การวิเคราะห์เทคโนโลยีวิศวกรรมห้องสะอาด

1. การกำจัดอนุภาคฝุ่นในห้องสะอาดปลอดฝุ่น

ฟังก์ชั่นหลักของห้องพักสะอาดคือการควบคุมความสะอาดอุณหภูมิและความชื้นของบรรยากาศที่ผลิตภัณฑ์ (เช่นชิปซิลิกอน ฯลฯ ) ได้สัมผัสเพื่อให้ผลิตภัณฑ์สามารถผลิตและผลิตในพื้นที่สภาพแวดล้อมที่ดี เราเรียกพื้นที่นี้ว่าห้องพักสะอาด ตามการปฏิบัติระหว่างประเทศระดับความสะอาดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยจำนวนอนุภาคต่อลูกบาศก์เมตรของอากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่ามาตรฐานการจำแนกประเภท กล่าวอีกนัยหนึ่งที่เรียกว่าปราศจากฝุ่นไม่ได้ปราศจากฝุ่น 100% แต่ควบคุมในหน่วยที่เล็กมาก แน่นอนว่าอนุภาคที่ตรงกับมาตรฐานฝุ่นในมาตรฐานนี้มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับฝุ่นทั่วไปที่เราเห็น แต่สำหรับโครงสร้างทางแสงแม้ฝุ่นละอองเล็ก ๆ น้อย ๆ จะมีผลกระทบด้านลบที่มีขนาดใหญ่มาก ในการผลิตผลิตภัณฑ์โครงสร้างแสง

การควบคุมจำนวนอนุภาคฝุ่นที่มีขนาดอนุภาคมากกว่าหรือเท่ากับ 0.5 ไมครอนต่อลูกบาศก์เมตรถึงน้อยกว่า 3520/ลูกบาศก์เมตรจะไปถึงมาตรฐานที่ปราศจากฝุ่นระหว่างประเทศ มาตรฐานปราศจากฝุ่นที่ใช้ในการผลิตและการประมวลผลระดับชิปมีข้อกำหนดสำหรับฝุ่นสูงกว่าคลาส A และมาตรฐานสูงนั้นส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตชิประดับสูงกว่า จำนวนอนุภาคฝุ่นถูกควบคุมอย่างเคร่งครัดที่ 35,200 ต่อลูกบาศก์เมตรซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าคลาส B ในอุตสาหกรรมห้องพักสะอาด

2. สถานะห้องสะอาดสามชนิด

ห้องสะอาดว่างเปล่า: สิ่งอำนวยความสะดวกห้องพักสะอาดที่สร้างขึ้นและสามารถใช้งานได้ มีบริการและฟังก์ชั่นที่เกี่ยวข้องทั้งหมด อย่างไรก็ตามไม่มีอุปกรณ์ดำเนินการโดยผู้ประกอบการในโรงงาน

ห้องสะอาดแบบคงที่: สิ่งอำนวยความสะดวกห้องพักที่สะอาดพร้อมฟังก์ชั่นที่สมบูรณ์การตั้งค่าที่เหมาะสมและการติดตั้งซึ่งสามารถใช้งานได้ตามการตั้งค่าหรือมีการใช้งาน แต่ไม่มีผู้ให้บริการในสถานที่

ห้องสะอาดแบบไดนามิก: ห้องสะอาดในการใช้งานปกติพร้อมฟังก์ชั่นการบริการอุปกรณ์และบุคลากรที่สมบูรณ์ หากจำเป็นงานปกติสามารถดำเนินการได้

3. รายการควบคุม

(1). สามารถกำจัดอนุภาคฝุ่นที่ลอยอยู่ในอากาศ

(2). สามารถป้องกันการสร้างอนุภาคฝุ่น

(3). การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น

(4). ระเบียบความดัน

(5). การกำจัดก๊าซที่เป็นอันตราย

(6). ความหนาแน่นของอากาศของโครงสร้างและช่อง

(7). การป้องกันกระแสไฟฟ้าคงที่

(8). การป้องกันการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า

(9). การพิจารณาปัจจัยด้านความปลอดภัย

(10). การพิจารณาการประหยัดพลังงาน

4. การจำแนกประเภท

ประเภทการไหลแบบปั่นป่วน

อากาศเข้าสู่ห้องสะอาดจากกล่องเครื่องปรับอากาศผ่านท่ออากาศและตัวกรองอากาศ (HEPA) ในห้องสะอาดและถูกส่งกลับจากแผงผนังพาร์ติชั่นหรือพื้นสูงทั้งสองด้านของห้องสะอาด การไหลเวียนของอากาศไม่ได้เคลื่อนที่ในลักษณะเชิงเส้น แต่นำเสนอสถานะที่ปั่นป่วนหรือไหลเวียนผิดปกติ ประเภทนี้เหมาะสำหรับห้องพัก 1,000-100,000 ห้อง

