(一(yi))之定义
洁净(jing)室(Clean Room),亦称为(wei)或(huo)清(qing)净(jing)室。
「洁净室」是(shi)指将(jiang)一定空(kong)间(jian)范(fan)(fan)围(wei)(wei)内(nei)之(zhi)空(kong)气中的(de)微粒子、有(you)害(hai)空(kong)气、细菌等之(zhi)污染物(wu)排除,并将(jiang)室内(nei)之(zhi)温(wen)度(du)(du)(du)、洁净度(du)(du)(du)、室内(nei)压(ya)力、气流(liu)(liu)速度(du)(du)(du)与气流(liu)(liu)分布、噪音振动(dong)及照明、静电(dian)控制在(zai)某一需求范(fan)(fan)围(wei)(wei)内(nei),而所(suo)(suo)给予特(te)别设(she)计之(zhi)房间(jian)。亦即是(shi)不论外在(zai)之(zhi)空(kong)气条件(jian)如何变化,其室内(nei)均能(neng)(neng)俱(ju)有(you)维持原(yuan)先所(suo)(suo)设(she)定要求之(zhi)洁净度(du)(du)(du)、温(wen)湿度(du)(du)(du)及压(ya)力等性能(neng)(neng)之(zhi)特(te)性。
洁(jie)净(jing)室主(zhu)要之作用在于控制(zhi)产(chan)品(pin)(如硅(gui)芯片(pian)等)所接触之大气的洁(jie)净(jing)度日及温湿度,使产(chan)品(pin)能在一个良(liang)好(hao)之环境空(kong)间中生产(chan)、制(zhi)造,此空(kong)间我们称之为(wei)「洁(jie)净(jing)室」。
(二(er))洁(jie)净室之等级(ji)
世(shi)界(jie)各(ge)国均有自定规格(ge),但普遍还(hai)是用美(mei)国联邦(bang)标准209为多,以下(xia)仅就209D及209E和世(shi)界(jie)上其它各(ge)国制(zhi)定标准作介绍与相互比较。
209E与209D等(deng)(deng)大(da)之(zhi)(zhi)不同在于209E表(biao)示单位增加了公(gong)制单位,洁净室(shi)等(deng)(deng)级以(yi)‵M′字(zi)头表(biao)示,如M1、M1.5、M2.5、M3…..依(yi)此类推,配合国(guo)际公(gong)制单位之(zhi)(zhi)标准化,M字(zi)母后之(zhi)(zhi)阿(a)拉伯数(shu)目字(zi)是(shi)以(yi)每立方公(gong)尺(chi)中(zhong)>=0.5μm之(zhi)(zhi)微(wei)尘粒子数(shu)目字(zi)以(yi)10的幂次(ci)方表(biao)示,取(qu)指数(shu)为(wei)之(zhi)(zhi),若微(wei)尘粒子数(shu)介于前后二者完(wan)全幂次(ci)方之(zhi)(zhi)间,则以(yi)1.5、2.5、3.5….表(biao)示。
美国(guo)联邦标准(zhun)FS 209D都以英制每(mei)立(li)方(fang)英呎为(wei)单位(wei),日(ri)(ri)本则是采用公制,即(ji)以每(mei)立(li)方(fang)公尺(chi)(chi)为(wei)单位(wei),以0.1μm微(wei)粒子(zi)为(wei)计(ji)数标准(zhun)。日(ri)(ri)本标准(zhun)之表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,好(hao)的等级(ji)为(wei)Class 1,差则为(wei)Class 8,以每(mei)立(li)方(fang)公尺(chi)(chi)中(zhong)微(wei)尘粒子(zi)总数中(zhong)化为(wei)10的幂次方(fang),取其指数而(er)得。
(三)洁净室控管之项目
1. 能除去空(kong)气中(zhong)飘游(you)之微尘粒子(zi)。
2. 能(neng)防止微尘粒子之产(chan)生。
3. 温度(du)和湿度(du)之控制。
4. 压力(li)之调节。
5. 有(you)害气(qi)体(ti)之排除。
6. 结构物与(yu)隔间之气密性。
7. 静(jing)电(dian)之防制。
8. 电磁干(gan)扰预防。
9. 安全(quan)因素之考(kao)虑(lv)。
10. 节能之考量。
四)洁(jie)净室(shi)之分类
1.乱流式(Turbulent Flow):
