1. Porrészecskék eltávolítása pormentes tisztatérben
A tisztaszoba fő funkciója a termékek (például szilíciumchipek stb.) légkörének tisztaságának, hőmérsékletének és páratartalmának szabályozása, hogy a termékek jó környezetben előállíthatók és gyárthatók legyenek. Ezt a teret tisztaszobának nevezzük. A nemzetközi gyakorlat szerint a tisztasági szintet elsősorban a besorolási szabványnál nagyobb átmérőjű részecskék száma határozza meg köbméterenként a levegőben. Más szóval, az úgynevezett pormentesség nem 100%-ban pormentes, hanem egy nagyon kis egységben szabályozott. Természetesen a szabványban a porszabványnak megfelelő részecskék már nagyon kicsik a közönséges porhoz képest, de az optikai szerkezetek esetében már egy kis por is nagyon nagy negatív hatással lesz, ezért a pormentesség elkerülhetetlen követelmény az optikai szerkezeti termékek gyártásában.
A 0,5 mikron vagy annál nagyobb részecskeméretű porrészecskék számának 3520/köbméter alá csökkentése a nemzetközi pormentességi szabvány A osztályának elérését jelenti. A chip szintű gyártásban és feldolgozásban használt pormentességi szabvány magasabb követelményeket támaszt a porral szemben, mint az A osztály, és ezt a magas szabványt főként néhány magasabb szintű chip gyártásánál alkalmazzák. A porrészecskék számát szigorúan 35 200/köbméterben szabályozzák, amit a tisztatéri iparban általában B osztálynak neveznek.
2. Háromféle tisztaszobai állapot
Üres tisztaszoba: egy megépített és használatba vehető tisztaszoba-létesítmény. Minden releváns szolgáltatással és funkcióval rendelkezik. Azonban a létesítményben nincsenek kezelők által üzemeltetett berendezések.
Statikus tisztaszoba: teljes funkciókkal, megfelelő beállításokkal és telepítéssel rendelkező tisztaszoba-létesítmény, amely a beállításoknak megfelelően használható, vagy használatban van, de a létesítményben nincsenek kezelők.
Dinamikus tisztaszoba: normál használatú tisztaszoba, teljes kiszolgáló funkciókkal, felszereléssel és személyzettel; szükség esetén normál munkavégzés végezhető.
3. Ellenőrzőelemek
(1). Eltávolíthatja a levegőben szálló porszemcséket.
(2). Megakadályozhatja a porrészecskék képződését.
(3). A hőmérséklet és a páratartalom szabályozása.
(4). Nyomásszabályozás.
(5). Káros gázok eltávolítása.
(6). Szerkezetek és rekeszek légtömörsége.
(7). A statikus elektromosság megelőzése.
(8). Az elektromágneses interferencia megelőzése.
(9). Biztonsági tényezők figyelembevétele.
(10). Az energiatakarékosság figyelembevétele.
4. Osztályozás
Turbulens áramlási típus
A levegő a légkondicionáló dobozból a légcsatornán és a tisztaszoba HEPA szűrőjén keresztül jut be a tisztaszobába, majd a válaszfalakról vagy az emelt padlókról tér vissza a tisztaszoba mindkét oldalán. A légáramlás nem lineárisan mozog, hanem szabálytalan turbulens vagy örvénylő állapotot mutat. Ez a típus 1000-100 000-es tisztasági osztályú tisztaszobákhoz alkalmas.
Meghatározás: Tisztaszoba, ahol a légáramlás egyenetlen sebességgel és nem párhuzamosan áramlik, visszaáramlással vagy örvényárammal együtt.
Alapelv: A turbulens tisztaszobák a befújt levegőre támaszkodnak, hogy folyamatosan hígítsák a beltéri levegőt, és fokozatosan hígítsák a szennyezett levegőt a tisztaság elérése érdekében (a turbulens tisztaszobákat általában 1000 és 300 000 közötti tisztasági szintre tervezik).
Jellemzők: A turbulens tisztaterek többszörös szellőztetésre támaszkodnak a tisztaság és a tisztasági szintek eléréséhez. A szellőztetésváltások száma határozza meg a tisztítási szintet a meghatározás szerint (minél több szellőztetésváltás történik, annál magasabb a tisztasági szint).
(1) Öntisztulási idő: az az idő, amikor a tisztaszoba a tervezett szellőztetési számnak megfelelően elkezd levegőt juttatni a tisztaszobába, és a helyiség porkoncentrációja eléri a tervezett tisztasági szintet. Az 1000-es osztály várhatóan legfeljebb 20 perc (a számításhoz 15 perc használható). A 10 000-es osztály várhatóan legfeljebb 30 perc (a számításhoz 25 perc használható). A 100 000-es osztály várhatóan legfeljebb 40 perc (a számításhoz 30 perc használható).
