洁净室中的温湿度控制
洁净空间的温湿度主要是根据工艺要求来确定,但在满足工艺要求的条件下,应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高,出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。具体工艺对温度的要求以后还要列举,但作为总的原则看,由于加工精度越来越精细,所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中,作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片,温度上升1度,就引起了0.24um线性膨胀,所以必须有±0.1度的恒温,同时要求湿度值一般较低,因为人出汗以后,对产品将有污染,特别是怕钠的半导体车间,这种车间温度不宜超过25度,湿度过高产生的问题更多。相对湿度超过55%时,冷却水管壁上会结露,如果发生在精密装置或电路中,就会引起各种事故。相对湿度在50%时易生锈。此外,湿度太高时将通过空气中的水分子把硅片表面粘着的灰尘化学吸附在表面难以清除。相对湿度越高,粘附的越难去掉,但当相对湿度低于30%时,又由于静电力的作用使粒子也容易吸附于表面,同时大量半导体器件容易发生击穿。对于硅片生产湿度范围为35—45%。
气压规定
对于大部分洁净空间,为了防止外界污染侵入,需要保持内部的压力(静压)高于外部的压力(静压)。压力差的维持一般应符合以下原则:
1.洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。
2.洁净度级别高的空间的压力要高于相邻的洁净度级别低的空间的压力。
压力差的维持依靠新风量,这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理意义就是漏泄(或渗透)风量通过洁净室的各种缝隙时的阻力。
净化工程是一个应用行业非常广泛的基础性配套产业,(21世纪)在电子信息、半导体、光电子、精密制造、医药卫生、生物工程、航天航空、汽车喷涂等众多行业均有应用,并根据行业的精密与无尘要求,等级差别也较大。
目前级别的当属航天航空的航空仓,基本是属于1级,属于特殊领域,面积相对较小。
另外对级别要求较高的是生化实验室和高精纳米材料生产车间,物联网芯片的发展将是未来需求的一大方向。
随着电子元器件向微小化方向发展,液晶面板已经升级至第八代,行业需求非常巨大。
●动线规划要点:要检讨分析人车路径、配管系统、排气管道、原料搬运和作业的流程等,尽量缩短动线,并避免交叉,以防止交叉污染。作业者、化学药品、材料等动线勿集中;无尘车间四周,宜设缓冲区;制造装置的出入,不要对作业产生大影响。
●有些空气净化系统的空气,如经处理仍不能避免交叉污染时,则不能循环使用:固体物料的粉碎、称重、配料、混合、制料、压片、包衣、灌装等工序;用有机溶媒精制的原料药精制、干燥工序;放射性药品生产区;病原体操作区;工艺过程中产生大量有害物质、挥发性气体的生产工序。