空气由空调箱经(jing)风管与洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)内之(zhi)空气过滤器(qi)(HEPA)进入洁(jie)(jie)净(jing)室(shi),并由洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)两侧(ce)隔间墙板或高(gao)架地板回风。气流非(fei)直线型(xing)(xing)运动而呈不规(gui)则之(zhi)乱流或涡流状态(tai)。此型(xing)(xing)式(shi)适用于洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)等级1,000-100,000级。
优点:构(gou)造(zao)简单、系(xi)统建(jian)造(zao)成本,洁净(jing)室之扩充比(bi)较容易,在(zai)某些(xie)特殊用途场(chang)所,可并(bing)用无尘工作台,提高洁净(jing)室等级。
缺(que)点:乱流(liu)造成的微尘粒子于室内空间(jian)飘浮不易排(pai)出,易污染(ran)制程产品。另外(wai)若系统(tong)停止(zhi)运(yun)转再激活(huo),欲达需(xu)求之洁净度,往往须(xu)耗时相当长一段时间(jian)。
2.层流式(Laminar):
层流式空气(qi)气(qi)流运(yun)动(dong)成一(yi)均匀之(zhi)直线形,空气(qi)由覆盖率(lv)之(zhi)过滤器进(jin)入室(shi)内(nei),并由高(gao)架地板(ban)或(huo)两(liang)侧隔墙板(ban)回风,此型式适用(yong)于洁(jie)净室(shi)等级需定较高(gao)之(zhi)环(huan)境使用(yong),一(yi)般其洁(jie)净室(shi)等级为(wei)(wei)Class 1~100。其型式可分为(wei)(wei)二种:
(1)水(shui)平层流(liu)式:水(shui)平式空(kong)气自过滤器单(dan)方(fang)向吹出(chu),由对边(bian)墙壁之回风(feng)(feng)系统回风(feng)(feng),尘埃随风(feng)(feng)向排出(chu)室外(wai),一般在下流(liu)侧污染较严重。
优点:构造简单,运转(zhuan)后短时间内即可变(bian)成(cheng)稳(wen)定。
缺点:建(jian)造费用比乱(luan)流式(shi)高,室内空间(jian)不易扩充。
(2)垂直层流式(shi):房间(jian)天花板完全(quan)以ULPA过滤器覆盖,空(kong)气由上(shang)往下吹,可(ke)得较高之洁(jie)净(jing)度,在制程中或工作人员所(suo)产生的尘(chen)埃可(ke)快速(su)排出室外(wai)而不会影响其它工作区(qu)域。
优点:管(guan)理容易(yi),运转开始短时间内(nei)即(ji)可达稳(wen)定状(zhuang)(zhuang)态,不易(yi)为(wei)作业(ye)(ye)状(zhuang)(zhuang)态或作业(ye)(ye)人员所影响。
缺点:构造(zao)费用(yong)较(jiao)高(gao),弹性运用(yong)空间(jian)困难,天(tian)花(hua)板(ban)之吊(diao)架相当占空间(jian),维修更换(huan)过滤器较(jiao)麻烦(fan)。
3.复(fu)合式(Mixed Type):
复合式为将乱流(liu)式及(ji)层流(liu)式予以复合或并用(yong),可提供局(ju)部超洁(jie)净之空(kong)气(qi)。
(1)洁(jie)(jie)净(jing)隧道(Clean Tunnel):以(yi)HEPA或ULPA过(guo)滤器将(jiang)制程区域(yu)或工作(zuo)区域(yu)覆盖使洁(jie)(jie)净(jing)度等(deng)级提高至(zhi)10级以(yi)上,可节省安装(zhuang)运转费用(yong)。此(ci)型式(shi)需将(jiang)作(zuo)业人员之工作(zuo)区与产品和机器维修予以(yi)隔离,以(yi)避免(mian)机器维修时影响了工作(zuo)及品质,ULSI制程大都采(cai)用(yong)此(ci)种型式(shi)。
洁净隧道另有二项优点:A.弹性扩充容(rong)易(yi); B.维(wei)修(xiu)设备时可在维(wei)修(xiu)区轻易(yi)执行。
(2)洁净(jing)管道(Clean Tube):将产品(pin)流程经(jing)过的(de)自动生产线包围并净(jing)化处理,将洁净(jing)度等级提至100级以上(shang)。因产品(pin)和作业员(yuan)及(ji)(ji)发(fa)尘环境相(xiang)互(hu)隔离,少量之送(song)风即(ji)可得到良好之洁净(jing)度,可节省能源,不需人工的(de)自动化生产线为(wei)适宜使用(yong)。药品(pin)、食品(pin)业界及(ji)(ji)半(ban)导(dao)体业界均适用(yong)。
