O rendemento do chip na industria de fabricación de chip está estreitamente relacionado co tamaño e número de partículas de aire depositadas no chip. Unha boa organización do fluxo de aire pode afastar as partículas xeradas por fontes de po da sala limpa e garantir a limpeza da sala limpa. É dicir, a organización do fluxo de aire na sala limpa xoga un papel vital no rendemento da produción de chip. Os obxectivos a acadar no deseño da organización do fluxo de aire en sala limpa son: reducir ou eliminar as correntes de Foucault no campo de fluxo para evitar a retención de partículas nocivas; manter un gradiente de presión positiva adecuado para evitar a contaminación cruzada.
Segundo o principio da sala limpa, as forzas que actúan sobre as partículas inclúen a forza de masa, a forza molecular, a atracción entre partículas, a forza do fluxo de aire, etc.
Forza do fluxo de aire: refírese á forza do fluxo de aire causado polo fluxo de aire de subministración e retorno, fluxo de aire de convección térmica, axitación artificial e outros fluxos de aire cun determinado caudal para transportar partículas. Para o control da tecnoloxía ambiental da sala limpa, a forza do fluxo de aire é o factor máis importante.
Os experimentos demostraron que no movemento do fluxo de aire, as partículas seguen o fluxo de aire case exactamente á mesma velocidade. A condición das partículas no aire está determinada pola distribución do fluxo de aire. Os principais efectos do fluxo de aire nas partículas interiores inclúen: o fluxo de aire de subministración de aire (incluíndo o fluxo de aire primario e o fluxo de aire secundario), o fluxo de aire e o fluxo de aire de convección térmica causados polas persoas que camiñan e o impacto do fluxo de aire nas partículas causado polas operacións de proceso e os equipos industriais. Diferentes métodos de subministración de aire, interfaces de velocidade, operadores e equipos industriais, fenómenos inducidos, etc. en salas limpas son factores que afectan o nivel de limpeza.
1. Influencia do método de subministración de aire
(1) Velocidade de subministración de aire
Para garantir un fluxo de aire uniforme, a velocidade de subministración de aire na sala limpa de fluxo unidireccional debe ser uniforme; a zona morta na superficie de subministración de aire debe ser pequena; e a caída de presión dentro do filtro hepa tamén debe ser uniforme.
A velocidade de subministración de aire é uniforme: é dicir, a irregularidade do fluxo de aire contrólase nun ±20%.
Hai menos espazo morto na superficie do abastecemento de aire: non só se debe reducir a área plana do marco hepa, senón que, o máis importante, debe usarse FFU modular para simplificar o marco redundante.
Para garantir que o fluxo de aire sexa vertical e unidireccional, a selección da caída de presión do filtro tamén é moi importante, e é necesario que a perda de presión dentro do filtro non se poida polarizar.
(2) Comparación entre o sistema FFU e o sistema de ventiladores de fluxo axial
FFU é unha unidade de subministración de aire con ventilador e filtro hepa. O aire é aspirado polo ventilador centrífugo da FFU e converte a presión dinámica en presión estática no conduto de aire. É expulsado uniformemente polo filtro hepa. A presión de subministración de aire no teito é de presión negativa. Deste xeito, non se filtrará po á sala limpa ao substituír o filtro. Os experimentos demostraron que o sistema FFU é superior ao sistema de ventiladores de fluxo axial en termos de uniformidade de saída de aire, paralelismo de fluxo de aire e índice de eficiencia da ventilación. Isto débese a que o paralelismo do fluxo de aire do sistema FFU é mellor. O uso do sistema FFU pode mellorar a organización do fluxo de aire na sala limpa.
(3) Influencia da propia estrutura de FFU
FFU está composto principalmente por ventiladores, filtros, guías de fluxo de aire e outros compoñentes. O filtro hepa é a garantía máis importante para a sala limpa para acadar a limpeza requirida polo deseño. O material do filtro tamén afectará á uniformidade do campo de fluxo. Cando se engade un material de filtro áspero ou unha placa de fluxo á saída do filtro, o campo de fluxo de saída pódese uniformizar facilmente.
