การควบคุมอุณหภูมิและความดันอากาศในห้องคลีนรูม

การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสภาพอากาศหมอกควันเพิ่มมากขึ้น วิศวกรรมห้องสะอาดเป็นหนึ่งในมาตรการรักษาสิ่งแวดล้อม จะใช้วิศวกรรมห้องสะอาดเพื่อผลงานที่ดีในการปกป้องสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร? เรามาพูดถึงการควบคุมในงานวิศวกรรมห้องสะอาดกันดีกว่า

การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในห้องคลีนรูม

อุณหภูมิและความชื้นของพื้นที่สะอาดจะขึ้นอยู่กับความต้องการของกระบวนการเป็นหลัก แต่เมื่อเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการ ควรคำนึงถึงความสะดวกสบายของมนุษย์ด้วย ด้วยการปรับปรุงข้อกำหนดด้านความสะอาดของอากาศ มีแนวโน้มของข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับอุณหภูมิและความชื้นในกระบวนการ

ตามหลักการทั่วไป เนื่องจากความแม่นยำในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น ข้อกำหนดสำหรับช่วงความผันผวนของอุณหภูมิจึงน้อยลงเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการพิมพ์หินและการสัมผัสของการผลิตวงจรรวมขนาดใหญ่ ความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนระหว่างแผ่นแก้วและเวเฟอร์ซิลิคอนที่ใช้เป็นวัสดุปิดบังจะมีน้อยลงเรื่อยๆ

เวเฟอร์ซิลิคอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 μm ทำให้เกิดการขยายตัวเชิงเส้น 0.24 μm เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 1 องศา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุณหภูมิคงที่ ± 0.1 ℃ และโดยทั่วไปค่าความชื้นจะต่ำ เนื่องจากหลังจากที่เหงื่อออก ผลิตภัณฑ์จะเกิดการปนเปื้อน โดยเฉพาะในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ที่กลัวโซเดียม การประชุมเชิงปฏิบัติการประเภทนี้ไม่ควรเกิน 25 ℃

ความชื้นที่มากเกินไปทำให้เกิดปัญหามากขึ้น เมื่อความชื้นสัมพัทธ์เกิน 55% จะเกิดการควบแน่นที่ผนังท่อน้ำหล่อเย็น หากเกิดขึ้นในอุปกรณ์หรือวงจรที่มีความแม่นยำอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุต่างๆ ได้ เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ 50% จะเกิดสนิมได้ง่าย นอกจากนี้เมื่อมีความชื้นสูงเกินไป ฝุ่นที่เกาะอยู่บนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนจะถูกดูดซับทางเคมีบนพื้นผิวผ่านโมเลกุลของน้ำในอากาศซึ่งยากต่อการกำจัด

ยิ่งความชื้นสัมพัทธ์สูง ก็ยิ่งทำให้การยึดเกาะหลุดออกได้ยากขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 30% อนุภาคก็จะถูกดูดซับบนพื้นผิวได้ง่ายเนื่องจากการกระทำของแรงไฟฟ้าสถิต และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากมีแนวโน้มที่จะพังทลาย ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนคือ 35-45%

ความกดอากาศควบคุมในห้องสะอาด 

สำหรับพื้นที่สะอาดส่วนใหญ่ เพื่อป้องกันมลพิษภายนอกไม่ให้รุกราน จำเป็นต้องรักษาความดันภายใน (ความดันสถิต) ให้สูงกว่าความดันภายนอก (ความดันสถิต) โดยทั่วไปการรักษาความแตกต่างของแรงดันควรเป็นไปตามหลักการดังต่อไปนี้:

1. แรงดันในพื้นที่สะอาดควรสูงกว่าแรงดันในพื้นที่ไม่สะอาด

2. ความดันในพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดสูงควรสูงกว่าความดันในพื้นที่ติดกันที่มีระดับความสะอาดต่ำ

3. ควรเปิดประตูระหว่างห้องสะอาดไปทางห้องที่มีระดับความสะอาดสูง

การรักษาความแตกต่างของแรงดันจะขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศบริสุทธิ์ ซึ่งควรจะสามารถชดเชยการรั่วไหลของอากาศจากช่องว่างภายใต้ความแตกต่างของแรงดันนี้ได้ ดังนั้นความหมายทางกายภาพของความแตกต่างของแรงดันคือความต้านทานของการรั่วไหล (หรือการแทรกซึม) ของอากาศที่ไหลผ่านช่องว่างต่างๆ ในห้องคลีนรูม