(3)并装局(ju)部洁(jie)净(jing)室(shi)(shi)(Clean Spot):将(jiang)洁(jie)净(jing)室(shi)(shi)等级10,000~100,000之乱流(liu)洁(jie)净(jing)室(shi)(shi)内之产(chan)(chan)品制程区的洁(jie)净(jing)度等级提高为10~1000级以上,以为生产(chan)(chan)之用(yong);洁(jie)净(jing)工作台、洁(jie)净(jing)工作棚、洁(jie)净(jing)风柜即属(shu)此类。
洁净工(gong)作台:等级Class 1~100级。
洁(jie)净工作棚:为在(zai)乱流式(shi)之(zhi)(zhi)洁(jie)净室空(kong)间内以(yi)防(fang)静电之(zhi)(zhi)透明塑料布围成一小空(kong)间,采用独立之(zhi)(zhi)HEPA或ULPA及空(kong)调(diao)送风机组而成为一较之(zhi)(zhi)洁(jie)净空(kong)间,其(qi)等级为10~1000级,高(gao)度在(zai)2.5米左右,覆盖面积约10m2以(yi)下,四支(zhi)支(zhi)柱(zhu)并加装活动轮(lun),可为弹(dan)性运用。
(五)洁(jie)净(jing)室气流(liu)之流(liu)动
洁(jie)净(jing)室的(de)洁(jie)净(jing)度往(wang)往(wang)受到气流的(de)影(ying)响,换言之,即人、机器隔间、建筑结构(gou)等(deng)所产生的(de)尘埃(ai)之移动(dong)、扩(kuo)散(san)受到气流的(de)支配。
洁(jie)净(jing)(jing)室系(xi)利(li)(li)用HEPA、ULPA过(guo)滤空气,其尘(chen)埃(ai)的收集率达99.97~99.99995%之(zhi)多,因(yin)此经(jing)过(guo)此过(guo)滤器过(guo)滤的空气可(ke)说十分干(gan)净(jing)(jing)。然而洁(jie)净(jing)(jing)室内(nei)除了人以外,尚(shang)有机器等之(zhi)发(fa)尘(chen)源,这些发(fa)生的尘(chen)埃(ai)一(yi)旦扩散,即无法保持洁(jie)净(jing)(jing)空间(jian),因(yin)此必须利(li)(li)用气流(liu)将发(fa)生的尘(chen)埃(ai)迅速排出室外。
洁(jie)(jie)净(jing)(jing)室(shi)内的气流是左右洁(jie)(jie)净(jing)(jing)室(shi)性能的重(zhong)要因素,一般洁(jie)(jie)净(jing)(jing)室(shi)的气流速度是选在0.25~0.5m/s
之间(jian),此气流速(su)(su)度属微风(feng)(feng)(feng)区域,易(yi)受人、机器等的(de)动作而(er)(er)干(gan)扰趋于混乱、虽(sui)提高风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)可抑制此一扰乱之影响而(er)(er)保(bao)持洁(jie)净度、但因(yin)风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)的(de)提高,将影响运转成本的(de)增加,所以应(ying)在满足要求(qiu)的(de)洁(jie)净度水准之时,能(neng)以适当(dang)的(de)风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)供应(ying),以达到适当(dang)的(de)风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)供应(ying)以达到经济性效(xiao)果(guo)。
另一(yi)(yi)方面(mian)(mian)欲达到(dao)洁净室洁净度之稳定效果,均(jun)一(yi)(yi)气流(liu)之保(bao)持亦为一(yi)(yi)重要因素,均(jun)一(yi)(yi)气流(liu)若无法保(bao)持,表示风速有(you)异(yi),特别是在壁(bi)面(mian)(mian),气流(liu)会延着(zhe)壁(bi)面(mian)(mian)发生涡(wo)流(liu)作用(yong),此时(shi)要实(shi)现(xian)高洁净度事实(shi)上很困难。
垂直层流(liu)式方(fang)向要保持(chi)均(jun)一气流(liu)必须:(a)吹出面(mian)的(de)风(feng)速(su)不可有速(su)度(du)上(shang)的(de)差异;(b)地板回风(feng)板吸入(ru)面(mian)之(zhi)(zhi)风(feng)速(su)不可有速(su)度(du)上(shang)的(de)差异。速(su)度(du)过低或(huo)过高(gao)(0.2m/s,0.7m/s)均(jun)有涡流(liu)之(zhi)(zhi)现象发生,而(er)0.5m/s之(zhi)(zhi)速(su)度(du),气流(liu)则较(jiao)均(jun)一,目(mu)前一般洁净室(shi),其(qi)风(feng)速(su)均(jun)取在0.25~0.5m/s之(zhi)(zhi)间。
