ما هي العوامل التي تؤثر على تنظيم تدفق الهواء في غرفة نظيفة؟

يرتبط معدل عائد الرقاقة في صناعة التصنيع IC ارتباطًا وثيقًا بحجم وعدد جزيئات الهواء المودعة على الشريحة. يمكن لمؤسسة تدفق الهواء الجيدة أن تأخذ الجزيئات التي تم إنشاؤها بواسطة مصدر الغبار بعيدًا عن الغرفة النظيفة لضمان نظافة الغرفة النظيفة ، أي أن تنظيم تدفق الهواء في الغرفة النظيفة تلعب دورًا حيويًا في معدل إنتاج IC. يحتاج تصميم منظمة تدفق الهواء في الغرفة النظيفة إلى تحقيق الأهداف التالية: تقليل أو القضاء على تيار الدوامة في مجال التدفق لتجنب الاحتفاظ بالجزيئات الضارة ؛ الحفاظ على تدرج الضغط الإيجابي المناسب لمنع تلوث المتقاطع.

قوة تدفق الهواء

وفقًا لمبدأ الغرفة النظيفة ، فإن القوى التي تعمل على الجزيئات تشمل قوة الكتلة ، والقوة الجزيئية ، والجذب بين الجسيمات ، وقوة تدفق الهواء ، إلخ.

قوة تدفق الهواء: تشير إلى قوة تدفق الهواء الناجم عن الولادة ، وتدفق الهواء الإرجاع ، وتدفق الهواء الحراري ، والتحرك الاصطناعي ، وغيرها من تدفقات الهواء مع معدل تدفق معين لحمل الجزيئات. للمراقبة التقنية لبيئة الغرفة النظيفة ، تعتبر قوة تدفق الهواء هي العامل الأكثر أهمية.

أظهرت التجارب أنه في حركة تدفق الهواء ، تتبع الجسيمات حركة تدفق الهواء بنفس السرعة تقريبًا. يتم تحديد حالة الجزيئات الموجودة في الهواء بواسطة توزيع تدفق الهواء. تتضمن تدفقات الهواء التي تؤثر على الجزيئات الداخلية بشكل رئيسي: تدفق الهواء لتزويد الهواء (بما في ذلك تدفق الهواء الأولي وتدفق الهواء الثانوي) ، وتدفق الهواء وتدفق الهواء الحراري الناجم عن الأشخاص الذين يمشون ، وتدفق الهواء الناجم عن العملية والمعدات الصناعية. طرق إمداد الهواء المختلفة ، وواجهات السرعة ، والمشغلين والمعدات الصناعية ، والظواهر المستحثة في الغرف النظيفة ، كلها عوامل تؤثر على مستوى النظافة.

العوامل التي تؤثر على تنظيم تدفق الهواء

1. تأثير طريقة إمداد الهواء

(1). سرعة إمداد الهواء

لضمان تدفق الهواء الموحد ، يجب أن تكون سرعة إمداد الهواء موحدة في غرفة نظيفة أحادية الاتجاه ؛ يجب أن تكون المنطقة الميتة لسطح إمداد الهواء صغيرًا ؛ ويجب أن يكون انخفاض الضغط في ULPA موحدًا أيضًا.

سرعة إمداد الهواء الموحدة: أي أن عدم وجود تدفق الهواء يتم التحكم فيه في غضون ± 20 ٪.

منطقة أقل ميتة على سطح إمدادات الهواء: ليس فقط يجب تقليل مساحة الطائرة في إطار ULPA ، ولكن الأهم من ذلك ، يجب اعتماد FFU المعياري لتبسيط الإطار الزائد.

لضمان تدفق الهواء الرأسي أحادي الاتجاه ، يكون اختيار انخفاض الضغط للمرشح مهمًا جدًا أيضًا ، مما يتطلب أن لا يمكن أن ينحرف فقدان الضغط في المرشح.

(2). مقارنة بين نظام FFU ونظام مروحة التدفق المحوري

FFU هي وحدة إمداد الهواء مع مروحة ومرشح (ULPA). بعد أن يتم امتصاص الهواء من قبل مروحة الطرد المركزي لـ FFU ، يتم تحويل الضغط الديناميكي إلى ضغط ثابت في قناة الهواء وينفجر بالتساوي بواسطة ULPA. يعد ضغط إمدادات الهواء على السقف ضغطًا سلبيًا ، بحيث لا يتسرب أي غبار إلى الغرفة النظيفة عند استبدال المرشح. أظهرت التجارب أن نظام FFU متفوق على نظام مروحة التدفق المحوري من حيث توحيد منفذ الهواء ، وموازاة تدفق الهواء ومؤشر كفاءة التهوية. وذلك لأن التوازي المتدفق الجوي لنظام FFU أفضل. يمكن أن يؤدي استخدام نظام FFU إلى جعل تدفق الهواء في الغرفة النظيفة منظمة بشكل أفضل.

