El rendimiento del chip en la industria de fabricación de chips está estrechamente relacionado con el tamaño y el número de partículas de aire depositadas en el chip. Una buena organización de flujo de aire puede tomar partículas generadas a partir de fuentes de polvo lejos de la habitación limpia y garantizar la limpieza de la sala limpia. Es decir, la organización de flujo de aire en la sala limpia juega un papel vital en el rendimiento de la producción de chips. Los objetivos que se logran en el diseño de la organización de flujo de aire de la sala limpia son: reducir o eliminar las corrientes remolinos en el campo de flujo para evitar la retención de partículas nocivas; Para mantener un gradiente de presión positivo apropiado para prevenir la contaminación cruzada.
Según el principio de la sala limpia, las fuerzas que actúan sobre las partículas incluyen fuerza de masa, fuerza molecular, atracción entre partículas, fuerza de flujo de aire, etc.
Fuerza de flujo de aire: se refiere a la fuerza del flujo de aire causado por el flujo de aire de suministro y retorno, flujo de aire de convección térmica, agitación artificial y otros flujos de aire con un cierto caudal para transportar partículas. Para el control de tecnología ambiental de la sala limpia, la fuerza de flujo de aire es el factor más importante.
Los experimentos han demostrado que en el movimiento del flujo de aire, las partículas siguen el flujo de aire a casi exactamente la misma velocidad. La condición de las partículas en el aire está determinada por la distribución del flujo de aire. Los principales efectos del flujo de aire en las partículas de interior incluyen: flujo de aire de suministro de aire (incluido el flujo de aire primario y flujo de aire secundario), flujo de aire y flujo de aire de convección térmica causado por las personas que caminan, y el impacto del flujo de aire en las partículas causadas por operaciones de procesos y equipos industriales. Los diferentes métodos de suministro de aire, interfaces de velocidad, operadores y equipos industriales, fenómenos inducidos, etc. en salas limpias son factores que afectan el nivel de limpieza.
1. Influencia del método de suministro de aire
(1) Velocidad de suministro de aire
Para garantizar un flujo de aire uniforme, la velocidad de suministro de aire en la sala limpia de flujo unidireccional debe ser uniforme; La zona muerta en la superficie de suministro de aire debe ser pequeña; y la caída de presión dentro del filtro HEPA también debe ser uniforme.
La velocidad de suministro de aire es uniforme: es decir, la desigualdad del flujo de aire se controla dentro de ± 20%.
Hay menos espacio muerto en la superficie de suministro de aire: no solo se debe reducir el área plana del marco HEPA, sino que, lo que es más importante, se debe usar FFU modular para simplificar el marco redundante.
Para garantizar que el flujo de aire sea vertical y unidireccional, la selección de caída de presión del filtro también es muy importante, y se requiere que la pérdida de presión dentro del filtro no pueda ser sesgada.
(2) Comparación entre el sistema FFU y el sistema de ventilador de flujo axial
FFU es una unidad de suministro de aire con ventilador y filtro HEPA. El ventilador centrífugo de la FFU es absorbido por el aire y convierte la presión dinámica en presión estática en el conducto de aire. Se explota uniformemente por el filtro Hepa. La presión de suministro de aire sobre el techo es presión negativa. De esta manera, ningún polvo se filtrará en una habitación limpia al reemplazar el filtro. Los experimentos han demostrado que el sistema FFU es superior al sistema de ventilador de flujo axial en términos de uniformidad de la salida de aire, paralelismo del flujo de aire y índice de eficiencia de ventilación. Esto se debe a que el paralelismo del flujo de aire del sistema FFU es mejor. El uso del sistema FFU puede mejorar la organización de flujo de aire en la sala limpia.
(3) Influencia de la propia estructura de FFU
FFU se compone principalmente de ventiladores, filtros, guías de flujo de aire y otros componentes. El filtro HEPA es la garantía más importante para la sala limpia para lograr la limpieza requerida requerida por el diseño. El material del filtro también afectará la uniformidad del campo de flujo. Cuando se agrega un material de filtro rugoso o una placa de flujo a la salida del filtro, el campo de flujo de salida se puede hacer fácilmente uniforme.
