無(wú)塵室標準/潔凈室(無(wú)塵車(chē)間)等級劃分
無(wú)塵室(潔凈室)根據潔凈程度不同分很多等級。目前各行業(yè)無(wú)塵室等級大都為1000級和100級的居多,數字越小,潔凈等級越高。
一、無(wú)塵室概念
無(wú)塵室(潔凈室)1000級的概念是:每立方英尺內,大于等于0.5的灰塵顆粒不能超過(guò)1000顆 ;
無(wú)塵室(潔凈室)100級的概念是:每立方英尺內,大于等于0.3的灰塵顆粒不能超過(guò)100顆 ;
注意了:每個(gè)等級所管控的顆粒大小也不一樣;
依據美國聯(lián)邦政府頒布的標準,可將無(wú)塵室(潔凈室)分為六級。分別是1級、10級、100級、1000級、10000級、100000級;
如果無(wú)塵室(潔凈室)的等級只用塵粒數目來(lái)敘述,則可假設塵粒的尺寸不是0.5um,無(wú)塵室等級應以在一特定塵粒尺寸的級數來(lái)表示。例如:10級在0.2um(塵粒尺寸在0.2um或更大下,密不大于75顆/立方英尺),1級在0.1um(塵粒尺寸在0.1um或更大下,密度(單位:g/cm3或kg/m3)不大于35顆/立方英尺)。而集成電路制造所需的無(wú)塵室之潔凈度必須優(yōu)于1000級。
二、無(wú)塵室分類(lèi)
1、亂流式(Turbulent Flow):
空氣由空調箱經(jīng)風(fēng)管與無(wú)塵車(chē)間內之空氣過(guò)濾器(作用:過(guò)濾雜質(zhì)等)(HEPA)進(jìn)入潔凈室,并由無(wú)塵車(chē)間兩側隔間墻板或高架地板回風(fēng)。靜壓差由于層流流量計適用于層流流動(dòng)狀態(tài),從流體力學(xué)的角度分析是適用于低雷諾數下的流動(dòng)。流 體在流動(dòng)過(guò)程中粘性力占主導地位。 由于粘性力的影響,流體在流動(dòng)過(guò) 程中將造成壓力能的損耗,使壓力 下降。在穩定流動(dòng)過(guò)程中,流體的壓力損失與流體粘度及流量之間存在固定的關(guān)系。氣流非直線(xiàn)型運動(dòng)而呈不規則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于潔凈室等級1,000-100,000級。
優(yōu)點(diǎn):構造簡(jiǎn)單、系統建造成本低,潔凈室之擴充比較容易,在某些特殊用途場(chǎng)所,可并用無(wú)塵工作臺,提高無(wú)塵車(chē)間等級。
缺點(diǎn):亂流造成的微塵粒子于室內空間飄浮不易排出,易污染制程產(chǎn)品。另外若系統停止運轉再激活,欲達需求之潔凈度,往往須耗時(shí)相當長(cháng)一段時(shí)間。
2、層流式(Laminar):
層流式空氣氣流運動(dòng)成一均勻(jūn yún)之直線(xiàn)形,空氣由覆蓋(Cover)率100%之過(guò)濾器(作用:過(guò)濾雜質(zhì)等)進(jìn)入室內,并由高架地板或兩側隔墻板回風(fēng),此型式適用于潔凈室等級需求較高之環(huán)境使用,一般其潔凈室等級為Class 1~100。其型式可分為二種:
(1)無(wú)塵車(chē)間水平層流式:水平式空氣自過(guò)濾器(作用:過(guò)濾雜質(zhì)等)單方向吹出,由對邊墻壁之回風(fēng)系統回風(fēng),塵埃隨風(fēng)向排出室外,一般在下流側污染較嚴重。
優(yōu)點(diǎn):構造簡(jiǎn)單,運轉后短時(shí)間內即可變成穩定(解釋:穩固安定;沒(méi)有變動(dòng))。
缺點(diǎn):建造費用比亂流式高,室內空間不易擴充。
(2)無(wú)塵車(chē)間垂直層流式:房間天花板完全以ULPA過(guò)濾器(作用:過(guò)濾雜質(zhì)等)覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高之潔凈度,在制程中或工作人員所產(chǎn)生的塵埃可快速排出室外而不會(huì )影響其它工作區域。
優(yōu)點(diǎn):管理容易,運轉開(kāi)始短時(shí)間內即可達穩定(解釋:穩固安定;沒(méi)有變動(dòng))狀態(tài),不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點(diǎn):構造費用較高,彈性運用空間困難,天花板之吊架相當占空間,維修更換過(guò)濾器較麻煩。
