ความสำคัญของการควบคุมสภาพแวดล้อมห้องปลอดฝุ่น

แหล่งกำเนิดของอนุภาคแบ่งออกเป็นอนุภาคอนินทรีย์ อนุภาคอินทรีย์ และอนุภาคที่มีชีวิต สำหรับร่างกายมนุษย์ ฝุ่นละอองสามารถก่อให้เกิดโรคทางเดินหายใจและปอดได้ง่าย นอกจากนี้ยังอาจทำให้เกิดอาการแพ้และการติดเชื้อไวรัสได้อีกด้วย สำหรับชิปซิลิคอน การเกาะติดของฝุ่นละอองจะทำให้วงจรรวมเกิดการเสียรูปหรือลัดวงจร ทำให้ชิปสูญเสียประสิทธิภาพการทำงาน ดังนั้นการควบคุมแหล่งกำเนิดมลพิษระดับจุลภาคจึงกลายเป็นส่วนสำคัญในการจัดการห้องคลีนรูม

ความสำคัญของการควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องคลีนรูมอยู่ที่การทำให้มั่นใจว่าสภาพแวดล้อมในกระบวนการผลิตเป็นไปตามมาตรฐานความสะอาดที่กำหนด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับหลายอุตสาหกรรม ความสำคัญและบทบาทเฉพาะของการควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องคลีนรูมมีดังนี้:

1. มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์

1.1 ป้องกันมลพิษ: ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์ ยา และอุปกรณ์การแพทย์ มลพิษจากอนุภาคขนาดเล็กอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องหรือความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ได้ การควบคุมคุณภาพอากาศและความเข้มข้นของอนุภาคในห้องสะอาดจะช่วยป้องกันไม่ให้มลพิษเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากการลงทุนในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เบื้องต้นแล้ว การบำรุงรักษาและควบคุมความสะอาดของห้องคลีนรูมยังต้องอาศัยระบบการจัดการ "ซอฟต์แวร์" ที่ดีเพื่อรักษาความสะอาดให้ดี ผู้ปฏิบัติงานมีผลกระทบสูงสุดต่อความสะอาดของห้องคลีนรูม เมื่อผู้ปฏิบัติงานเข้าไปในห้องคลีนรูม ฝุ่นจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเมื่อมีคนเดินไปเดินมา ความสะอาดจะลดลงทันที จะเห็นได้ว่าสาเหตุหลักของการเสื่อมโทรมของความสะอาดเกิดจากปัจจัยด้านมนุษย์

1.2 ความสม่ำเสมอ: สภาพแวดล้อมห้องสะอาดช่วยรักษาความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำของกระบวนการผลิต จึงรับประกันคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เสถียร

สำหรับพื้นผิวกระจก การยึดเกาะของฝุ่นละอองจะทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนพื้นผิวกระจก ไฟฟ้าลัดวงจร ฟองอากาศ และคุณภาพกระบวนการอื่นๆ ที่ไม่ดี ส่งผลให้เกิดการเสียรูป ดังนั้น การควบคุมแหล่งกำเนิดมลพิษจึงกลายเป็นส่วนสำคัญในการจัดการห้องสะอาด

การบุกรุกและป้องกันการเข้ามาของฝุ่นจากภายนอก

ห้องคลีนรูมควรรักษาแรงดันบวกให้เหมาะสม (>0.5 มม./ปรอท) ดำเนินงานก่อสร้างเบื้องต้นให้เรียบร้อย เพื่อป้องกันการรั่วไหลของอากาศ และทำความสะอาดและเช็ดทำความสะอาดบุคลากร อุปกรณ์ วัตถุดิบ เครื่องมือ วัสดุสิ้นเปลือง ฯลฯ ก่อนนำเข้าห้องคลีนรูม ขณะเดียวกัน เครื่องมือทำความสะอาดต้องได้รับการจัดวางอย่างเหมาะสม เปลี่ยนหรือทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ

การเกิดและป้องกันฝุ่นละอองในห้องคลีนรูม

การเลือกใช้วัสดุห้องคลีนรูมอย่างเหมาะสม เช่น แผ่นกั้นและพื้น การควบคุมการเกิดฝุ่นละอองในอุปกรณ์กระบวนการ เช่น การบำรุงรักษาและทำความสะอาดตามปกติ ไม่อนุญาตให้บุคลากรฝ่ายผลิตเดินไปมาหรือเคลื่อนไหวร่างกายเป็นจำนวนมากในสถานที่ทำงาน และมีการดำเนินการป้องกัน เช่น การเพิ่มแผ่นรองเหนียวในสถานีพิเศษ

2. ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

2.1 ลดอัตราเศษวัสดุ: การลดสิ่งเจือปนและสารมลพิษในกระบวนการผลิตจะช่วยลดอัตราเศษวัสดุ เพิ่มอัตราผลผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้

