Prinos čipa u industriji proizvodnje čipa usko je povezan s veličinom i brojem čestica zraka taloženih na čipu. Dobra organizacija protoka zraka može odvesti čestice generirane iz izvora prašine dalje od čiste prostorije i osigurati čistoću čiste prostorije. To jest, organizacija protoka zraka u čistoj prostoriji igra vitalnu ulogu u prinosu proizvodnje čipa. Ciljevi koji se trebaju postići pri dizajniranju organizacije protoka zraka u čistoj prostoriji su: smanjiti ili eliminirati vrtložne struje u polju protoka kako bi se izbjeglo zadržavanje štetnih čestica; održavati odgovarajući pozitivni gradijent pritiska kako bi se spriječila unakrsna kontaminacija.
Prema principu čiste sobe, sile koje djeluju na čestice uključuju silu mase, molekularnu silu, privlačenje između čestica, silu protoka zraka itd.
Sila protoka zraka: odnosi se na silu protoka zraka uzrokovanu dovodnim i povratnim protokom zraka, termalnim konvekcijskim protokom zraka, vještačkim miješanjem i drugim protokom zraka s određenom brzinom protoka za nošenje čestica. Za kontrolu tehnologije zaštite okoliša u čistim sobama, sila protoka zraka je najvažniji faktor.
Eksperimenti su pokazali da pri kretanju zraka, čestice prate tok zraka gotovo istom brzinom. Stanje čestica u zraku određeno je distribucijom protoka zraka. Glavni efekti protoka zraka na čestice u zatvorenom prostoru uključuju: protok zraka dovoda zraka (uključujući primarni i sekundarni protok zraka), protok zraka i termalnu konvekciju zraka uzrokovanu hodanjem ljudi, te utjecaj protoka zraka na čestice uzrokovan procesnim operacijama i industrijskom opremom. Različite metode dovoda zraka, interfejsi brzina, operateri i industrijska oprema, inducirani fenomeni itd. u čistim sobama su sve faktori koji utječu na nivo čistoće.
1. Utjecaj načina dovoda zraka
(1) Brzina dovoda zraka
Da bi se osigurao ujednačen protok zraka, brzina dovoda zraka u čistoj prostoriji s jednosmjernim protokom mora biti ujednačena; mrtva zona na površini dovoda zraka mora biti mala; a pad pritiska unutar HEPA filtera također mora biti ujednačen.
Brzina dovoda zraka je ujednačena: to jest, neravnomjernost protoka zraka kontrolira se unutar ±20%.
Na površini za dovod zraka ima manje mrtvog prostora: ne samo da treba smanjiti ravnu površinu HEPA okvira, već, što je još važnije, treba koristiti modularnu FFU jedinicu kako bi se pojednostavio redundantni okvir.
Da bi se osiguralo da je protok zraka vertikalan i jednosmjeran, odabir pada pritiska filtera je također vrlo važan i potrebno je da gubitak pritiska unutar filtera ne bude pristrasan.
(2) Poređenje između FFU sistema i sistema aksijalnog ventilatora
FFU je jedinica za dovod zraka s ventilatorom i HEPA filterom. Zrak usisava centrifugalni ventilator FFU-a i pretvara dinamički pritisak u statički pritisak u zračnom kanalu. Hepa filter ga ravnomjerno ispuhuje. Pritisak dovoda zraka na stropu je negativan. Na taj način prašina neće procuriti u čistu prostoriju prilikom zamjene filtera. Eksperimenti su pokazali da je FFU sistem superiorniji u odnosu na aksijalni sistem ventilatora u smislu ujednačenosti izlaza zraka, paralelnosti protoka zraka i indeksa efikasnosti ventilacije. To je zato što je paralelnost protoka zraka FFU sistema bolja. Upotreba FFU sistema može poboljšati organizaciju protoka zraka u čistoj prostoriji.