คำจำกัดความ: ห้องสะอาดที่การไหลเวียนของอากาศไหลด้วยความเร็วที่ไม่สม่ำเสมอและไม่ขนานมาพร้อมกับกระแสย้อนกลับหรือกระแสไหลวน

หลักการ: ห้องพักที่สะอาดแบบปั่นป่วนขึ้นอยู่กับการไหลเวียนของอากาศเพื่อให้อากาศในร่มเจือจางอย่างต่อเนื่องและค่อยๆเจือจางอากาศที่ปนเปื้อนเพื่อให้ได้ความสะอาด

คุณสมบัติ: ห้องพักสะอาดแบบปั่นป่วนพึ่งพาการระบายอากาศหลายครั้งเพื่อให้ได้ระดับความสะอาดและความสะอาด จำนวนการเปลี่ยนแปลงการระบายอากาศกำหนดระดับการทำให้บริสุทธิ์ในคำจำกัดความ (ยิ่งมีการเปลี่ยนแปลงการระบายอากาศมากเท่าไหร่ระดับความสะอาดก็จะยิ่งสูงขึ้น)

(1) เวลาการทำให้บริสุทธิ์ด้วยตนเอง: หมายถึงเวลาที่ห้องสะอาดเริ่มส่งอากาศไปยังห้องสะอาดตามจำนวนการระบายอากาศที่ออกแบบมาและความเข้มข้นของฝุ่นในห้องไปถึงระดับความสะอาดระดับ 1,000 ที่ออกแบบมา มากกว่า 20 นาที (สามารถใช้ 15 นาทีสำหรับการคำนวณ) ชั้น 10,000 คาดว่าจะไม่เกิน 30 นาที (25 นาทีสามารถใช้ในการคำนวณได้) ชั้น 100,000 คาดว่าจะไม่เกิน 40 นาที (30 นาทีสามารถใช้ได้ การคำนวณ)

(2) ความถี่ในการระบายอากาศ (ออกแบบตามข้อกำหนดเวลาทำความสะอาดตนเองข้างต้น) ชั้น 1,000: 43.5-55.3 ครั้ง/ชั่วโมง (มาตรฐาน: 50 ครั้ง/ชั่วโมง) คลาส 10,000: 23.8-28.6 ครั้ง/ชั่วโมง (มาตรฐาน: 25 ครั้ง/ชั่วโมง ) คลาส 100,000: 14.4-19.2 ครั้ง/ชั่วโมง (มาตรฐาน: 15 ครั้ง/ชั่วโมง)

ข้อดี: โครงสร้างที่เรียบง่าย, ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างระบบต่ำ, ง่ายต่อการขยายห้องสะอาดในสถานที่พิเศษบางอย่าง, ม้านั่งสะอาดปลอดฝุ่นสามารถใช้เพื่อปรับปรุงเกรดห้องสะอาด

ข้อเสีย: อนุภาคฝุ่นที่เกิดจากความปั่นป่วนลอยอยู่ในพื้นที่ในร่มและยากที่จะถูกปล่อยออกมาซึ่งสามารถปนเปื้อนผลิตภัณฑ์กระบวนการได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้หากระบบหยุดและเปิดใช้งานมักจะใช้เวลานานในการบรรลุความสะอาดที่จำเป็น

การไหลแบบราบรื่น

การไหลของอากาศแบบราบเรียบเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงแบบสม่ำเสมอ อากาศเข้ามาในห้องผ่านตัวกรองที่มีอัตราการครอบคลุม 100% และถูกส่งกลับผ่านพื้นสูงหรือบอร์ดพาร์ติชันทั้งสองด้าน ประเภทนี้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมห้องสะอาดที่มีเกรดห้องสะอาดสูงกว่าโดยทั่วไปคลาส 1 ~ 100 มีสองประเภท:

(1) การไหลแบบราบเรียบแนวนอน: อากาศแนวนอนถูกพัดออกมาจากตัวกรองในทิศทางเดียวและส่งคืนโดยระบบอากาศกลับบนผนังตรงข้าม ฝุ่นถูกปล่อยออกไปกลางแจ้งพร้อมทิศทางอากาศ โดยทั่วไปมลพิษจะร้ายแรงกว่าในด้านดาวน์สตรีม

ข้อดี: โครงสร้างที่เรียบง่ายสามารถมีเสถียรภาพในเวลาสั้น ๆ หลังการทำงาน

ข้อเสีย: ต้นทุนการก่อสร้างสูงกว่าการไหลแบบปั่นป่วนและพื้นที่ในร่มไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะขยาย

(2) การไหลแบบราบเรียบแนวตั้ง: เพดานห้องถูกปกคลุมด้วยตัวกรอง ULPA อย่างสมบูรณ์และอากาศก็พัดจากบนลงล่างซึ่งสามารถทำความสะอาดได้สูงขึ้น ฝุ่นที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหรือโดยพนักงานสามารถปล่อยออกกลางแจ้งได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ทำงานอื่น ๆ

ข้อดี: ง่ายต่อการจัดการสถานะที่มั่นคงสามารถทำได้ภายในระยะเวลาอันสั้นหลังจากการดำเนินการเริ่มต้นและไม่ได้รับผลกระทบอย่างง่ายดายจากสถานะการดำเนินงานหรือผู้ประกอบการ

ข้อเสีย: ต้นทุนการก่อสร้างสูงยากที่จะใช้พื้นที่อย่างยืดหยุ่นแขวนเพดานมีพื้นที่มากและลำบากในการซ่อมแซมและเปลี่ยนฟิลเตอร์

ชนิดคอมโพสิต

ประเภทคอมโพสิตคือการรวมหรือใช้ประเภทการไหลแบบปั่นป่วนและประเภทการไหลแบบราบเรียบเข้าด้วยกันซึ่งสามารถให้อากาศที่สะอาดเป็นพิเศษ

(1) อุโมงค์ทำความสะอาด: ใช้ตัวกรอง HEPA หรือ ULPA เพื่อครอบคลุมพื้นที่กระบวนการหรือพื้นที่ทำงาน 100% เพื่อเพิ่มระดับความสะอาดไปยังชั้น 10 ซึ่งสามารถประหยัดค่าติดตั้งและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการได้

ประเภทนี้ต้องการพื้นที่การทำงานของผู้ปฏิบัติงานที่จะแยกออกจากผลิตภัณฑ์และการบำรุงรักษาเครื่องเพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานและคุณภาพในระหว่างการบำรุงรักษาเครื่อง

อุโมงค์ที่สะอาดมีข้อดีอีกสองข้อ: A. ง่ายต่อการขยายความยืดหยุ่น B. การบำรุงรักษาอุปกรณ์สามารถทำได้อย่างง่ายดายในพื้นที่บำรุงรักษา

(2) Clean Tube: ล้อมรอบและชำระล้างสายการผลิตอัตโนมัติซึ่งการไหลของผลิตภัณฑ์ผ่านและเพิ่มระดับความสะอาดให้สูงกว่าระดับ 100 เนื่องจากผลิตภัณฑ์ผู้ประกอบการและสภาพแวดล้อมที่สร้างฝุ่นละอองแยกจากกัน การจัดหาอากาศสามารถบรรลุความสะอาดที่ดีซึ่งสามารถประหยัดพลังงานและเหมาะที่สุดสำหรับสายการผลิตอัตโนมัติที่ไม่ต้องการแรงงานด้วยตนเอง มันใช้ได้กับอุตสาหกรรมยาอาหารและเซมิคอนดักเตอร์

(3) จุดที่สะอาด: ระดับความสะอาดของพื้นที่กระบวนการผลิตภัณฑ์ในห้องสะอาดแบบปั่นป่วนที่มีระดับห้องสะอาด 10,000 ~ 100,000 เพิ่มขึ้นเป็น 10 ~ 1,000 หรือสูงกว่าเพื่อการผลิต โต๊ะทำงานที่สะอาด, โรงพยาบาลที่สะอาด, ห้องพักสะอาดสำเร็จรูปและตู้เสื้อผ้าที่สะอาดเป็นของหมวดหมู่นี้