ตัวอย่างเช่น: การผลิตเวเฟอร์มี 600 ขั้นตอน หากผลผลิตของแต่ละกระบวนการเท่ากับ 99% ผลผลิตโดยรวมของ 600 ขั้นตอนจะเป็นเท่าใด คำตอบ: 0.99600 = 0.24%

เพื่อให้กระบวนการมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ผลผลิตของแต่ละขั้นตอนจะต้องสูงเพียงใด

•0.999600= 54.8%

•0.9999600=94.2%

ผลผลิตของกระบวนการแต่ละกระบวนการจะต้องมากกว่า 99.99% จึงจะให้ผลผลิตกระบวนการขั้นสุดท้ายมากกว่า 90% และการปนเปื้อนของไมโครอนุภาคจะส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตของกระบวนการ

2.2 เร่งกระบวนการ: การทำงานในสภาพแวดล้อมที่สะอาดสามารถลดเวลาในการทำความสะอาดและการทำงานซ้ำที่ไม่จำเป็น ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น

3. ดูแลสุขภาพและความปลอดภัยของบุคลากร

3.1 อาชีวอนามัย: สำหรับกระบวนการผลิตบางประเภทที่อาจปล่อยสารอันตราย ห้องปลอดเชื้อสามารถป้องกันการแพร่กระจายของสารอันตรายสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกและปกป้องสุขภาพของคนงานได้ นับตั้งแต่การพัฒนาของมนุษยชาติ เทคโนโลยี อุปกรณ์ และความรู้ต่างๆ ได้พัฒนาขึ้น แต่คุณภาพอากาศกลับถดถอยลง คนเราหายใจเอาอากาศเข้าไปประมาณ 270,000 ลูกบาศก์เมตรในช่วงชีวิต และใช้เวลา 70-90% อยู่ในอาคาร อนุภาคขนาดเล็กจะถูกสูดดมเข้าสู่ร่างกายและสะสมในระบบทางเดินหายใจ อนุภาคขนาด 5-30 ไมโครเมตรจะถูกสะสมในช่องจมูก อนุภาคขนาด 1-5 ไมโครเมตรจะถูกสะสมในหลอดลมและหลอดลม และอนุภาคขนาดต่ำกว่า 1 ไมโครเมตรจะถูกสะสมในผนังถุงลม

ผู้ที่อยู่ในห้องที่มีปริมาณอากาศบริสุทธิ์ไม่เพียงพอเป็นเวลานานมีแนวโน้มที่จะเกิด "โรคในร่ม" โดยมีอาการเช่น ปวดศีรษะ แน่นหน้าอก และอ่อนล้า และยังมีแนวโน้มที่จะเกิดโรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจและระบบประสาทอีกด้วย มาตรฐานระดับชาติของประเทศฉัน GB/T18883-2002 กำหนดว่าปริมาณอากาศบริสุทธิ์ไม่ควรน้อยกว่า 30m3/ชม.

ปริมาณอากาศบริสุทธิ์ของห้องคลีนรูมควรมีค่าสูงสุดตามสองรายการต่อไปนี้:

ก. ผลรวมของปริมาตรอากาศที่ต้องการเพื่อชดเชยปริมาตรไอเสียภายในอาคารและเพื่อให้แน่ใจว่ามีค่าความดันบวกภายในอาคาร

ข. ให้แน่ใจว่ามีอากาศบริสุทธิ์เพียงพอสำหรับเจ้าหน้าที่ห้องสะอาด ตามข้อกำหนดการออกแบบห้องสะอาด ปริมาณอากาศบริสุทธิ์ต่อคนต่อชั่วโมงต้องไม่น้อยกว่า 40 ลูกบาศก์เมตร

3.2 การผลิตที่ปลอดภัย: การควบคุมพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้นและอุณหภูมิ จะช่วยหลีกเลี่ยงอันตรายด้านความปลอดภัย เช่น การคายประจุไฟฟ้าสถิต เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยในการผลิต

4. ปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและมาตรฐาน

4.1 มาตรฐานอุตสาหกรรม: อุตสาหกรรมหลายแห่งมีมาตรฐานความสะอาดที่เข้มงวด (เช่น ISO 14644) และการผลิตต้องดำเนินการในห้องปลอดเชื้อที่มีเกรดเฉพาะ การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นข้อกำหนดทางกฎหมายเท่านั้น แต่ยังสะท้อนถึงความสามารถในการแข่งขันขององค์กรอีกด้วย

สำหรับโต๊ะทำงานที่สะอาด โรงเก็บของที่สะอาด หน้าต่างถ่ายโอนการไหลแบบลามินาร์ ชุดกรองพัดลม FFU ตู้เสื้อผ้าที่สะอาด เครื่องดูดควันแบบลามินาร์ เครื่องดูดควันแบบชั่งน้ำหนัก หน้าจอที่สะอาด เครื่องทำความสะอาดตัวเอง ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ฝักบัวลม จำเป็นต้องทำให้วิธีการทดสอบความสะอาดของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่เป็นมาตรฐานเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