2. Impacto de la interfaz de velocidad con una limpieza diferente
En la misma sala limpia, entre el área de trabajo y el área no laboral con flujo vertical unidireccional, debido a la diferencia en la velocidad del aire en la caja HEPA, se producirá un efecto de vórtice mixto en la interfaz, y esta interfaz se convertirá en una turbulenta Zona de flujo de aire. La intensidad de la turbulencia del aire es particularmente fuerte, y las partículas pueden transmitirse a la superficie de la máquina del equipo y contaminar el equipo y las obleas.
3. Impacto en el personal y el equipo
Cuando la habitación limpia está vacía, las características del flujo de aire en la habitación generalmente cumplen con los requisitos de diseño. Una vez que el equipo entra en la sala limpia, las personas se mueven y los productos se transportan, inevitablemente hay obstáculos para la organización del flujo de aire, como puntos afilados que sobresalen de la máquina de equipos. En las esquinas o bordes, el gas se desviará para formar un área de flujo turbulento, y el fluido en el área no será fácilmente llevado por el gas entrante, lo que provocará contaminación.
Al mismo tiempo, la superficie del equipo mecánico se calentará debido a la operación continua, y el gradiente de temperatura causará un área de reflujo cerca de la máquina, lo que aumenta la acumulación de partículas en el área de reflujo. Al mismo tiempo, la temperatura alta hará que las partículas escapen. El efecto dual intensifica la capa vertical general. La dificultad de controlar la limpieza de la corriente. El polvo de los operadores en la habitación limpia puede adherirse fácilmente a las obleas en estas áreas de reflujo.
4. Influencia del piso de aire de regreso
Cuando la resistencia del aire de retorno que pasa a través del piso es diferente, la diferencia de presión ocurrirá, lo que hace que el aire fluya en la dirección de una pequeña resistencia, y no se obtendrá un flujo de aire uniforme. El método de diseño popular actual es usar un piso elevado. Cuando la relación de apertura del piso elevado es del 10%, la velocidad del flujo de aire se puede distribuir uniformemente a la altura de trabajo interior. Además, se debe prestar atención estricta a los trabajos de limpieza para reducir la fuente de contaminación en el piso.
5. Fenómeno de inducción
El llamado fenómeno de inducción se refiere al fenómeno de generar flujo de aire en la dirección opuesta al flujo uniforme, induciendo polvo generado en la habitación o el polvo en áreas contaminadas adyacentes al lado del viento ascendente, lo que hace que el polvo contamine la daforma. Los posibles fenómenos inducidos incluyen lo siguiente:
(1) Placa ciega
En una sala limpia con flujo vertical unidireccional, debido a las juntas en la pared, generalmente hay paneles ciegos grandes que producirán flujo turbulento y flujo de retorno local.
(2) Lámparas
Los accesorios de iluminación en la habitación limpia tendrán un mayor impacto. Dado que el calor de la lámpara fluorescente hace que el flujo de aire aumente, la lámpara fluorescente no se convertirá en un área turbulenta. En general, las lámparas en la habitación limpia están diseñadas en forma de lágrima para reducir el impacto de las lámparas en la organización del flujo de aire.
(3) espacios entre paredes
Cuando hay brechas entre paredes de partición o techos con diferentes requisitos de limpieza, el polvo de las áreas con bajos requisitos de limpieza puede transferirse a áreas adyacentes con altos requisitos de limpieza.
(4) La distancia entre el equipo mecánico y el piso o la pared
Si la brecha entre el equipo mecánico y el piso o la pared es pequeño, se producirá turbulencia de rebote. Por lo tanto, deje un espacio entre el equipo y el muro y eleve la plataforma de la máquina para evitar el contacto directo con el suelo.
Tiempo de publicación: Nov-02-2023