(3). تأثير بنية FFU الخاصة

يتكون FFU بشكل أساسي من المشجعين والمرشحات وأجهزة دليل تدفق الهواء والمكونات الأخرى. يعد ULPA مرشح الكفاءة المرتفعة للغاية هو الضمان الأكثر أهمية لما إذا كانت الغرفة النظيفة يمكنها تحقيق النظافة المطلوبة للتصميم. سوف تؤثر مادة المرشح أيضًا على توحيد مجال التدفق. عند إضافة مادة مرشح خشن أو لوحة تدفق الصفحي إلى منفذ المرشح ، يمكن صنع حقل تدفق المخرج بسهولة موحدة.

2. تأثير واجهات السرعة المختلفة للنظافة

في نفس الغرفة النظيفة ، بين منطقة العمل والمنطقة غير العمودية للتدفق العمودي أحادي الاتجاه ، بسبب الفرق في سرعة الهواء في مخرج ULPA ، سيتم إنشاء تأثير دوامة مختلطة في الواجهة ، وستصبح هذه الواجهة مضطربة منطقة تدفق الهواء مع كثافة الاضطراب في الهواء عالية بشكل خاص. يمكن أن تنتقل الجسيمات إلى سطح المعدات وتلوث المعدات والرقائق.

3. تأثير الموظفين والمعدات

عندما تكون الغرفة النظيفة فارغة ، تلبي خصائص تدفق الهواء في الغرفة عمومًا متطلبات التصميم. بمجرد دخول الجهاز إلى الغرفة النظيفة ، يتحرك الموظفون والمنتجات ، سيكون هناك حتما عقبات أمام منظمة تدفق الهواء. على سبيل المثال ، في الزوايا أو حواف المعدات البارزة ، سيتم تحويل الغاز لتشكيل منطقة مضطربة ، ولا يمكن بسهولة حمل السائل في المنطقة ، مما يسبب التلوث. في الوقت نفسه ، سيتم تسخين سطح الجهاز بسبب التشغيل المستمر ، وسوف يتسبب التدرج في درجة الحرارة إلى منطقة تراجع بالقرب من الماكينة ، مما سيزيد من تراكم الجزيئات في منطقة الجمع. في الوقت نفسه ، سوف تتسبب درجة الحرارة المرتفعة بسهولة في الهروب من الجزيئات. التأثير المزدوج يزيد من صعوبة السيطرة على النظافة الصلاعية العمودية الشاملة. من السهل جدًا الالتزام الغبار من المشغلين في الغرفة النظيفة بالرقائق في هذه المناطق.

4. تأثير عودة الطابق الجوي

عندما تختلف مقاومة الهواء العائد عبر الأرض ، سيتم إنشاء اختلاف الضغط ، بحيث يتدفق الهواء في اتجاه مقاومة أقل ، ولن يتم الحصول على تدفق الهواء الموحد. طريقة التصميم الشعبية الحالية هي استخدام الأرضيات المرتفعة. عندما يكون معدل فتح الأرضيات المرتفعة 10 ٪ ، يمكن توزيع سرعة تدفق الهواء في ارتفاع العمل للغرفة بالتساوي. بالإضافة إلى ذلك ، ينبغي إيلاء اهتمام صارم لتنظيف الأعمال لتقليل مصدر تلوث الأرضية.

5. ظاهرة الحث

تشير ما يسمى الظاهرة الحثية بالظاهرة إلى أن تدفق الهواء في الاتجاه المعاكس للتدفق الموحد يتم توليده ، ويتم إحداث الغبار المتولد في الغرفة أو الغبار في المنطقة الملوثة المجاورة إلى الجانب العلوي ، بحيث يكون الغبار يمكن تلوث الشريحة. فيما يلي ظواهر التعريفي الممكنة:

(1). لوحة أعمى

في غرفة نظيفة مع تدفق عمودي أحادي الاتجاه ، نظرًا للمفاصل الموجودة على الحائط ، هناك لوحات أعمى كبيرة عمومًا من شأنها أن تولد الاضطراب في تدفق العودة المحلي.

(2). مصابيح

سيكون لتركيبات الإضاءة في الغرفة النظيفة تأثير أكبر. نظرًا لأن حرارة مصابيح الفلورسنت تتسبب في ارتفاع تدفق الهواء ، فلن تكون هناك مساحة مضطربة تحت مصابيح الفلورسنت. بشكل عام ، تم تصميم المصابيح في الغرفة النظيفة في شكل دمعة لتقليل تأثير المصابيح على تنظيم تدفق الهواء.

(3.) الفجوات بين الجدران

عندما تكون هناك فجوات بين الأقسام ذات مستويات نظافة مختلفة أو بين الأقسام والسقوف ، يمكن نقل الغبار من المنطقة ذات متطلبات النظافة المنخفضة إلى المنطقة المجاورة مع متطلبات نظافة عالية.

(4). المسافة بين الماكينة والأرضية أو الجدار

إذا كانت الفجوة بين الماكينة والأرضية أو الجدار صغيرة جدًا ، فسوف تسبب اضطراب الارتداد. لذلك ، اترك فجوة بين المعدات والجدار ورفع الجهاز لتجنب ترك الآلة لمس الأرض مباشرة.