2. Impacto da interface de velocidade con diferente limpeza
Na mesma sala limpa, entre a zona de traballo e a zona non de traballo con fluxo unidireccional vertical, debido á diferenza de velocidade do aire na caixa hepa, producirase un efecto vórtice mixto na interface e esta interface converterase nun turbulento. zona de fluxo de aire. A intensidade da turbulencia do aire é particularmente forte e as partículas poden transmitirse á superficie da máquina do equipo e contaminar o equipo e as obleas.
3. Impacto no persoal e no equipamento
Cando a sala limpa está baleira, as características do fluxo de aire na sala xeralmente cumpren os requisitos de deseño. Unha vez que o equipo entra na sala limpa, a xente móvese e os produtos son transportados, inevitablemente hai obstáculos para a organización do fluxo de aire, como puntos afiados que sobresaen da máquina do equipo. Nas esquinas ou bordos, o gas desviarase para formar unha zona de fluxo turbulento, e o fluído da zona non será facilmente arrastrado polo gas entrante, provocando así contaminación.
Ao mesmo tempo, a superficie do equipo mecánico quentarase debido ao funcionamento continuo e o gradiente de temperatura provocará unha zona de refluxo preto da máquina, o que aumenta a acumulación de partículas na zona de refluxo. Ao mesmo tempo, a alta temperatura fará que as partículas escapen facilmente. O efecto dual intensifica a capa vertical xeral. A dificultade de controlar a limpeza dos regatos. O po dos operadores da sala limpa pode adherirse facilmente ás obleas nestas áreas de refluxo.
4. Influencia do chan do aire de retorno
Cando a resistencia do aire de retorno que pasa polo chan é diferente, producirase a diferenza de presión, facendo que o aire flúa na dirección dunha pequena resistencia e non se obterá un fluxo de aire uniforme. O método de deseño popular actual é usar un piso elevado. Cando a proporción de apertura do chan elevado é do 10%, a velocidade do fluxo de aire pódese distribuír uniformemente na altura de traballo interior. Ademais, débese prestar estrita atención aos traballos de limpeza para reducir a fonte de contaminación do chan.
5. Fenómeno de indución
O denominado fenómeno de indución refírese ao fenómeno de xerar un fluxo de aire en dirección oposta ao fluxo uniforme, inducindo po xerado na habitación ou po nas zonas contaminadas adxacentes cara ao lado contra o vento, provocando así que o po contamine a oblea. Os posibles fenómenos inducidos inclúen os seguintes:
(1) Prato cego
Nunha sala limpa con fluxo vertical unidireccional, debido ás xuntas na parede, xeralmente hai grandes paneis cegos que producirán fluxo turbulento e refluxo local.
(2) Lámpadas
Os aparellos de iluminación en salas limpas terán un maior impacto. Dado que a calor da lámpada fluorescente fai que o fluxo de aire aumente, a lámpada fluorescente non se converterá nunha zona turbulenta. Xeralmente, as lámpadas da sala limpa están deseñadas en forma de bágoa para reducir o impacto das lámpadas na organización do fluxo de aire.
(3) Ocos entre muros
Cando hai ocos entre paredes divisorias ou teitos con diferentes requisitos de limpeza, o po das zonas con baixos requisitos de limpeza pódese transferir a zonas adxacentes con altos requisitos de limpeza.
(4) A distancia entre o equipo mecánico e o chan ou a parede
Se a brecha entre o equipo mecánico e o chan ou a parede é pequena, producirase turbulencia de rebote. Polo tanto, deixe un oco entre o equipo e a parede e levante a plataforma da máquina para evitar o contacto directo co chan.
Hora de publicación: 02-nov-2023