影响洁净(jing)(jing)室的气(qi)(qi)流因(yin)素很多,如制程(cheng)设备(bei)、人员(yuan)、洁净(jing)(jing)室组(zu)装材、照明器具(ju)等,同时对(dui)于生(sheng)产设备(bei)上(shang)方(fang)气(qi)(qi)流的分流点,亦(yi)应列入考虑因(yin)素。
一般(ban)操(cao)作(zuo)(zuo)台或生产设备(bei)等(deng)表面的气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)点,应设于洁净室(shi)空(kong)间与(yu)隔墙板(ban)间距2/3之(zhi)处,如此(ci)可(ke)使作(zuo)(zuo)业人员(yuan)工作(zuo)(zuo)时,气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)可(ke)从制程区(qu)内部(bu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向作(zuo)(zuo)业区(qu),而(er)将(jiang)(jiang)微(wei)尘带(dai)走;若分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)点配置在制程区(qu)前方(fang),将(jiang)(jiang)成为不当(dang)的气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu),此(ci)时大部(bu)份的气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)将(jiang)(jiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)至制程区(qu)之(zhi)后,作(zuo)(zuo)业员(yuan)操(cao)作(zuo)(zuo)所引(yin)起的尘埃(ai)将(jiang)(jiang)被(bei)带(dai)到设备(bei)后面,工作(zuo)(zuo)台因(yin)而(er)将(jiang)(jiang)受(shou)到污染,良(liang)率也势必降(jiang)低。
洁净室内(nei)的工作桌等障(zhang)碍物,在相接处均会有涡(wo)流现象(xiang)发生,相对地在其附近之洁净度将(jiang)(jiang)会较差,在工作桌面钻上回(hui)风孔(kong),将(jiang)(jiang)使涡(wo)流现象(xiang)减少;组装材料之选择是否恰当(dang)、设备布局是否完善,亦为气流是否成为涡(wo)流现象(xiang)之重要(yao)因素。
(六)洁净(jing)室之(zhi)构成
洁净(jing)室的构成(cheng)(cheng)是由下列各项系(xi)统所(suo)组(zu)成(cheng)(cheng)(在所(suo)组(zu)成(cheng)(cheng)的系(xi)统分子(zi)中是缺一不(bu)可的),否则将无(wu)法(fa)构成(cheng)(cheng)一完(wan)整且(qie)品质良好的洁净(jing)室:
(1)天(tian)花(hua)板系统:包括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或(huo)U-Beam)、天(tian)花(hua)板格子梁(Ceiling grid或(huo)Ceilingframe)。
(2)空调系统(tong):包括空气舱(cang)、过滤器系统(tong)、风(feng)车(che)等。
(3)隔墙(qiang)板(Partitional wall):包括窗户(hu)、门(men)。
(4)地板:包括高架地板或防(fang)静电舒美地板。
(5)照明器(qi)具(ju):包括日光灯、黄色灯管等(deng)。
洁净室之建筑主体(ti)构造,一(yi)般是(shi)用钢筋或骨水泥(ni),但无(wu)论是(shi)何种(zhong)构造,必须满足(zu)如(ru)下之条件:
A.不会因(yin)温度变化与(yu)振动而发(fa)生裂痕;
B.不易产生(sheng)微尘粒子,且很难附着粒子;
C.吸湿性小;
D.为了(le)维持室内之湿度(du)条件,热绝(jue)缘性(xing)要(yao)高
洁净(jing)室(Clean Room),亦称为(wei)或(huo)清(qing)净(jing)室。