(2) Szellőztetési gyakoriság (a fenti öntisztulási időkövetelmények szerint tervezve) 1000-es osztály: 43,5–55,3 alkalommal/órában (standard: 50 alkalommal/órában) 10 000-es osztály: 23,8–28,6 alkalommal/órában (standard: 25 alkalommal/órában) 100 000-es osztály: 14,4–19,2 alkalommal/órában (standard: 15 alkalommal/órában)
Előnyök: egyszerű szerkezet, alacsony rendszerépítési költség, könnyen bővíthető tisztatér, bizonyos speciális célú helyeken pormentes tisztítópad használható a tisztatér minőségének javítására.
Hátrányok: a turbulencia által okozott porszemcsék a belső térben lebegnek, és nehezen ürülnek ki, ami könnyen szennyezheti a folyamattermékeket. Ezenkívül, ha a rendszert leállítják, majd újraindítják, gyakran hosszú időbe telik a kívánt tisztaság elérése.
Lamináris áramlás
A lamináris áramlású levegő egyenletes, egyenes vonalban mozog. A levegő egy 100%-os lefedettségi arányú szűrőn keresztül jut be a helyiségbe, és a megemelt padlón vagy a két oldalon található válaszfalakon keresztül tér vissza. Ez a típus magasabb tisztasági osztályú, általában 1-100-as tisztasági osztályú tisztatéri környezetben való használatra alkalmas. Két típus létezik:
(1) Vízszintes lamináris áramlás: A vízszintes levegőt a szűrőből egy irányban fújják ki, majd a szemközti falon lévő visszatérő levegőrendszeren keresztül visszavezetik. A port a levegő irányával a szabadba vezetik ki. Általában a szennyezés komolyabb a folyásirányban.
Előnyök: Egyszerű szerkezet, rövid időn belül stabillá válik a működés után.
Hátrányok: Az építési költség magasabb, mint a turbulens áramlás, és a beltéri tér nem könnyen bővíthető.
(2) Függőleges lamináris áramlás: A helyiség mennyezetét teljesen ULPA szűrők borítják, és a levegőt felülről lefelé fújják, ami nagyobb tisztaságot eredményez. A folyamat során vagy a személyzet által keletkező por gyorsan kivezethető a szabadba anélkül, hogy más munkaterületeket érintene.
Előnyök: Könnyen kezelhető, a működés megkezdése után rövid időn belül stabil állapot érhető el, amelyet az üzemállapot vagy a kezelők nem befolyásolnak könnyen.
Hátrányok: Magas építési költség, nehéz rugalmasan kihasználni a helyet, a mennyezeti függesztők sok helyet foglalnak, és a szűrők javítása és cseréje nehézkes.
Kompozit típus
Az összetett típus a turbulens áramlású és a lamináris áramlású típus együttes használatát jelenti, ami helyi, ultratiszta levegőt biztosít.
(1) Tiszta alagút: HEPA vagy ULPA szűrők használatával fedje le a folyamatterület vagy a munkaterület 100%-át, hogy a tisztasági szintet 10-es osztály fölé emelje, amivel megtakaríthatja a telepítési és üzemeltetési költségeket.
Ennél a típusnál a kezelő munkaterületét el kell szigetelni a terméktől és a gép karbantartásától, hogy elkerülhető legyen a munka és a minőség befolyásolása a gép karbantartása során.
A tiszta alagutaknak két további előnyük van: A. Könnyen és rugalmasan bővíthetők; B. A berendezések karbantartása könnyen elvégezhető a karbantartási területen.
(2) Tisztítócső: Körülveszi és megtisztítja az automata gyártósort, amelyen a termékáram áthalad, és a tisztasági szintet 100-as osztály fölé emeli. Mivel a termék, a kezelő és a porképző környezet elkülönül egymástól, kis mennyiségű levegőellátással is jó tisztaság érhető el, ami energiát takaríthat meg, és leginkább azokhoz az automatizált gyártósorokhoz alkalmas, amelyek nem igényelnek kézi munkát. Alkalmazható a gyógyszeriparban, az élelmiszeriparban és a félvezetőiparban.
(3) Tisztafolt: A turbulens tisztatérben a 10 000–100 000 tisztasági szinttel rendelkező termékfeldolgozási terület tisztasági szintjét termelési célokra 10–1000-re vagy afelett emelik; ebbe a kategóriába tartoznak a tiszta munkapadok, a tiszta fészerek, az előre gyártott tiszta szobák és a tiszta szekrények.
Tisztapad: 1~100 osztály.
Tisztafülke: Egy antisztatikus, átlátszó műanyag szövettel körülvett, turbulens tisztatérben elhelyezett kis tér, amely független HEPA vagy ULPA szűrőket és légkondicionáló egységeket használ a magasabb szintű tisztatér kialakításához, 10–1000 l/1000 l/1000 l/10 méteres szinttel, körülbelül 2,5 méteres magassággal és legfeljebb 10 m2-es lefedett területtel. Négy oszloppal rendelkezik, és mozgatható kerekekkel van felszerelve a rugalmas használat érdekében.
5. Légáramlás
A légáramlás fontossága
A tisztaszoba tisztaságát gyakran befolyásolja a légáramlás. Más szóval, az emberek, gépházak, épületszerkezetek stb. által keltett por mozgását és terjedését a légáramlás szabályozza.
