O rendemento de chip na industria de fabricación de chip está estreitamente relacionado co tamaño e o número de partículas de aire depositadas no chip. A organización de bo fluxo de aire pode sacar partículas xeradas a partir de fontes de po afastadas da habitación limpa e asegurar a limpeza do cuarto limpo. É dicir, a organización de fluxo de aire en Cleanroom xoga un papel fundamental no rendemento da produción de chip. Os obxectivos que se deben alcanzar no deseño da organización de fluxo de aire limpo son: reducir ou eliminar as correntes de eddy no campo de fluxo para evitar a retención de partículas nocivas; para manter un gradiente de presión positiva adecuado para evitar a contaminación cruzada.
Segundo o principio da habitación limpa, as forzas que actúan sobre partículas inclúen forza masiva, forza molecular, atracción entre partículas, forza de fluxo de aire, etc.
Forza de fluxo de aire: refírese á forza do fluxo de aire causado pola subministración e o fluxo de aire de devolución, o fluxo de aire de convección térmica, a axitación artificial e outros fluxos de aire cun certo caudal para transportar partículas. Para o control de tecnoloxía ambiental de limpeza, a forza de 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 a case exactamente a mesma velocidade. A condición de partículas no aire está determinada pola distribución do fluxo de aire. Os principais efectos do fluxo de aire sobre as partículas interiores inclúen: fluxo de aire de subministración de aire (incluído o fluxo de aire primario e o fluxo de aire secundario), o fluxo de aire e o fluxo de aire de convección térmica causado por persoas que camiñan e o impacto do fluxo de aire sobre partículas causadas por operacións de proceso e equipos industriais. Diferentes métodos de subministración de aire, interfaces de velocidade, operadores e equipos industriais, fenómenos inducidos, etc. nas salas limpas son todos os factores que afectan o nivel de limpeza.
1. Influencia do método de subministración de aire
(1) Velocidade de subministración de aire
Para garantir o fluxo de aire uniforme, a velocidade de subministración de aire na sala limpa de fluxo unidireccional debe ser uniforme; A zona morta na superficie do subministro 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, o desnivel do fluxo de aire está controlado dentro de ± 20%.
Hai menos espazo morto na superficie do subministro de aire: non só se debe reducir a área plana do marco HEPA, senón que é máis importante, debe usarse FFU modular para simplificar o marco redundante.
Para asegurarse de que o fluxo de aire sexa vertical e unidireccional, a selección de caída de presión do filtro tamén é moi importante, e é necesario que a perda de presión dentro do filtro non poida ser sesgada.
(2) Comparación entre o sistema FFU e o sistema de ventilador de fluxo axial
FFU é unha unidade de subministración de aire cun filtro de ventilador e HEPA. O aire é aspirado polo ventilador centrífugo da FFU e converte a presión dinámica en presión estática no conduto de aire. É explotado uniformemente por filtro HEPA. A presión do subministro de aire sobre o teito é a presión negativa. Deste xeito, ningún po se filtrará na habitación limpa ao substituír o filtro. Os experimentos demostraron que o sistema FFU é superior ao sistema de ventilador de fluxo axial en termos de uniformidade de saída de aire, paralelismo de fluxo de aire e índice de eficiencia de 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 da FFU
A FFU está composta 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 lograr a limpeza requirida polo deseño. O material do filtro tamén afectará á uniformidade do campo de fluxo. Cando se engade un material de filtro ou unha placa de fluxo á toma de filtro, o campo de fluxo de saída pódese facer facilmente uniforme.
2. Impacto da interface de velocidade con diferente limpeza
Na mesma sala limpa, entre a área de traballo e a área non traballadora 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 nunha turbulenta Zona de fluxo de aire. A intensidade da turbulencia do aire é especialmente forte e as partículas poden transmitirse á superficie da máquina de equipos e contaminar o equipo e as obleas.
3. Impacto no persoal e equipos
Cando a habitación limpa está baleira, as características do fluxo de aire na habitación xeralmente cumpren os requisitos de deseño. Unha vez que os equipos entran a sala limpa, a xente móvese e os produtos son transportados, inevitablemente hai obstáculos para a organización de fluxo de aire, como puntos afiados que sobran da máquina de equipos. Nas esquinas ou bordos, o gas desviarase para formar unha zona de fluxo turbulento e o fluído da zona non será facilmente transportado polo gas que entra, provocando así a contaminación.
Ao mesmo tempo, a superficie dos equipos mecánicos quentarase debido ao funcionamento continuo e o gradiente de temperatura provocará unha área de refluxo preto da máquina, o que aumenta a acumulación de partículas na área de reflow. Ao mesmo tempo, a alta temperatura fará que as partículas escapen facilmente. O dobre efecto intensifica a capa vertical global. A dificultade de controlar a limpeza do fluxo. O po dos operadores da sala limpa pode adherir facilmente ás obleas nestas zonas de refluxo.
4. Influencia do chan de aire de retorno
Cando a resistencia do aire de retorno que pasa polo chan é diferente, a diferenza de presión producirase, facendo que o aire flúa na dirección da pequena resistencia e non se obterá o fluxo de aire uniforme. O actual método de deseño popular é usar un chan elevado. Cando a relación de apertura do chan elevado está no 10%, a velocidade do fluxo de aire pódese distribuír uniformemente na altura de traballo interior. Ademais, débese prestar unha atención estrita ao traballo de limpeza para reducir a fonte de contaminación no chan.
5. Fenómeno de indución
O chamado fenómeno de indución refírese ao fenómeno da xeración de fluxos de aire no sentido contrario ao fluxo uniforme, inducindo po xerado na habitación ou po en zonas contaminadas adxacentes ao lado ascendente, facendo que o po contaminase o po. Os posibles fenómenos inducidos inclúen os seguintes:
(1) Placa cega
Nunha habitación limpa con fluxo unidireccional vertical, debido ás articulacións da parede, hai xeralmente grandes paneis cegos que producirán un fluxo turbulento e un retroceso local.
(2) lámpadas
Os accesorios de iluminación na sala limpa 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 lágrima para reducir o impacto das lámpadas na organización do fluxo de aire.
(3) lagoas entre paredes
Cando hai lagoas entre paredes de partición ou teitos con diferentes requisitos de limpeza, o po das zonas con requisitos de limpeza baixa 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 unha turbulencia rebote. Polo tanto, deixe unha fenda entre o equipo e a parede e levanta a plataforma da máquina para evitar o contacto directo co chan.
Tempo de publicación: novembro-02-2023