「洁净室」是(shi)指将(jiang)一定空(kong)间(jian)范(fan)(fan)围(wei)(wei)内(nei)之(zhi)空(kong)气中的(de)微粒子、有(you)害(hai)空(kong)气、细菌等之(zhi)污染物(wu)排除,并将(jiang)室内(nei)之(zhi)温(wen)度(du)(du)(du)、洁净度(du)(du)(du)、室内(nei)压(ya)力、气流(liu)(liu)速度(du)(du)(du)与气流(liu)(liu)分布、噪音振动(dong)及照明、静电(dian)控制在(zai)某一需求范(fan)(fan)围(wei)(wei)内(nei),而所(suo)(suo)给予特(te)别设(she)计之(zhi)房间(jian)。亦即是(shi)不论外在(zai)之(zhi)空(kong)气条件(jian)如何变化,其室内(nei)均能(neng)(neng)俱(ju)有(you)维持原(yuan)先所(suo)(suo)设(she)定要求之(zhi)洁净度(du)(du)(du)、温(wen)湿度(du)(du)(du)及压(ya)力等性能(neng)(neng)之(zhi)特(te)性。
洁(jie)净(jing)室主(zhu)要之作用在于控制(zhi)产(chan)品(pin)(如硅(gui)芯片(pian)等)所接触之大气的洁(jie)净(jing)度日及温湿度,使产(chan)品(pin)能在一个良(liang)好(hao)之环境空(kong)间中生产(chan)、制(zhi)造,此空(kong)间我们称之为(wei)「洁(jie)净(jing)室」。
(二(er))洁(jie)净室之等级(ji)
世(shi)界(jie)各(ge)国均有自定规格(ge),但普遍还(hai)是用美(mei)国联邦(bang)标准209为多,以下(xia)仅就209D及209E和世(shi)界(jie)上其它各(ge)国制(zhi)定标准作介绍与相互比较。
209E与209D等(deng)(deng)大(da)之(zhi)(zhi)不同在于209E表(biao)示单位增加了公(gong)制单位,洁净室(shi)等(deng)(deng)级以(yi)‵M′字(zi)头表(biao)示,如M1、M1.5、M2.5、M3…..依(yi)此类推,配合国(guo)际公(gong)制单位之(zhi)(zhi)标准化,M字(zi)母后之(zhi)(zhi)阿(a)拉伯数(shu)目字(zi)是(shi)以(yi)每立方公(gong)尺(chi)中(zhong)>=0.5μm之(zhi)(zhi)微(wei)尘粒子数(shu)目字(zi)以(yi)10的幂次(ci)方表(biao)示,取(qu)指数(shu)为(wei)之(zhi)(zhi),若微(wei)尘粒子数(shu)介于前后二者完(wan)全幂次(ci)方之(zhi)(zhi)间,则以(yi)1.5、2.5、3.5….表(biao)示。
美国(guo)联邦标准(zhun)FS 209D都以英制每(mei)立(li)方(fang)英呎为(wei)单位(wei),日(ri)(ri)本则是采用公制,即(ji)以每(mei)立(li)方(fang)公尺(chi)(chi)为(wei)单位(wei),以0.1μm微(wei)粒子(zi)为(wei)计(ji)数标准(zhun)。日(ri)(ri)本标准(zhun)之表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,好(hao)的等级(ji)为(wei)Class 1,差则为(wei)Class 8,以每(mei)立(li)方(fang)公尺(chi)(chi)中(zhong)微(wei)尘粒子(zi)总数中(zhong)化为(wei)10的幂次方(fang),取其指数而(er)得。
(三)洁净室控管之项目
1. 能除去空(kong)气中(zhong)飘游(you)之微尘粒子(zi)。
2. 能(neng)防止微尘粒子之产(chan)生。
3. 温度(du)和湿度(du)之控制。
4. 压力(li)之调节。
5. 有(you)害气(qi)体(ti)之排除。
6. 结构物与(yu)隔间之气密性。
7. 静(jing)电(dian)之防制。
8. 电磁干(gan)扰预防。
9. 安全(quan)因素之考(kao)虑(lv)。
10. 节能之考量。
四)洁(jie)净室(shi)之分类
1.乱流式(Turbulent Flow):