A tisztaszoba HEPA és ULPA szűrőket használ a levegő szűrésére, és a porgyűjtési arány eléri a 99,97~99,99995%-ot, így a szűrő által szűrt levegő nagyon tiszta. Az embereken kívül azonban a tisztaszobában porforrások is vannak, például gépek. Miután ezek a keletkező porok szétterjednek, lehetetlen a tiszta teret fenntartani, ezért légáramlást kell alkalmazni a keletkezett por gyors eltávolítására a szabadba.
Befolyásoló tényezők
Számos tényező befolyásolja a tisztatér légáramlását, például a technológiai berendezések, a személyzet, a tisztatér összeszerelési anyagai, a világítótestek stb. Ugyanakkor figyelembe kell venni a légáramlás elterelési pontját a gyártóberendezések felett is.
Egy általános műtőasztal vagy gyártóberendezés felületén a légáramlás elterelési pontját a tisztatér és a válaszfal közötti távolság 2/3-ára kell beállítani. Így a kezelő munkavégzése során a légáramlás a folyamatterület belsejéből a működési területre áramolhat, és elvezetheti a port; ha az elterelési pont a folyamatterület előtt van kialakítva, az nem megfelelő légáramlás-elterelést eredményez. Ekkor a légáramlás nagy része a folyamatterület hátsó részébe áramlik, és a kezelő által okozott por a berendezés hátsó részébe kerül, a munkapad szennyeződik, és a hozam elkerülhetetlenül csökken.
Az olyan akadályok, mint például a tiszta helyiségekben lévő munkaasztalok, örvényáramok keletkeznek a csatlakozásoknál, és a környezetükben lévő tisztaság viszonylag rossz lesz. A munkaasztalon egy visszatérő levegőnyílás fúrása minimalizálja az örvényáram jelenségét; az összeszerelési anyagok megfelelő kiválasztása és a berendezés elrendezése szintén fontos tényezők abban, hogy a légáramlás örvényáram jelenséggé válik-e.
6. A tisztaszoba összetétele
A tisztatér összetétele a következő rendszerekből tevődik össze (egyik sem nélkülözhetetlen a rendszer molekuláiban), ellenkező esetben nem lehetséges teljes és kiváló minőségű tisztatér kialakítása:
(1) Mennyezeti rendszer: beleértve a mennyezeti rudat, I- vagy U-gerendát, mennyezeti rácsot vagy mennyezeti keretet.
(2) Légkondicionáló rendszer: beleértve a légkabint, a szűrőrendszert, a szélturbinát stb.
(3) Válaszfal: beleértve az ablakokat és ajtókat.
(4) Padló: beleértve az emelt padlót vagy az antisztatikus padlót is.
(5) Világítótestek: LED-es légtisztító laposlámpa.
A tisztaszoba fő szerkezete általában acélrudakból vagy csontcementből készül, de bármilyen szerkezetről is legyen szó, a következő feltételeknek kell megfelelnie:
A. Hőmérsékletváltozások és rezgések miatt nem keletkeznek repedések;
B. Nem könnyű porszemcséket előállítani, és a részecskék nehezen tapadnak meg;
C. Alacsony higroszkóposság;
D. A tiszta helyiség páratartalmának fenntartása érdekében a hőszigetelésnek magasnak kell lennie;
7. Felhasználás szerinti osztályozás
Ipari tisztaszoba
Az élettelen részecskék szabályozása a tárgy. Főként a levegő porrészecskékkel való szennyezését szabályozza a munkadarabhoz, és a belső tér általában pozitív nyomású állapotot tart fenn. Alkalmas precíziós gépiparban, elektronikai iparban (félvezetők, integrált áramkörök stb.), repülőgépiparban, nagy tisztaságú vegyiparban, atomenergia-iparban, optikai és mágneses termékek iparában (CD, film, szalaggyártás), LCD (folyadékkristályos üveg), számítógépes merevlemezek, számítógépfejek gyártásában és más iparágakban.
Biológiai tisztaságú szoba
Főként az élő részecskék (baktériumok) és az élettelen részecskék (por) munkadarabra jutását szabályozza. Felosztható:
A. Általános biológiai tisztatér: elsősorban a mikrobiális (bakteriális) tárgyak szennyeződését szabályozza. Ugyanakkor a belső anyagoknak ellenállniuk kell a különféle sterilizálószerek eróziójának, és a belső térnek általában garantálnia kell a túlnyomást. Lényegében a belső anyagoknak ellenállniuk kell az ipari tisztatér különféle sterilizálási kezeléseinek. Példák: gyógyszeripar, kórházak (műtők, steril osztályok), élelmiszeripar, kozmetikumok, italgyártás, állatlaboratóriumok, fizikai és kémiai vizsgálólaboratóriumok, véradó állomások stb.
B. Biológiai biztonsági tisztatér: elsősorban a munkaterület élő részecskéinek külvilágra és emberekre gyakorolt szennyezését szabályozza. A belső nyomást negatív nyomáson kell tartani a légkörrel szemben. Példák: bakteriológia, biológia, tiszta laboratóriumok, fizikai mérnöki tudományok (rekombináns gének, vakcinakészítés)
Közzététel ideje: 2025. február 7.