Las salas blancas, también llamadas salas libres de polvo, se utilizan para eliminar contaminantes como partículas de polvo, gases tóxicos y bacterias presentes en el aire dentro de un espacio determinado, así como para controlar la temperatura, la limpieza, la presión, la velocidad y la distribución del flujo de aire, el ruido, las vibraciones, la iluminación y la electricidad estática dentro de un rango específico. A continuación, se describen las cuatro condiciones necesarias para cumplir con los requisitos de limpieza en las medidas de purificación de salas blancas.
1. Limpieza del suministro de aire
Para garantizar que la limpieza del suministro de aire cumpla con los requisitos, la clave reside en el rendimiento y la instalación del filtro final del sistema de purificación. El filtro final del sistema de sala limpia generalmente utiliza un filtro HEPA o un filtro sub-HEPA. Según las normas nacionales, la eficiencia de los filtros HEPA se divide en cuatro grados: Clase A ≥99,9%, Clase B ≥99,99%, Clase C ≥99,999%, Clase D (para partículas ≥0,1 μm) ≥99,999% (también conocidos como filtros ultra-HEPA); los filtros sub-HEPA (para partículas ≥0,5 μm) tienen una eficiencia del 95 al 99,9%.
2. Organización del flujo de aire
La organización del flujo de aire de una sala limpia es diferente a la de una sala climatizada general. Requiere que el aire más limpio se suministre primero al área de operación. Su función es limitar y reducir la contaminación de los objetos procesados. Las diferentes organizaciones de flujo de aire tienen sus propias características y alcances: Flujo vertical unidireccional: Ambos pueden obtener un flujo de aire descendente uniforme, facilitan la disposición del equipo de proceso, tienen una fuerte capacidad de autopurificación y pueden simplificar instalaciones comunes como las instalaciones de salas limpias personales. Los cuatro métodos de suministro de aire también tienen sus propias ventajas y desventajas: los filtros HEPA totalmente cubiertos tienen las ventajas de baja resistencia y ciclo de reemplazo de filtro largo, pero la estructura del techo es compleja y el costo es alto; las ventajas y desventajas de la entrega superior de filtro HEPA cubierto lateralmente y la entrega superior de placa de orificio completo son opuestas a las de la entrega superior de filtro HEPA totalmente cubierto. Entre ellos, la entrega superior de placa de orificio completo es propensa a la acumulación de polvo en la superficie interior de la placa de orificio cuando el sistema no está funcionando continuamente, y un mantenimiento deficiente tendrá algún impacto en la limpieza; La entrega superior con difusor denso requiere una capa de mezcla, por lo que solo es adecuada para salas blancas altas de más de 4 m, y sus características son similares a las de la entrega superior con placa de orificio completo; el método de retorno de aire para placas con rejillas en ambos lados y salidas de retorno de aire dispuestas uniformemente en la parte inferior de las paredes en ambos lados solo es adecuado para salas blancas con un espacio neto de menos de 6 m en ambos lados; las salidas de retorno de aire en la parte inferior de la pared de un solo lado solo son adecuadas para salas blancas con un pequeño espacio entre paredes (como ≤2~3 m). Flujo horizontal unidireccional: solo la primera área de trabajo alcanza el nivel de limpieza 100. Cuando el aire fluye hacia el otro lado, la concentración de polvo aumenta gradualmente. Por lo tanto, solo es adecuado para salas blancas con diferentes requisitos de limpieza para el mismo proceso. La distribución local de filtros HEPA en la pared de suministro de aire puede reducir el uso de filtros HEPA y ahorrar la inversión inicial, pero hay remolinos en áreas locales. Flujo de aire turbulento: Las características de la entrega superior de placas de orificio y la entrega superior de difusores densos son las mismas que las mencionadas anteriormente. Las ventajas de la entrega lateral son la facilidad de disposición de las tuberías, la ausencia de una capa intermedia técnica, el bajo costo y la conveniencia para la renovación de fábricas antiguas. Las desventajas son que la velocidad del viento en el área de trabajo es alta y la concentración de polvo en el lado de sotavento es mayor que en el lado de barlovento. La entrega superior de salidas de filtro HEPA tiene las ventajas de un sistema simple, sin tuberías detrás del filtro HEPA y un flujo de aire limpio entregado directamente al área de trabajo, pero el flujo de aire limpio se difunde lentamente y el flujo de aire en el área de trabajo es más uniforme. Sin embargo, cuando se disponen uniformemente múltiples salidas de aire o se utilizan salidas de filtro HEPA con difusores, el flujo de aire en el área de trabajo también puede hacerse más uniforme. Sin embargo, cuando el sistema no está en funcionamiento continuo, el difusor es propenso a la acumulación de polvo.
3. Volumen de suministro de aire o velocidad del aire
Un volumen de ventilación suficiente permite diluir y eliminar el aire contaminado del interior. Según los diferentes requisitos de limpieza, cuando la altura neta de la sala limpia es elevada, la frecuencia de ventilación debe incrementarse adecuadamente. En el caso de las salas limpias de clase 1 millón, se considera el volumen de ventilación de un sistema de alta eficiencia, y en las demás salas limpias de clase 100 000, cuando los filtros HEPA se concentran en la sala de máquinas o se utilizan filtros sub-HEPA al final del sistema, la frecuencia de ventilación puede incrementarse entre un 10 % y un 20 %.
4. Diferencia de presión estática
Mantener una presión positiva en la sala limpia es fundamental para garantizar que se contamine lo menos posible y así mantener el nivel de limpieza previsto. Incluso en una sala limpia con presión negativa, debe contar con una sala o suite adyacente con un nivel de limpieza no inferior para mantener una presión positiva y garantizar la limpieza de la sala. La presión positiva se refiere al valor en el que la presión estática interior es mayor que la exterior con todas las puertas y ventanas cerradas. Esto se logra mediante un volumen de aire de suministro mayor que el de retorno y extracción. Para asegurar la presión positiva, es recomendable interconectar los ventiladores de suministro, retorno y extracción. Al encender el sistema, se activa primero el ventilador de suministro, seguido del de retorno y el de extracción; al apagarlo, se desactiva primero el de extracción, seguido del de retorno y el de suministro, para evitar la contaminación de la sala limpia durante el encendido y apagado. El volumen de aire necesario para mantener la presión positiva de la sala limpia está determinado principalmente por la estanqueidad de la estructura de mantenimiento. En la etapa inicial de la construcción de salas limpias en China, debido a la escasa estanqueidad de la estructura del recinto, se requería un suministro de aire de 2 a 6 veces por hora para mantener una presión positiva de ≥5 Pa; actualmente, la estanqueidad de la estructura de mantenimiento ha mejorado considerablemente, y solo se requiere un suministro de aire de 1 a 2 veces por hora para mantener la misma presión positiva; y solo se requieren de 2 a 3 veces por hora para mantener ≥10 Pa. Las especificaciones de diseño nacionales estipulan que la diferencia de presión estática entre salas limpias de diferentes niveles y entre áreas limpias y áreas no limpias no debe ser inferior a 0,5 mmH2O (~5 Pa), y la diferencia de presión estática entre el área limpia y el exterior no debe ser inferior a 1,0 mmH2O (~10 Pa).
Fecha de publicación: 3 de marzo de 2025