空气由空调箱经(jing)风管与洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)内之(zhi)空气过滤器(qi)(HEPA)进入洁(jie)(jie)净(jing)室(shi),并由洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)两侧(ce)隔间墙板或高(gao)架地板回风。气流非(fei)直线型(xing)(xing)运动而呈不规(gui)则之(zhi)乱流或涡流状态(tai)。此型(xing)(xing)式(shi)适用于洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)等级1,000-100,000级。
优点:构(gou)造(zao)简单、系(xi)统建(jian)造(zao)成本,洁净(jing)室之扩充比(bi)较容易,在(zai)某些(xie)特殊用途场(chang)所,可并(bing)用无尘工作台,提高洁净(jing)室等级。
缺(que)点:乱流(liu)造成的微尘粒子于室内空间(jian)飘浮不易排(pai)出,易污染(ran)制程产品。另外(wai)若系统(tong)停止(zhi)运(yun)转再激活(huo),欲达需(xu)求之洁净度,往往须(xu)耗时相当长一段时间(jian)。
2.层流式(Laminar):
层流式空气(qi)气(qi)流运(yun)动(dong)成一(yi)均匀之(zhi)直线形,空气(qi)由覆盖率(lv)之(zhi)过滤器进(jin)入室(shi)内(nei),并由高(gao)架地板(ban)或(huo)两(liang)侧隔墙板(ban)回风,此型式适用(yong)于洁(jie)净室(shi)等级需定较高(gao)之(zhi)环(huan)境使用(yong),一(yi)般其洁(jie)净室(shi)等级为(wei)(wei)Class 1~100。其型式可分为(wei)(wei)二种:
(1)水(shui)平层流(liu)式:水(shui)平式空(kong)气自过滤器单(dan)方(fang)向吹出(chu),由对边(bian)墙壁之回风(feng)(feng)系统回风(feng)(feng),尘埃随风(feng)(feng)向排出(chu)室外(wai),一般在下流(liu)侧污染较严重。
优点:构造简单,运转(zhuan)后短时间内即可变(bian)成(cheng)稳(wen)定。
缺点:建(jian)造费用比乱(luan)流式(shi)高,室内空间(jian)不易扩充。
(2)垂直层流式(shi):房间(jian)天花板完全(quan)以ULPA过滤器覆盖,空(kong)气由上(shang)往下吹,可(ke)得较高之洁(jie)净(jing)度,在制程中或工作人员所(suo)产生的尘(chen)埃可(ke)快速(su)排出室外(wai)而不会影响其它工作区(qu)域。
优点:管(guan)理容易(yi),运转开始短时间内(nei)即(ji)可达稳(wen)定状(zhuang)(zhuang)态,不易(yi)为(wei)作业(ye)(ye)状(zhuang)(zhuang)态或作业(ye)(ye)人员所影响。
缺点:构造(zao)费用(yong)较(jiao)高(gao),弹性运用(yong)空间(jian)困难,天(tian)花(hua)板(ban)之吊(diao)架相当占空间(jian),维修更换(huan)过滤器较(jiao)麻烦(fan)。
3.复(fu)合式(Mixed Type):
复合式为将乱流(liu)式及(ji)层流(liu)式予以复合或并用(yong),可提供局(ju)部超洁(jie)净之空(kong)气(qi)。
(1)洁(jie)(jie)净(jing)隧道(Clean Tunnel):以(yi)HEPA或ULPA过(guo)滤器将(jiang)制程区域(yu)或工作(zuo)区域(yu)覆盖使洁(jie)(jie)净(jing)度等(deng)级提高至(zhi)10级以(yi)上,可节省安装(zhuang)运转费用(yong)。此(ci)型式(shi)需将(jiang)作(zuo)业人员之工作(zuo)区与产品和机器维修予以(yi)隔离,以(yi)避免(mian)机器维修时影响了工作(zuo)及品质,ULSI制程大都采(cai)用(yong)此(ci)种型式(shi)。
洁净隧道另有二项优点:A.弹性扩充容(rong)易(yi); B.维(wei)修(xiu)设备时可在维(wei)修(xiu)区轻易(yi)执行。
(2)洁净(jing)管道(Clean Tube):将产品(pin)流程经(jing)过的(de)自动生产线包围并净(jing)化处理,将洁净(jing)度等级提至100级以上(shang)。因产品(pin)和作业员(yuan)及(ji)(ji)发(fa)尘环境相(xiang)互(hu)隔离,少量之送(song)风即(ji)可得到良好之洁净(jing)度,可节省能源,不需人工的(de)自动化生产线为(wei)适宜使用(yong)。药品(pin)、食品(pin)业界及(ji)(ji)半(ban)导(dao)体业界均适用(yong)。