ทำความสะอาดม้านั่ง: คลาส 1 ~ 100

Clean Booth: พื้นที่เล็ก ๆ ที่ล้อมรอบด้วยผ้าพลาสติกโปร่งใสแบบต่อต้านสแตติกในพื้นที่ห้องสะอาดปั่น 2.5 เมตรและพื้นที่ครอบคลุมประมาณ 10m2 หรือน้อยกว่า มันมีเสาสี่เสาและติดตั้งล้อที่สามารถเคลื่อนย้ายได้สำหรับการใช้งานที่ยืดหยุ่น

5. การไหลเวียนของอากาศ

ความสำคัญของการไหลเวียนของอากาศ

ความสะอาดของห้องสะอาดมักได้รับผลกระทบจากการไหลเวียนของอากาศ กล่าวอีกนัยหนึ่งการเคลื่อนไหวและการแพร่กระจายของฝุ่นที่เกิดจากผู้คนช่องเครื่องจักรโครงสร้างอาคาร ฯลฯ ถูกควบคุมโดยการไหลเวียนของอากาศ

ห้องพักสะอาดใช้ HEPA และ ULPA เพื่อกรองอากาศและอัตราการเก็บฝุ่นของมันสูงถึง 99.97 ~ 99.99995%ดังนั้นอากาศที่กรองโดยตัวกรองนี้สามารถกล่าวได้ว่าสะอาดมาก อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากผู้คนแล้วยังมีแหล่งฝุ่นเช่นเครื่องจักรในห้องสะอาด เมื่อฝุ่นที่ถูกสร้างขึ้นเหล่านี้แพร่กระจายไปแล้วมันเป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาพื้นที่สะอาดดังนั้นจึงต้องใช้การไหลเวียนของอากาศเพื่อปล่อยฝุ่นละอองออกไปอย่างรวดเร็ว

ปัจจัยที่มีอิทธิพล

มีหลายปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการไหลเวียนของอากาศในห้องสะอาดเช่นอุปกรณ์กระบวนการบุคลากรวัสดุประกอบห้องทำความสะอาดอุปกรณ์ติดตั้งไฟ ฯลฯ ในเวลาเดียวกันจุดเบี่ยงเบนของการไหลเวียนของอากาศเหนืออุปกรณ์การผลิต การพิจารณา.

จุดเบี่ยงเบนการไหลของอากาศบนพื้นผิวของโต๊ะทำงานทั่วไปหรืออุปกรณ์การผลิตควรตั้งไว้ที่ 2/3 ของระยะห่างระหว่างพื้นที่ห้องสะอาดและบอร์ดพาร์ติชั่น ด้วยวิธีนี้เมื่อผู้ให้บริการทำงานการไหลเวียนของอากาศสามารถไหลจากด้านในของพื้นที่กระบวนการไปยังพื้นที่ปฏิบัติการและกำจัดฝุ่น หากมีการกำหนดค่าจุดผันที่ด้านหน้าของพื้นที่กระบวนการมันจะกลายเป็นการเบี่ยงเบนการไหลเวียนของอากาศที่ไม่เหมาะสม ในเวลานี้การไหลเวียนของอากาศส่วนใหญ่จะไหลไปทางด้านหลังของพื้นที่กระบวนการและฝุ่นที่เกิดจากการดำเนินงานของผู้ปฏิบัติงานจะถูกนำไปที่ด้านหลังของอุปกรณ์และโต๊ะทำงานจะปนเปื้อนและผลผลิตจะลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

อุปสรรคเช่นโต๊ะทำงานในห้องพักสะอาดจะมีกระแสน้ำวนที่ทางแยกและความสะอาดที่อยู่ใกล้พวกเขาจะค่อนข้างแย่ การเจาะรูอากาศส่งคืนบนโต๊ะทำงานจะช่วยลดปรากฏการณ์ปัจจุบันของ Eddy; การเลือกวัสดุประกอบมีความเหมาะสมหรือไม่และการจัดวางอุปกรณ์นั้นสมบูรณ์แบบหรือไม่ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้การไหลเวียนของอากาศกลายเป็นปรากฏการณ์ปัจจุบันหรือไม่

