6. 结构物与隔间之气密性。 (Clean Room)
「洁净室」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。 (Clean Spot)
1. 能除去空气中飘游之微尘粒子。
5. 有害气体之排除。
(一)洁净室之定义
洁净室,亦称为无尘室或清净室。
2. 能防止微尘粒子之产生。
(3)隔墙板(Partitional wall):包括窗户、门。因产品和功课员及发尘环境相互隔离,少量之送风即可得到良好之洁净度,可节省能源,不需人工的自动化出产线为最相宜使用。
洁净室内的工作桌等障碍物,在相接处均会有涡流现象发生,相对地在其四周之洁净度将会较差,在工作桌面钻上回风孔,将使涡流现象减少最低;组装材料之选择是否恰当、设备布局是否完善,亦为气流是否成为涡流现象之重要因素。
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(五)洁净室气流之活动
洁净室的洁净度往往受到气流的影响,换言之,即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。
另一方面欲达到洁净室洁净度之不乱效果,均一气流之保持亦为一重要因素,均一气流若无法保持,表示风速有异,特别是在壁面,气流会延着壁面发生涡流作用,此时要实现高洁净度事实上很难题。另外若系统休止运转再激活,欲达需求之洁净度,往往须耗时相称长一段时间。
一般操纵台或出产设备等表面的气流分流点,应设于洁净室空间与隔墙板间距2/3之处,如斯可使功课职员工作时,气流可从制程区内部流向功课区,而将微尘带走;若分流点配置在制程区前方,将成为不当的气流分流,此时大部份的气流将流至制程区之后,功课员操纵所引起的尘埃将被带到设备后面,工作台因而将受到污染,良率也势必降低。
缺点:乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出,易污染制程产品。此型式合用于洁净室等级1,000-100,000级。
(2)洁净管道(Clean Tube):将产品流程经由的自动出产线包抄并净化处理,将洁净度等级提至100级以上。然而洁净室内除了人以外,尚有机器等之发尘源,这些发生的尘埃一旦扩散,即无法保持洁净空间,因此必需利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。
209E与209D等最大之不同在于209E表示单位增加了公制单位,洁净室等级以‵M′字头表示,如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此类推,配合国际公制单位之尺度化,M字母后之阿拉伯数量字是以每立方公尺中>=0.5μm之微尘粒子数量字以10的幂次方表示,取指数为之,若微尘粒子数介于前后二者完全幂次方之间,则以1.5、2.5、3.5….表示。速渡过低或过高(0.2m/s,0.7m/s)均有涡流之现象发生,而0.5m/s之速度,气流则较均一,目前一般洁净室,其风速均取在0.25~0.5m/s之间。
洁净地道另有二项长处:A.弹性扩充轻易; B.维修设备时可在维修区等闲执行。
(5)照明用具:包括日光灯、黄色灯管等。
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3.复合式(Mixed Type):
复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用,可提供局部超洁净之空气。
垂直层流式方向要保持均一气流必需:(a)吹出头具名的风速不可有速度上的差异;(b)地板回风板吸入面之风速不可有速度上的差异。 (HEPA)
长处:构造简朴、系统建造本钱,洁净室之扩充比较轻易,在某些特殊用途场所,可并用无尘工作台,进步洁净室等级。
10. 节能之考量。
洁净室内的气流是左右洁净室机能的重要因素,一般洁净室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间,此气流速度属轻风区域,易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽进步风速可按捺此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的进步,将影响运转本钱的增加,所以应在知足要求的洁净度水准之时,能以最适当的风速供给,以达到适当的风速供赐与达到经济性效果。
美国联邦尺度FS 209D都以英制每立方英呎为单位,日本则是采用公制,即以每立方公尺为单位,以0.1μm微粒子为计数尺度。日本尺度之表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,最好的等级为Class 1,最差则为Class 8,以每立方公尺中微尘粒子总数中化为10的幂次方,取其指数而得。此型式需将功课职员之工作区与产品和机器维修予以隔离,以避免机器维修时影响了工作及品质,ULSI制程大都采用此种型式。
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(二)洁净室之等级
世界各国均有自定规格,但普遍仍是用美国联邦尺度209为多,以下仅就209D及209E和世界上其它各国制定尺度作先容与相互比较。亦等于不论外在之空气前提如何变化,其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等机能之特性。
(2)垂直层流式:房间天花板完全以ULPA过滤器笼盖,空气由上往下吹,可得较高之洁净度,在制程中或工作职员所
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产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。
(3)并装局部洁净室:将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级进步为10~1000级以上,认为出产之用;洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。
(1)洁净地道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域100%笼盖使洁净度等级进步至10级以上,可节省安装运转用度。
洁净室最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度日及温湿度,使产品能在一个良好之环境空间中出产、制造,此空间我们称之为「洁净室」。 ?
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2.层流式: (Laminar)
层流式空气气流运动成一平均之直线形,空气由笼盖率100%之过滤器进入室内,并由高架地板或两侧隔墙板回风,此型式合用于洁净室等级需定较高之环境使用,一般其洁净室等级为Class 1~100。
4. 压力之调节。
9. 安全因素之考虑。
(4)地板:包括高架地板或防静电舒美地板。
洁净室之建筑主体构造,一般是用钢筋或骨水泥,但不管是何种构造,必需知足如下之前提:
A.不会因温度变化与振动而发生裂缝;
B.不易产生微尘粒子,且很难附着粒子;
C.吸湿性小;
D.为了维持室内之湿度前提,热绝缘性要高;