(3) Utjecaj vlastite strukture FFU-a
FFU se uglavnom sastoji od ventilatora, filtera, vodiča za protok zraka i drugih komponenti. HEPA filter je najvažnija garancija za čiste prostorije kako bi se postigla potrebna čistoća koju zahtijeva dizajn. Materijal filtera također će utjecati na ujednačenost polja protoka. Kada se na izlaz filtera doda grubi materijal filtera ili ploča za protok, polje izlaznog protoka se može lako ujednačiti.
2. Utjecaj brzine na interfejs s različitom čistoćom
U istoj čistoj sobi, između radnog prostora i neradnog prostora s vertikalnim jednosmjernim protokom, zbog razlike u brzini zraka na HEPA kutiji, na graničnoj površini će se pojaviti miješani vrtložni efekat, a ova granična površina će postati zona turbulentnog protoka zraka. Intenzitet turbulencije zraka je posebno jak, a čestice se mogu prenijeti na površinu opreme i kontaminirati opremu i pločice.
3. Uticaj na osoblje i opremu
Kada je čista soba prazna, karakteristike protoka zraka u prostoriji uglavnom zadovoljavaju projektne zahtjeve. Nakon što oprema uđe u čistu sobu, ljudi se kreću i proizvodi se transportuju, neizbježno postoje prepreke u organizaciji protoka zraka, poput oštrih vrhova koji strše iz opreme i mašine. Na uglovima ili rubovima, plin će se preusmjeriti i formirati područje turbulentnog protoka, a fluid u tom području neće biti lako odnesen dolaznim plinom, što će uzrokovati zagađenje.
Istovremeno, površina mehaničke opreme će se zagrijavati zbog kontinuiranog rada, a temperaturni gradijent će uzrokovati područje reflow-a u blizini mašine, što povećava nakupljanje čestica u području reflow-a. Istovremeno, visoka temperatura će lako uzrokovati izlazak čestica. Dvostruki efekat pojačava ukupni vertikalni sloj. Teškoća u kontroli čistoće struje. Prašina od operatera u čistim sobama može se lako zalijepiti za pločice u ovim područjima reflow-a.
4. Utjecaj povratnog zraka na pod
Kada je otpor povratnog zraka koji prolazi kroz pod različit, doći će do razlike u pritisku, što će uzrokovati strujanje zraka u smjeru malog otpora i neće se postići ravnomjeran protok zraka. Trenutno popularna metoda projektovanja je korištenje povišenog poda. Kada je omjer otvaranja povišenog poda 10%, brzina protoka zraka može se ravnomjerno rasporediti na unutarnjoj radnoj visini. Osim toga, treba obratiti strogu pažnju na čišćenje kako bi se smanjio izvor zagađenja na podu.
5. Fenomen indukcije
Takozvani fenomen indukcije odnosi se na fenomen generiranja protoka zraka u smjeru suprotnom od ujednačenog protoka, što uzrokuje stvaranje prašine u prostoriji ili prašine u susjednim kontaminiranim područjima uz vjetar, što uzrokuje kontaminaciju pločice prašinom. Mogući inducirani fenomeni uključuju sljedeće:
(1) Slijepa ploča
U čistoj prostoriji s vertikalnim jednosmjernim protokom, zbog spojeva na zidu, obično postoje veliki slijepi paneli koji će proizvesti turbulentni protok i lokalni povratni tok.
(2) Lampe
Rasvjetna tijela u čistim sobama imat će veći utjecaj. Budući da toplina fluorescentne lampe uzrokuje porast protoka zraka, fluorescentna lampa neće postati turbulentno područje. Općenito, lampe u čistim sobama dizajnirane su u obliku suze kako bi se smanjio utjecaj lampi na organizaciju protoka zraka.
(3) Praznine između zidova
Kada postoje praznine između pregradnih zidova ili plafona s različitim zahtjevima za čistoću, prašina iz područja s niskim zahtjevima za čistoću može se prenijeti u susjedna područja s visokim zahtjevima za čistoću.
(4) Udaljenost između mehaničke opreme i poda ili zida
Ako je razmak između mehaničke opreme i poda ili zida mali, doći će do povratne turbulencije. Stoga ostavite razmak između opreme i zida i podignite platformu mašine kako biste izbjegli direktan kontakt sa tlom.
Vrijeme objave: 02.11.2023.