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電子廠集成電路潔凈室凈化工程設計案例:EPURZAN翼展
發布者:翼展凈化工程公司瀏覽次數:發布時間:2021-10-29
電子廠集成電路潔凈室凈化工程設計案例:一般要采用FFU凈化系統因為具有靈活性,可適應工藝變化,當工藝發展需要提高空氣潔凈度級別時,采取增加FFU數量或更換更高效率的過濾器就可達到提高潔凈度等級的目的。FFU采用負壓密封使其簡化而可靠,也就是說,潔凈區內的空氣壓力大于送風靜壓箱內的空氣壓力,這就極大地降低了塵埃微粒通過縫隙進入潔凈室的幾率。此外,采取這種方式也可大大節省空調機房的面積。

下面以國內
杭州奕彩科技集成電路生產線為例,簡單介紹集成電路潔凈廠房的設計。

注:案例圖片僅供翼展內部使用,禁止盜圖。

                                                                                    潔凈室工程  I  EPURZAN翼展

  由于集成電路工藝生產技術的特殊性,它對生產環境,如潔凈度、溫度、濕度都有嚴格的要求,這直接關系到晶圓產品的質量和壽命,必須嚴格控制在要求范圍之內。在工程設計中,暖通空調專業擔負著保證生產區潔凈度等級和溫度、濕度要求的使命。

  該項目的潔凈室在垂直方向采用三層結構的布置方式(如圖),這也是大規模集成電路廠房常用的形式,即上層為潔凈室的送風靜壓層,中間為潔凈生產區,下層為回風層及支持區。

  在工程上,人們利用室內空氣的循環來保持生產區域內的潔凈等級??諝庠趪栏窨刂茰囟?、濕度的前提下,經過過濾器之后進入潔凈室內,而室內的空氣則經回風系統“離開”潔凈室,再經過濾器之后重新進入潔凈室。與此同時,由于潔凈室內必然會有風量損失,因此也需要補充一部分室外新風。

  在本項目中,潔凈室系統采用新風集中處理機組(MAU)+風機過濾單元(FFU)+干式冷盤管(DDC)的方式,其空氣處理過程為:循環風經設置在一層的干式冷卻盤管冷卻后,進入上部送風靜壓箱,與處理后的新風混合,經FFU加壓、過濾后送入生產區。

  其中,MAU的主要作用是提供潔凈室需求的新風,控制潔凈室的濕度,同時通過變頻調節來維持潔凈室的正壓環境;DDC主要承擔潔凈室的顯熱負荷;而FFU則過濾循環空氣來滿足潔凈室的潔凈度。這種方式與傳統的循環送風方式相比有明顯的優勢,FFU具有靈活性,可適應工藝變化,當工藝發展需要提高空氣潔凈度級別時,采取增加FFU數量或更換更高效率的過濾器就可達到提高潔凈度等級的目的。FFU采用負壓密封使其簡化而可靠,也就是說,潔凈區內的空氣壓力大于送風靜壓箱內的空氣壓力,這就極大地降低了塵埃微粒通過縫隙進入潔凈室的幾率。此外,采取這種方式也可大大節省空調機房的面積。

                                                                                              潔凈室工程  I  EPURZAN翼展

  潔凈室空調系統的設計是一個復雜的過程,以上的描述僅僅是對整個系統作一個簡單的概述,而實際上還需要大量的計算來保證以上實施的有效性,除了圍護結構、人員、照明的負荷計算外,還需要進行復雜的工藝設備冷熱負荷計算、風量平衡計算以及大量的水力平衡計算來確保整個系統的均勻、平衡、合理。集成電路廠房的潔凈室能源消耗大,投資大,如何在滿足工藝需求的前提下,采用更合理的方案、更先進的技術來實現節約能源、減少工程造價,是我們今后設計中所面臨的方向,也符合國家節能減排的政策要求。

  由于集成電路芯片制造工藝的特殊性,在芯片生產的過程中,會產生各種廢氣,其中,酸堿廢氣來源于硅片清洗、爐管清洗、濕法刻蝕;工藝尾氣來自離子注入、干法刻蝕、CVD、擴散、外延;有機廢氣來自光刻、去膠、顯影等工序。在工程設計中,應針對排放氣體的不同性質分別處理。

  為補償工藝排風和保持室內正壓以及滿足工作人員的新風需要,潔凈區需送入一定量的新風,新風機組MAU采用變頻風機,通過室內正壓值控制風機的變頻器,調節新風風量。新風管道的布置,盡可能地將新風均勻送入潔凈室,并且在工藝設備發熱較大的地方提供更多的新風,以減輕干式冷盤管的負擔。

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