6. 結構物與隔間之氣密性。 (Clean Room)
「潔凈室」是指將一定空間范圍內之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除,并將室內之溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內,而所給予特別設計之房間。 (Clean Spot)
1. 能除去空氣中飄游之微塵粒子。
5. 有害氣體之排除。
(一)潔凈室之定義
潔凈室,亦稱為無塵室或清凈室。
2. 能防止微塵粒子之產生。
?。?)隔墻板(Partitional wall):包括窗戶、門。因產品和功課員及發塵環境相互隔離,少量之送風即可得到良好之潔凈度,可節省能源,不需人工的自動化出產線為最相宜使用。
潔凈室內的工作桌等障礙物,在相接處均會有渦流現象發生,相對地在其四周之潔凈度將會較差,在工作桌面鉆上回風孔,將使渦流現象減少最低;組裝材料之選擇是否恰當、設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現象之重要因素。
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(五)潔凈室氣流之活動
潔凈室的潔凈度往往受到氣流的影響,換言之,即人、機器隔間、建筑結構等所產生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。
另一方面欲達到潔凈室潔凈度之不亂效果,均一氣流之保持亦為一重要因素,均一氣流若無法保持,表示風速有異,特別是在壁面,氣流會延著壁面發生渦流作用,此時要實現高潔凈度事實上很難題。另外若系統休止運轉再激活,欲達需求之潔凈度,往往須耗時相稱長一段時間。
一般操縱臺或出產設備等表面的氣流分流點,應設于潔凈室空間與隔墻板間距2/3之處,如斯可使功課職員工作時,氣流可從制程區內部流向功課區,而將微塵帶走;若分流點配置在制程區前方,將成為不當的氣流分流,此時大部份的氣流將流至制程區之后,功課員操縱所引起的塵埃將被帶到設備后面,工作臺因而將受到污染,良率也勢必降低。
缺點:亂流造成的微塵粒子于室內空間飄浮不易排出,易污染制程產品。此型式合用于潔凈室等級1,000-100,000級。
?。?)潔凈管道(Clean Tube):將產品流程經由的自動出產線包抄并凈化處理,將潔凈度等級提至100級以上。然而潔凈室內除了人以外,尚有機器等之發塵源,這些發生的塵埃一旦擴散,即無法保持潔凈空間,因此必需利用氣流將發生的塵埃迅速排出室外。
209E與209D等最大之不同在于209E表示單位增加了公制單位,潔凈室等級以‵M′字頭表示,如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此類推,配合國際公制單位之尺度化,M字母后之阿拉伯數量字是以每立方公尺中>=0.5μm之微塵粒子數量字以10的冪次方表示,取指數為之,若微塵粒子數介于前后二者完全冪次方之間,則以1.5、2.5、3.5….表示。速渡過低或過高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現象發生,而0.5m/s之速度,氣流則較均一,目前一般潔凈室,其風速均取在0.25~0.5m/s之間。
潔凈地道另有二項長處:A.彈性擴充輕易; B.維修設備時可在維修區等閑執行。
?。?)照明用具:包括日光燈、黃色燈管等。
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3.復合式(Mixed Type):
復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用,可提供局部超潔凈之空氣。
垂直層流式方向要保持均一氣流必需:(a)吹出頭具名的風速不可有速度上的差異;(b)地板回風板吸入面之風速不可有速度上的差異。 (HEPA)
長處:構造簡樸、系統建造本錢,潔凈室之擴充比較輕易,在某些特殊用途場所,可并用無塵工作臺,進步潔凈室等級。
10. 節能之考量。
潔凈室內的氣流是左右潔凈室機能的重要因素,一般潔凈室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬輕風區域,易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖進步風速可按捺此一擾亂之影響而保持潔凈度、但因風速的進步,將影響運轉本錢的增加,所以應在知足要求的潔凈度水準之時,能以最適當的風速供給,以達到適當的風速供賜與達到經濟性效果。
美國聯邦尺度FS 209D都以英制每立方英呎為單位,日本則是采用公制,即以每立方公尺為單位,以0.1μm微粒子為計數尺度。日本尺度之表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,最好的等級為Class 1,最差則為Class 8,以每立方公尺中微塵粒子總數中化為10的冪次方,取其指數而得。此型式需將功課職員之工作區與產品和機器維修予以隔離,以避免機器維修時影響了工作及品質,ULSI制程大都采用此種型式。
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(二)潔凈室之等級
世界各國均有自定規格,但普遍仍是用美國聯邦尺度209為多,以下僅就209D及209E和世界上其它各國制定尺度作先容與相互比較。亦等于不論外在之空氣前提如何變化,其室內均能俱有維持原先所設定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等機能之特性。
?。?)垂直層流式:房間天花板完全以ULPA過濾器籠蓋,空氣由上往下吹,可得較高之潔凈度,在制程中或工作職員所
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產生的塵??煽焖倥懦鍪彝舛粫绊懫渌ぷ鲄^域。氣流非直線型運動而呈不規則之亂流或渦流狀態。
?。?)并裝局部潔凈室:將潔凈室等級10,000~100,000之亂流潔凈室內之產品制程區的潔凈度等級進步為10~1000級以上,認為出產之用;潔凈工作臺、潔凈工作棚、潔凈風柜即屬此類。
?。?)潔凈地道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過濾器將制程區域或工作區域100%籠蓋使潔凈度等級進步至10級以上,可節省安裝運轉用度。
潔凈室最主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環境空間中出產、制造,此空間我們稱之為「潔凈室」。 ?
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2.層流式: (Laminar)
層流式空氣氣流運動成一平均之直線形,空氣由籠蓋率100%之過濾器進入室內,并由高架地板或兩側隔墻板回風,此型式合用于潔凈室等級需定較高之環境使用,一般其潔凈室等級為Class 1~100。
4. 壓力之調節。
9. 安全因素之考慮。
?。?)地板:包括高架地板或防靜電舒美地板。
潔凈室之建筑主體構造,一般是用鋼筋或骨水泥,但不管是何種構造,必需知足如下之前提:
A.不會因溫度變化與振動而發生裂縫;
B.不易產生微塵粒子,且很難附著粒子;
C.吸濕性??;
D.為了維持室內之濕度前提,熱絕緣性要高;