淨(jìng)化工程設計相關等級標準劃分
淨化工程設(shè)計主要是(shì)根據工(gōng)藝要求來確定,但(dàn)在滿足工藝要求的條件下,應考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔淨度要求的(de)提高,出現了工藝對溫濕(shī)度的要求也越來越嚴的趨勢。具體工藝對溫度的要求以後還要列舉,但作為(wéi)總的原(yuán)則(zé)看,由於加(jiā)工精度越(yuè)來越(yuè)精細,所以對溫度波(bō)動範圍的要求越來越小。例如在大(dà)規模集成電路生產的光刻曝光(guāng)工藝中(zhōng),作為掩膜板材料的玻璃與(yǔ)矽片的熱膨脹係數的差要求越來越(yuè)小。直徑100 um的矽片,溫度上升(shēng)1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必(bì)須有±0.1度的恒溫,同時要求濕度值一般較低,因(yīn)為人出汗以後,對產品將有汙染,特別是怕鈉的半導體車(chē)間(jiān),這種車間溫(wēn)度不宜超過(guò)25度,濕度過高產(chǎn)生(shēng)的問題更多(duō)。相對濕度超過55%時,冷卻水管壁上會結露,如果發生在精密裝(zhuāng)置或電路中(zhōng),就會引起各種事故。相對濕度(dù)在50%時易生鏽。此外,濕度太高時將通過空氣中的水分子(zǐ)把(bǎ)矽片表麵粘著的灰(huī)塵化學吸附在表麵(miàn)難以清除。相對濕度越高,粘附的越難去掉,但(dàn)當相對濕度低於(yú)30%時,又由於靜電力的作用使(shǐ)粒子也容易吸附(fù)於(yú)表麵,同時大量半導體器件容易發(fā)生(shēng)擊穿。對於矽片生產最佳濕度範圍為35—45%。

對(duì)於大部分潔淨空間,為了防止外(wài)界汙染(rǎn)侵入,需要保持內部的壓力(靜壓)高於外部的壓力(靜壓)。壓力差(chà)的維持一般應符合以下原則:
1.潔淨空間的壓力要高於非潔淨空間的壓力。
2.潔淨度級別高的空間的(de)壓力要高於相鄰的潔淨度級別低的空間(jiān)的壓力。
壓力差(chà)的維持依靠新風量,這個新風量要能補償在這一壓力差下從縫隙漏泄掉的風量。所以壓力差的物理意義就是漏泄(或滲透)風(fēng)量通過潔淨室的各(gè)種縫隙時的阻力。
潔淨室中的(de)氣流速度規定
這裏要討論的氣流速度是指潔(jié)淨室內的氣流速度,在(zài)其他潔淨空間中的氣流速度在討論具體(tǐ)設備時再(zài)說明。
對於亂流潔淨室 由於(yú)主主要靠空氣的稀釋作用來減輕室內汙染(rǎn)的程度,所以主要用換(huàn)氣次數(shù)這一概念,而不直接用速度的概念,不過對室內氣流速度也有如下要(yào)求;
(1)送風口出口氣流速度不宜太大(dà),和單純空調房間相比,要求速度衰減更快,擴散(sàn)角度更大。
(2)吹過水平麵的氣流速度(例如側(cè)送時回流速度)不宜太大,以免吹起表麵微粒重返氣流,而造成再(zài)汙染,這一(yī)速度一般不宜(yí)大幹0.2m/s。
對於平行流潔淨室《習慣(guàn)上稱層流潔淨室,由於主要靠氣流的(de)“活塞打擠壓作用排除行(háng)染,所以截麵上的速度就是非常重要的指標。過去都參考美國20gB標準,采用0.45m/s.但人們也都了解到這樣大速度所需要的(de)通風量是極大的,為了節能,也都在探求降低風速的可行性。
在我國,《空氣潔淨技術措施》和(潔淨廠房設計規範)都是這樣規定的
垂直平行流(層流)潔淨室(shì)≥0.25m/s
水平平行流(層流)潔淨室≥0.35 m/s
噪聲控製
潔淨室噪聲標準一般均嚴(yán)於保護健康的標準(zhǔn),目的在於保障操(cāo)作(zuò)正常進行,滿足必要的談話聯係及安全舒適的(de)工作環境。因此衡量(liàng)潔淨室(shì)的噪聲主要指標是(shì):
1.煩惱的效應
由於噪聲,使人(rén)感到不安(ān)寧而產(chǎn)生煩(fán)惱情緒,一般分為極安靜、很(hěn)安靜、較安靜、稍嫌吵(chǎo)鬧,比較吵鬧和極吵鬧7個煩惱等級。凡反應水平屬於很吵鬧和(hé)極吵(chǎo)鬧者,即為高煩惱,高煩惱人數在總人數中的百分比即為高煩惱率。