4.2 การรับรองและการตรวจสอบ: ผ่านการตรวจสอบจากหน่วยงานรับรองบุคคลที่สามและได้รับการรับรองที่เกี่ยวข้อง (เช่น GMP, ISO 9001 เป็นต้น) เพื่อเพิ่มความไว้วางใจของลูกค้าและขยายการเข้าถึงตลาด

5. ส่งเสริมนวัตกรรมทางเทคโนโลยี

5.1 การสนับสนุนด้านงานวิจัยและพัฒนา: ห้องคลีนรูมเป็นสภาพแวดล้อมการทดลองที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฮเทค และช่วยเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ

5.2 การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดนั้น การสังเกตและวิเคราะห์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงกระบวนการต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์นั้นง่ายกว่า จึงส่งเสริมการปรับปรุงกระบวนการได้

6. เสริมสร้างภาพลักษณ์ของแบรนด์

6.1 การรับรองคุณภาพ: การมีสิ่งอำนวยความสะดวกการผลิตที่สะอาดและมีมาตรฐานสูงสามารถเสริมสร้างภาพลักษณ์ของแบรนด์และเพิ่มความไว้วางใจของลูกค้าที่มีต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

6.2 ความสามารถในการแข่งขันทางการตลาด: ผลิตภัณฑ์ที่สามารถผลิตได้ในสภาพแวดล้อมที่สะอาด มักถูกมองว่าเป็นสัญลักษณ์ของคุณภาพสูงและความน่าเชื่อถือสูง ซึ่งช่วยให้บริษัทต่างๆ โดดเด่นท่ามกลางการแข่งขันทางการตลาดที่ดุเดือด

7. ลดต้นทุนการซ่อมแซมและบำรุงรักษา

7.1 ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์: อุปกรณ์การผลิตและเครื่องมือที่ทำงานภายใต้สภาวะที่สะอาดจะเกิดการกัดกร่อนและการสึกหรอได้น้อยลง จึงยืดอายุการใช้งานและลดความถี่และต้นทุนในการบำรุงรักษา

7.2 ลดการใช้พลังงาน: ปรับปรุงการออกแบบและการจัดการห้องคลีนรูม ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ลดการใช้พลังงาน และต้นทุนการดำเนินงาน

หลักการสี่ประการของการจัดการการดำเนินงานห้องคลีนรูม:

1. ห้ามนำเข้า:

กรอบของตัวกรอง HEPA ไม่สามารถรั่วซึมได้

จะต้องรักษาแรงดันที่ออกแบบไว้ภายในอาคาร

ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเปลี่ยนเสื้อผ้าและเข้าห้องสะอาดหลังจากอาบน้ำอากาศแล้ว

ต้องทำความสะอาดวัสดุ อุปกรณ์ และเครื่องมือต่างๆ ทั้งหมดก่อนจึงจะนำเข้ามาได้

2. ห้ามสร้าง:

ประชาชนจะต้องสวมใส่เสื้อผ้าที่ปราศจากฝุ่นละออง

ลดการกระทำที่ไม่จำเป็น

หลีกเลี่ยงการใช้วัสดุที่ก่อให้เกิดฝุ่นละอองได้ง่าย

ห้ามนำสิ่งของที่ไม่จำเป็นเข้ามา

3. ห้ามสะสม:

ไม่ควรมีมุมหรือส่วนรอบเครื่องที่ทำความสะอาดหรือทำความสะอาดได้ยาก

พยายามลดท่ออากาศ ท่อน้ำ ฯลฯ ที่เปิดออกภายในบ้านให้เหลือน้อยที่สุด

การทำความสะอาดต้องดำเนินการตามวิธีการมาตรฐานและเวลาที่กำหนด

4. ถอดออกทันที:

เพิ่มจำนวนครั้งในการเปลี่ยนถ่ายอากาศ

ท่อไอเสียบริเวณใกล้ส่วนที่ก่อให้เกิดฝุ่นละออง

ปรับปรุงรูปร่างการไหลของอากาศเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นละอองเกาะติดกับผลิตภัณฑ์

กล่าวโดยสรุป การควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องคลีนรูมมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อการรับประกันคุณภาพผลิตภัณฑ์ การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต การปกป้องสุขภาพและความปลอดภัยของบุคลากร การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ การส่งเสริมนวัตกรรมทางเทคโนโลยี และการเสริมสร้างภาพลักษณ์ของแบรนด์ องค์กรต่างๆ ควรพิจารณาปัจจัยเหล่านี้อย่างรอบคอบเมื่อสร้างและบำรุงรักษาห้องคลีนรูม เพื่อให้มั่นใจว่าห้องคลีนรูมสามารถตอบสนองความต้องการของฝ่ายผลิตและการวิจัยและพัฒนาได้