Ochrona środowiska jest coraz bardziej doceniana, zwłaszcza w obliczu rosnącego zamglenia. Inżynieria pomieszczeń czystych jest jednym z elementów ochrony środowiska. Jak wykorzystać inżynierię pomieszczeń czystych, aby skutecznie chronić środowisko? Porozmawiajmy o kontroli w inżynierii pomieszczeń czystych.
Kontrola temperatury i wilgotności w pomieszczeniu czystym
Temperatura i wilgotność w pomieszczeniach czystych są określane głównie na podstawie wymagań procesowych, ale przy ich spełnianiu należy wziąć pod uwagę komfort człowieka. Wraz z zaostrzeniem wymagań dotyczących czystości powietrza, obserwuje się tendencję do zaostrzania wymagań dotyczących temperatury i wilgotności w procesach.
Zasadniczo, ze względu na rosnącą precyzję przetwarzania, wymagania dotyczące zakresu wahań temperatury stają się coraz mniejsze. Na przykład, w procesie litografii i naświetlania w produkcji układów scalonych na dużą skalę, różnica współczynnika rozszerzalności cieplnej między płytkami szklanymi a płytkami krzemowymi używanymi jako materiały maskujące staje się coraz mniejsza.
Płytka krzemowa o średnicy 100 μm powoduje rozszerzalność liniową o 0,24 μm przy wzroście temperatury o 1 stopień. Dlatego konieczna jest stała temperatura ± 0,1°C, a wilgotność jest zazwyczaj niska, ponieważ po wyparowaniu produkt ulegnie zanieczyszczeniu, szczególnie w warsztatach półprzewodnikowych, w których występuje problem z sodem. Temperatura w tego typu warsztacie nie powinna przekraczać 25°C.
Nadmierna wilgotność powoduje dodatkowe problemy. Gdy wilgotność względna przekracza 55%, na ściankach rur chłodzących gromadzi się kondensat. Jeśli występuje on w precyzyjnych urządzeniach lub obwodach, może prowadzić do wielu wypadków. Przy wilgotności względnej 50% łatwo o rdzewienie. Ponadto, gdy wilgotność jest zbyt wysoka, kurz przylegający do powierzchni płytki krzemowej będzie adsorbowany chemicznie na powierzchni przez cząsteczki wody w powietrzu, co jest trudne do usunięcia.
Im wyższa wilgotność względna, tym trudniej usunąć adhezję. Jednak gdy wilgotność względna spada poniżej 30%, cząsteczki łatwo adsorbują się na powierzchni pod wpływem siły elektrostatycznej, a wiele elementów półprzewodnikowych jest podatnych na awarie. Optymalny zakres temperatur dla produkcji płytek krzemowych wynosi 35–45%.
Ciśnienie powietrzakontrolaw czystym pomieszczeniu
W większości czystych przestrzeni, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń z zewnątrz, konieczne jest utrzymanie ciśnienia wewnętrznego (ciśnienia statycznego) wyższego niż ciśnienie zewnętrzne (ciśnienia statycznego). Utrzymanie różnicy ciśnień powinno zasadniczo przebiegać zgodnie z następującymi zasadami:
1. Ciśnienie w pomieszczeniach czystych powinno być wyższe niż w pomieszczeniach nieczystych.
2. Ciśnienie w pomieszczeniach o wysokim poziomie czystości powinno być wyższe niż w sąsiednich pomieszczeniach o niskim poziomie czystości.
3. Drzwi pomiędzy pomieszczeniami czystymi powinny być otwierane w kierunku pomieszczeń o wysokim poziomie czystości.
Utrzymanie różnicy ciśnień zależy od ilości świeżego powietrza, które powinno być w stanie skompensować wyciek powietrza ze szczeliny pod wpływem tej różnicy ciśnień. Zatem fizycznym znaczeniem różnicy ciśnień jest opór przepływu powietrza przez szczeliny w pomieszczeniu czystym, który jest nieszczelny (lub infiltracyjny).
Czas publikacji: 21 lipca 2023 r.