潔凈室中的溫濕度控制
潔凈空間的溫濕度主要是根據(jù)工藝要求來確定,但在滿足工藝要求的條件下,應(yīng)考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高,出現(xiàn)了工藝對溫濕度的要求也越來越嚴(yán)的趨勢。具體工藝對溫度的要求以后還要列舉,但作為總的原則看,由于加工精度越來越精細(xì),所以對溫度波動(dòng)范圍的要求越來越小。例如在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中,作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來越小。直徑100 um的硅片,溫度上升1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必須有±0.1度的恒溫,同時(shí)要求濕度值一般較低,因?yàn)槿顺龊挂院螅瑢Ξa(chǎn)品將有污染,特別是怕鈉的半導(dǎo)體車間,這種車間溫度不宜超過25度,濕度過高產(chǎn)生的問題更多。相對濕度超過55%時(shí),冷卻水管壁上會(huì)結(jié)露,如果發(fā)生在精密裝置或電路中,就會(huì)引起各種事故。相對濕度在50%時(shí)易生銹。此外,濕度太高時(shí)將通過空氣中的水分子把硅片表面粘著的灰塵化學(xué)吸附在表面難以清除。相對濕度越高,粘附的越難去掉,但當(dāng)相對濕度低于30%時(shí),又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面,同時(shí)大量半導(dǎo)體器件容易發(fā)生擊穿。對于硅片生產(chǎn)濕度范圍為35—45%。
復(fù)合式(Mixed Type)
復(fù)合式為將亂流式及層流式予以復(fù)合或并用,可提供局部超潔凈之空氣。
(1)潔凈隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域覆蓋使?jié)崈舳鹊燃壧岣咧?0級以上,可節(jié)省安裝運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產(chǎn)品和機(jī)器維修予以隔離,以避免機(jī)器維修時(shí)影響工作及品質(zhì)。ULSI制程大都采用此種型式。
潔凈隧道另有二項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):A.彈性擴(kuò)充容易; B.維修設(shè)備時(shí)可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。
(2)潔凈管道(Clean Tube):將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動(dòng)生產(chǎn)線包圍并凈化處理,將潔凈度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離,少量之送風(fēng)即可得到良好之潔凈度,可節(jié)省能源,不需人工的自動(dòng)化生產(chǎn)線為適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導(dǎo)體業(yè)界均適用。
(3)并裝局部潔凈室(Clean Spot):將潔凈室等級10,000~100,000之亂流潔凈室內(nèi)之產(chǎn)品制程區(qū)的潔凈度等級提高為10~1000級以上,以為生產(chǎn)之用;潔凈工作臺、潔凈工作棚、潔凈風(fēng)柜即屬此類。
潔凈工作棚:為在亂流式之潔凈室空間內(nèi)以防靜電之透明塑料布圍成一小空間,采用獨(dú)立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風(fēng)機(jī)組而成為一較高級之潔凈空間,其等級為10~1000級,高度在2.5米左右,覆蓋面積約10m2以下,四支支柱并加裝活動(dòng)輪,可為彈性運(yùn)用。
大部分凈化廠房尤其電子工業(yè)用的潔凈廠房都有嚴(yán)格的恒溫、恒濕的要求,不僅對廠房內(nèi)的溫、濕度有嚴(yán)格的要求,而且對溫度和相對濕度的波動(dòng)范圍也有嚴(yán)格的要求。因此,在凈化空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理上要采取相應(yīng)的措施,例如:夏季要降溫、去濕(因?yàn)橄募臼彝饪諝馐歉邷?、高濕的),冬季要加熱加濕(因?yàn)槎臼彝饪諝馐呛涓稍锏?,室?nèi)濕度過低會(huì)產(chǎn)生靜電,靜電對電子產(chǎn)品的生產(chǎn)是致命的)。
還有一個(gè)值得注意的問題是,近些年來我國南方如佛山、廣州以及華東的上海、蘇州等地冬季室外空氣相對濕度較“規(guī)范”給出的室外空調(diào)計(jì)算相對濕度要低,例如:冬季室外計(jì)算相對濕度佛山無塵室、廣州均為70%,上海和蘇州為75%,而這些年實(shí)測的室外相對濕度有時(shí)只有30%左右,因此,建起來運(yùn)行的潔凈室的加濕量不足,室內(nèi)相對濕度偏低,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。有的工廠為了簡便和省錢,在原空調(diào)器內(nèi)增加濕膜或噴霧進(jìn)行加濕以加大加濕量。但是,事與愿違,不但加不進(jìn)去濕量而且加進(jìn)去的還會(huì)很快飽和變?yōu)槟Y(jié)水析出來,而達(dá)不到加濕目的。因?yàn)椋瑵衲ず透邏簢婌F屬等焓加濕過程,加濕前的空調(diào)空氣必須加熱到一定溫度后再加濕才能達(dá)到加濕目的。如果不進(jìn)行加熱是不可行的。