2.對工作效率的影響
這主要看(kàn)三方麵的反應水平,這三個方麵(miàn)是(shì):集中(zhōng)精神,動作準確(què)性,工作(zuò)速度;
3.對綜合通訊的幹擾
這主要分為(wéi):清楚或滿意,稍困難,困難,不可能
對以上三方麵指標都用A聲級來評價。在50年代曾提出用一條頻譜曲線作為評價標準即各頻帶中心頻率的聲壓級不得超過該曲(qǔ)線。後來了(le)解到刷A等級來計量(liàng)噪聲與噪聲(shēng)的(de)語音幹擾和煩惱程度(dù)更為台適,可以代替倍(bèi)頻帶聲壓級作為評價標準的指標。
向有很高(gāo)的要(yào)求。這(zhè)裏(lǐ)有必要先(xiān)說明一下無窗潔淨室的照明方式:
(1)一般照明
它指不考慮特殊的局部(bù)需要,為照亮整(zhěng)個被照麵積而設置的照明。
(2)局部照明
這(zhè)是指為增(zēng)加某一指定地點(如工作點)的照度而設置的照明。但在室內照明由一般不單獨使用局部照明。
(3)混合照明(míng)
這是指工(gōng)作麵上的照度由一般照明和局部照明(míng)合成(chéng)的照(zhào)明,其中一般照明的照度按《潔淨廠房設計規範》應(yīng)占總照度的10%—15%,但不(bú)低幹150LX。 單位被(bèi)照麵積上接受的光通量即是照明單位勒克斯(LX)。
國外潔淨室的強度要求極高,例如美國關於潔淨(jìng)室的幾個(gè)標準的要(yào)求是.
人工光300lx有較好的效果,當工件精細程度更高時,500x也是允(yǔn)許的(de)。對於要紅燈照明的地方,如電子行業(yè)的光刻車間,其照度一般為(25—501x),
用天然光時(shí)可允許更高的照度,因而對工(gōng)作是有利的,所以今後潔淨室的照明既采(cǎi)用人工光也采用天然(rán)光可能是有前途的,這也是為了節能而出現的一種(zhǒng)動向。
防靜電
潔淨室中由於靜電引起的的事故屢有發生,因此潔淨(jìng)室的防靜電能力如何(hé)已成為評價其(qí)質量的一個不可忽視的方麵。
所(suǒ)謂靜電,是由於摩擦等原因破壞了物(wù)體(tǐ)中(zhōng)正(+)負<一)電荷等量的均勻的電中性狀態,而使電荷過剩,物體呈帶電狀態,由於這些電荷平時是不流動的,故稱靜(jìng)電。
在潔淨室內靜電導致的事(shì)故有以下幾方麵;
1.靜電電引起的靜電電擊,引起人(rén)的不安全和恐(kǒng)懼感,並可造成(chéng)二次(cì)傷害(例如人因受電擊而摔倒,由摔倒又致傷);
2.靜電放電引起的放電電流,可導致(zhì)諸如半導體元(yuán)件等破壞(huài)和誤動作,例如將50塊P- MOS電路(lù)放在塑料袋內,搖晃數次後,與(yǔ)非門柵極嚴重擊(jī)穿者計39塊,失效率(lǜ)競達78%,這是因為半導體器件對靜電放電十分(fèn)靈敏;
3.靜電放電產生的電磁波可導致電子(zǐ)儀器和(hé)裝置的雜音和誤動作;
4.靜電放(fàng)電的發光可導致照相肢片等感光破壞;
5.靜電的力學現象可導致篩(shāi)孔被(bèi)粉塵堵塞,紡紗(shā)線紛亂,印刷品深淺不均和製品汙染;
靜電事故的產生主(zhǔ)要在於靜電的產生和積累,而氣流的流動,氣流和管道、風口、過濾器(qì)等摩擦(cā),人體和衣服的摩擦,衣服之間(jiān)的摩擦,工藝上的研磨,噴塗、射流、洗滌、攪拌、粘合和剝離等操作(zuò),所有選些都可能產生靜(jìng)電(diàn),在一般(bān)情況下,越是電導率小的非導體(絕緣體),由於電荷產生後不易流動,因此表現為越容易帶(dài)電。
靜電問題所(suǒ)以在潔淨室中特別嚴重,是因(yīn)為不但在潔淨室中具備前述(shù)產生靜電的多種工藝因素,而且因為潔淨室中的許多材料如塑料地麵、牆麵(miàn),尼(ní)龍(lóng)、的確良等工作服都(dōu)有很高的電阻率,都極易產生(shēng)靜電和集聚靜電,在潔淨室的靜電(diàn)災害未被重視以前(qián),這些材料料是被廣泛采用的。
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