6. องค์ประกอบของห้องสะอาด

องค์ประกอบของห้องสะอาดประกอบด้วยระบบต่อไปนี้ (ไม่มีสิ่งใดที่ขาดไม่ได้ในโมเลกุลของระบบ) มิฉะนั้นจะไม่สามารถสร้างห้องสะอาดที่สมบูรณ์และมีคุณภาพสูง:

(1) ระบบเพดาน: รวมถึงก้านเพดาน, i-beam หรือ U-beam, กริดเพดานหรือเฟรมเพดาน

(2) ระบบปรับอากาศ: รวมถึงห้องโดยสารอากาศระบบกรองกังหันลม ฯลฯ

(3) ผนังพาร์ติชั่น: รวมถึงหน้าต่างและประตู

(4) พื้น: รวมถึงพื้นสูงหรือพื้นป้องกันสถิติ

(5) โคมไฟ: โคมไฟแบน LED

โครงสร้างหลักของห้องสะอาดโดยทั่วไปทำจากแถบเหล็กหรือซีเมนต์กระดูก แต่ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างแบบไหนมันจะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้:

A. จะไม่มีรอยแตกเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน

B. มันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะผลิตอนุภาคฝุ่นและเป็นเรื่องยากสำหรับอนุภาคที่จะแนบ;

C. การดูดความชื้นต่ำ;

D. เพื่อรักษาสภาพความชื้นในห้องสะอาดฉนวนกันความร้อนจะต้องสูง

7. การจำแนกตามการใช้งาน

ห้องทำความสะอาดอุตสาหกรรม

การควบคุมอนุภาคที่ไม่มีชีวิตเป็นวัตถุ ส่วนใหญ่ควบคุมมลพิษของอนุภาคฝุ่นอากาศไปยังวัตถุที่ทำงานและการตกแต่งภายในโดยทั่วไปจะรักษาสถานะความดันบวก เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องจักรที่มีความแม่นยำอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (เซมิคอนดักเตอร์วงจรรวม ฯลฯ ) อุตสาหกรรมการบินและอวกาศอุตสาหกรรมเคมีที่มีความบริสุทธิ์สูงอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณูอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์แสงและแม่เหล็ก (ซีดีฟิล์มการผลิตเทป) จอแอลซีดี แก้ว) คอมพิวเตอร์ฮาร์ดดิสก์คอมพิวเตอร์การผลิตหัวคอมพิวเตอร์และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ห้องสะอาดชีวภาพ

ส่วนใหญ่ควบคุมมลพิษของอนุภาคที่มีชีวิต (แบคทีเรีย) และอนุภาคที่ไม่มีชีวิต (ฝุ่น) ไปยังวัตถุที่ทำงาน มันสามารถแบ่งออกเป็น;

A. ห้องสะอาดทางชีวภาพทั่วไป: ส่วนใหญ่ควบคุมมลพิษของวัตถุจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย) ในเวลาเดียวกันวัสดุภายในของมันจะต้องสามารถทนต่อการกัดเซาะของสารฆ่าเชื้อต่างๆและการตกแต่งภายในโดยทั่วไปรับประกันความดันในเชิงบวก โดยพื้นฐานแล้ววัสดุภายในจะต้องสามารถทนต่อการบำบัดการทำหมันที่หลากหลายของห้องทำความสะอาดอุตสาหกรรม ตัวอย่าง: อุตสาหกรรมยา, โรงพยาบาล (ห้องผ่าตัด, หอผู้ป่วยที่ผ่านการฆ่าเชื้อ), อาหาร, เครื่องสำอาง, การผลิตผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม, ห้องปฏิบัติการสัตว์, ห้องปฏิบัติการทดสอบทางกายภาพและทางเคมี, สถานีเลือด ฯลฯ

B. ห้องสะอาดความปลอดภัยทางชีวภาพ: ส่วนใหญ่ควบคุมมลพิษของอนุภาคที่มีชีวิตของวัตถุทำงานไปยังโลกภายนอกและผู้คน ความดันภายในจะต้องได้รับการรักษาในเชิงลบกับบรรยากาศ ตัวอย่าง: แบคทีเรียวิทยา, ชีววิทยา, ห้องปฏิบัติการที่สะอาด, วิศวกรรมศาสตร์ (ยีน recombinant, การเตรียมวัคซีน)