3、復合式(Mixed Type):
復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用,可提供局部超潔凈之空氣。
(1)無(wú)塵車(chē)間潔凈隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過(guò)濾器(作用:過(guò)濾雜質(zhì)等)將制程區域或工作區域100%覆蓋(Cover)使潔凈度等級提高至10級以上,可節省(spare)安裝運轉費用。此型式需將作業(yè)人員之工作區 與產(chǎn)品和機器維修予以隔離,以避免機器維修時(shí)影響了工作及品質(zhì)(Character),ULSI制程大都采用此種型式。潔凈隧道另有二項優(yōu)點(diǎn):A.彈性擴充容易;B.維修設備時(shí)可在維修區輕易執行。
(2)無(wú)塵車(chē)間潔凈管道(Clean Tube):將產(chǎn)品流程經(jīng)過(guò)的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)包圍并凈化處理,將潔凈度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離,少量之送風(fēng)即可得到良好之潔凈度,可節省能源,不需人工的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)為最適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導體(semiconductor)業(yè)界均適用。
(3)無(wú)塵車(chē)間并裝局部(part)潔凈室(Clean Spot):將潔凈室等級10,000~100,000之亂流潔凈室內之產(chǎn)品制程區的潔凈度等級提高為10~1000級以上,以為生產(chǎn)(Produce)之用;即屬此類(lèi)。
(4)潔凈工作臺:等級Class 1~100級。凈化車(chē)間檢測換氣次數:100000級≥15次;10000級≥20次;1000≥30次。壓差:主車(chē)間對相鄰房間≥5Pa平均風(fēng)速:10級、100級0.3-0.5m/s;溫度 冬季>16℃;夏季 <26℃;波動(dòng)±2℃。
(5)潔凈工作棚:為在亂流式之潔凈室空間內以防靜電(是一種處于靜止狀態(tài)的電荷)之透明塑料(結構:合成樹(shù)脂、增塑劑、穩定劑、色料)布圍成一小空間,采用獨立之HEPA或ULPA及空調送風(fēng)機組而成為一較高級之潔凈空間,其等級為10~1000級,高度在2.5米左右,覆蓋(Cover)面積約10M2以下,四支支柱并加裝活動(dòng)輪,可為彈性運用。
三、無(wú)塵車(chē)間-無(wú)塵室(潔凈室)標準等級
現今一般多奉行與美國所制定的聯(lián)邦規格(specifications),BCR則多參考明定生物粒子限制值的NASA規格)。懸浮粒子潔凈除了使用人員日常管理外,對潔凈區空調系統和潔凈區的空氣凈化設備一年大修一次,在生產(chǎn)期間如遇異常情況應及時(shí)檢修,大修后要驗證。 其Fed.std清潔度的表示法為:1ft3空氣中,含有多少個(gè)0.5μm(micro)以上的微粒子,及稱(chēng)為[等級○○]。例如:空氣中含有10個(gè)0.5以下時(shí),表示為“等級10”。二自然界大氣中通常含有300000~個(gè)微粒子。 在JIS標準下,無(wú)塵室清潔度,共分為8個(gè)等級一般清潔度是指空氣的潔凈等級,分為等級1、2???8,8階段。在1立方公尺的空氣中,粒徑0.1微米的灰塵若是在10個(gè)以下時(shí)為1;百個(gè)以下是100=102是等級2;千個(gè)以下時(shí)是1000=103等級3,依次類(lèi)推。
美國聯(lián)邦標準209E(1992年)PC/ft3潔凈度級別:粒徑(um)
0.1
0.1
0.3
0.5
5.0
1
35
7.5
3
1
NA
10
350
75
30
10
NA
100
NA
750
300
100
NA
1000
NA
NA
NA
1000
7
10000
NA
NA
NA
10000
70
100000
NA
NA
NA
100000
700
公司供應無(wú)塵車(chē)間等級/無(wú)塵室級別/潔凈工程潔凈等級標準/無(wú)塵室等級劃分/無(wú)塵車(chē)間標準。