(3)并装局(ju)部洁(jie)净(jing)室(shi)(shi)(Clean Spot):将(jiang)洁(jie)净(jing)室(shi)(shi)等级10,000~100,000之乱流(liu)洁(jie)净(jing)室(shi)(shi)内之产(chan)(chan)品制程区的洁(jie)净(jing)度等级提高为10~1000级以上,以为生产(chan)(chan)之用(yong);洁(jie)净(jing)工作台、洁(jie)净(jing)工作棚、洁(jie)净(jing)风柜即属(shu)此类。
洁净工(gong)作台:等级Class 1~100级。
洁(jie)净工作棚:为在(zai)乱流式(shi)之(zhi)(zhi)洁(jie)净室空(kong)间内以(yi)防(fang)静电之(zhi)(zhi)透明塑料布围成一小空(kong)间,采用独立之(zhi)(zhi)HEPA或ULPA及空(kong)调(diao)送风机组而成为一较之(zhi)(zhi)洁(jie)净空(kong)间,其(qi)等级为10~1000级,高(gao)度在(zai)2.5米左右,覆盖面积约10m2以(yi)下,四支(zhi)支(zhi)柱(zhu)并加装活动轮(lun),可为弹(dan)性运用。
(五)洁(jie)净(jing)室气流(liu)之流(liu)动
洁(jie)净(jing)室的(de)洁(jie)净(jing)度往(wang)往(wang)受到气流的(de)影(ying)响,换言之,即人、机器隔间、建筑结构(gou)等(deng)所产生的(de)尘埃(ai)之移动(dong)、扩(kuo)散(san)受到气流的(de)支配。
洁(jie)净(jing)(jing)室系(xi)利(li)(li)用HEPA、ULPA过(guo)滤空气,其尘(chen)埃(ai)的收集率达99.97~99.99995%之(zhi)多,因(yin)此经(jing)过(guo)此过(guo)滤器过(guo)滤的空气可(ke)说十分干(gan)净(jing)(jing)。然而洁(jie)净(jing)(jing)室内(nei)除了人以外,尚(shang)有机器等之(zhi)发(fa)尘(chen)源,这些发(fa)生的尘(chen)埃(ai)一(yi)旦扩散,即无法保持洁(jie)净(jing)(jing)空间(jian),因(yin)此必须利(li)(li)用气流(liu)将发(fa)生的尘(chen)埃(ai)迅速排出室外。
洁(jie)(jie)净(jing)(jing)室(shi)内的气流是左右洁(jie)(jie)净(jing)(jing)室(shi)性能的重(zhong)要因素,一般洁(jie)(jie)净(jing)(jing)室(shi)的气流速度是选在0.25~0.5m/s
之间(jian),此气流速(su)(su)度属微风(feng)(feng)(feng)区域,易(yi)受人、机器等的(de)动作而(er)(er)干(gan)扰趋于混乱、虽(sui)提高风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)可抑制此一扰乱之影响而(er)(er)保(bao)持洁(jie)净度、但因(yin)风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)的(de)提高,将影响运转成本的(de)增加,所以应(ying)在满足要求(qiu)的(de)洁(jie)净度水准之时,能(neng)以适当(dang)的(de)风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)供应(ying),以达到适当(dang)的(de)风(feng)(feng)(feng)速(su)(su)供应(ying)以达到经济性效(xiao)果(guo)。
另一(yi)(yi)方面(mian)(mian)欲达到(dao)洁净室洁净度之稳定效果,均(jun)一(yi)(yi)气流(liu)之保(bao)持亦为一(yi)(yi)重要因素,均(jun)一(yi)(yi)气流(liu)若无法保(bao)持,表示风速有(you)异(yi),特别是在壁(bi)面(mian)(mian),气流(liu)会延着(zhe)壁(bi)面(mian)(mian)发生涡(wo)流(liu)作用(yong),此时(shi)要实(shi)现(xian)高洁净度事实(shi)上很困难。
垂直层流(liu)式方(fang)向要保持(chi)均(jun)一气流(liu)必须:(a)吹出面(mian)的(de)风(feng)速(su)不可有速(su)度(du)上(shang)的(de)差异;(b)地板回风(feng)板吸入(ru)面(mian)之(zhi)(zhi)风(feng)速(su)不可有速(su)度(du)上(shang)的(de)差异。速(su)度(du)过低或(huo)过高(gao)(0.2m/s,0.7m/s)均(jun)有涡流(liu)之(zhi)(zhi)现象发生,而(er)0.5m/s之(zhi)(zhi)速(su)度(du),气流(liu)则较(jiao)均(jun)一,目(mu)前一般洁净室(shi),其(qi)风(feng)速(su)均(jun)取在0.25~0.5m/s之(zhi)(zhi)间。
