной очисткой воздуха широко распространено в турбулентно вентилируемых чистых помещениях и является наиболее распространенной конфигурацией чистых помещений подобного типа. Использование такого способа позволяет обеспечить подачу чистого воздуха только в то место, где он необходим; при этом достигается значительная экономия средств по сравнению с чистым помещением с однонаправленным потоком воздуха по всему пространству.
6.2.1 Устройства с однонаправленным потоком воздуха
На рис. 6.10 представлена схема камеры с горизонтальным воздушным потоком. Это один из наиболее простых и эффективных способов борьбы с загрязнениями.
Оператор сидит около камеры и работает с материалами или проводит операции с оборудованием, размещенным на рабочем столе. Таким образом, генерируемые оператором загрязнения находятся по ходу воздушного потока за зоной критического процесса.
Существует множество типов устройств с однонаправленным потоком, габариты которых могут меняться в зависимости от габаритов технологического оборудования. На рис. 6.11 показано рабочее место с однонаправленным вертикальным потоком, организованным над линией розлива. В самом чистом помещении используется турбулентный воздушный поток, HO продукт защищен от загрязнений, поскольку он находится в зоне однонаправленного воздушного потока.
Проектирование чистых помещений с однонаправленным воздушным потоком
87
НЕРА-фильтры
пространство для вентиляторов
Рис. 6.10. Камера с горизонтальным воздушным потоком
система приточнои вентиляции с вентиляторами
НЕРА-фильтры
пластиковые занавеси, защищающие внутренний объём
Рис. 6.11. Рабочее место с однонаправленным вертикальным потоком, организованным над технологическим оборудованием
88
Технология чистых помещений
6.2.2 Изоляторы и герметичные устройства
Каждый хочет добиться снижения капитальных и эксплуатационных затрат, особенно если оно будет сопровождаться увеличением выхода продукции вследствие уменьшения распространения загрязнений. В достижение этой цели очень большем вклад могут внести разработки, которые называют по-разному: изоляторы (isolators), барьерные технологии (barrier technologies) и минизоны (minienvironments). Термин «минизона» обычно используют в полупроводниковом производстве, а два других - в фармацевтической промышленности.
6.2.2.1 Применение изоляторов на предприятиях микроэлектроники
В минизонах для изоляции критического производственного участка используется физический барьер (как правило, ограждения из стекла или пластиковой пленки), а также обеспечивается подача воздуха высокого качества. В остальном объеме помещения воздух может быть более низкого качества.
На рис. 6.12 представлена схема подачи воздуха в чистое помещение без минизоны. При такой конструкции требуется значительный расход воздуха, подаваемого в виде однонаправленного потока, чтобы обеспечить необходимые условия (класс ISO 3, выделенный на рис. 6.12 белым цветом) на тех участках