影响洁净(jing)(jing)室的气(qi)(qi)流因(yin)素很多,如制程(cheng)设备(bei)、人员(yuan)、洁净(jing)(jing)室组(zu)装材、照明器具(ju)等,同时对(dui)于生(sheng)产设备(bei)上(shang)方(fang)气(qi)(qi)流的分流点,亦(yi)应列入考虑因(yin)素。
一般(ban)操(cao)作(zuo)(zuo)台或生产设备(bei)等(deng)表面的气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)点,应设于洁净室(shi)空(kong)间与(yu)隔墙板(ban)间距2/3之(zhi)处,如此(ci)可(ke)使作(zuo)(zuo)业人员(yuan)工作(zuo)(zuo)时,气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)可(ke)从制程区(qu)内部(bu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向作(zuo)(zuo)业区(qu),而(er)将(jiang)(jiang)微(wei)尘带(dai)走;若分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)点配置在制程区(qu)前方(fang),将(jiang)(jiang)成为不当(dang)的气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)分(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu),此(ci)时大部(bu)份的气(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)将(jiang)(jiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)至制程区(qu)之(zhi)后,作(zuo)(zuo)业员(yuan)操(cao)作(zuo)(zuo)所引(yin)起的尘埃(ai)将(jiang)(jiang)被(bei)带(dai)到设备(bei)后面,工作(zuo)(zuo)台因(yin)而(er)将(jiang)(jiang)受(shou)到污染,良(liang)率也势必降(jiang)低。
洁净室内(nei)的工作桌等障(zhang)碍物,在相接处均会有涡(wo)流现象(xiang)发生,相对地在其附近之洁净度将(jiang)(jiang)会较差,在工作桌面钻上回(hui)风孔(kong),将(jiang)(jiang)使涡(wo)流现象(xiang)减少;组装材料之选择是否恰当(dang)、设备布局是否完善,亦为气流是否成为涡(wo)流现象(xiang)之重要(yao)因素。
(六)洁净(jing)室之(zhi)构成
洁净(jing)室的构成(cheng)(cheng)是由下列各项系(xi)统所(suo)组(zu)成(cheng)(cheng)(在所(suo)组(zu)成(cheng)(cheng)的系(xi)统分子(zi)中是缺一不(bu)可的),否则将无(wu)法(fa)构成(cheng)(cheng)一完(wan)整且(qie)品质良好的洁净(jing)室:
(1)天(tian)花(hua)板系统:包括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或(huo)U-Beam)、天(tian)花(hua)板格子梁(Ceiling grid或(huo)Ceilingframe)。
(2)空调系统(tong):包括空气舱(cang)、过滤器系统(tong)、风(feng)车(che)等。
(3)隔墙(qiang)板(Partitional wall):包括窗户(hu)、门(men)。
(4)地板:包括高架地板或防(fang)静电舒美地板。
(5)照明器(qi)具(ju):包括日光灯、黄色灯管等(deng)。
洁净室之建筑主体(ti)构造,一(yi)般是(shi)用钢筋或骨水泥(ni),但无(wu)论是(shi)何种(zhong)构造,必须满足(zu)如(ru)下之条件:
A.不会因(yin)温度变化与(yu)振动而发(fa)生裂痕;
B.不易产生(sheng)微尘粒子,且很难附着粒子;
C.吸湿性小;
D.为了(le)维持室内之湿度(du)条件,热绝(jue)缘性(xing)要(yao)高
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