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クリーンルームエンジニアリング技術の分析

生物学的なクリーンルーム
工業用クリーンルーム

1。ダストのないクリーンルームでのダスト粒子の除去

クリーンルームの主な機能は、製品(シリコンチップなど)が露出する大気の清潔さ、温度、湿度を制御し、製品を良い環境スペースで生産および製造できるようにすることです。このスペースをクリーンルームと呼びます。国際的な慣行によると、清潔さは主に、空気の立方メートルあたりの粒子数によって決定され、分類標準よりも直径が大きくなります。言い換えれば、いわゆるダストフリーは100%ダストフリーではなく、非常に小さなユニットで制御されます。もちろん、この標準のダスト標準を満たす粒子は、私たちが見ている一般的なダストと比較してすでに非常に小さいですが、光学構造では、ほこりがわずかに大きなマイナスの影響を与えるため、ダストフリーは必然的な要件です。光学構造製品の生産。

1立方メートルあたり0.5ミクロン以上の粒子サイズを持つダスト粒子の数を制御すると、3520/立方メートル未満になると、国際的なダストのない基準のクラスAに到達します。チップレベルの生産と処理で使用されるダストフリーの標準は、クラスAよりもダストの要件が高く、このような高標準は主にいくつかの高レベルのチップの生産に使用されています。ダスト粒子の数は、クリーンルーム業界では一般にクラスBとして知られている1立方メートルあたり35,200で厳密に制御されます。

2。3種類のクリーンルームの状態

空のクリーンルーム:建設され、使用できるクリーンルーム施設。関連するすべてのサービスと機能があります。ただし、施設内のオペレーターが操作する機器はありません。

静的なクリーンルーム:完全な機能、適切な設定、設置を備えたクリーンルーム施設。これは、設定に従って使用できますが、使用中ですが、施設にはオペレーターはいません。

ダイナミッククリーンルーム:完全なサービス機能、機器、および人員を備えた通常の使用のクリーンルーム。必要に応じて、通常の作業を実行できます。

3。コントロールアイテム

(1)。空気中に浮かぶほこの粒子を除去できます。

(2)。ダスト粒子の生成を防ぐことができます。

(3)。温度と湿度の制御。

(4)。圧力調節。

(5)。有害なガスの除去。

(6)。構造とコンパートメントの空気圧迫。

(7)。静電気の予防。

(8)。電磁干渉の予防。

(9)。安全因子の考慮。

(10)。省エネの検討。

4。分類

乱流タイプ

エアは、クリーンルームのエアダクトとエアフィルター(HEPA)を介してエアコンボックスからクリーンルームに入り、クリーンルームの両側のパーティションウォールパネルまたは高架階から返送されます。気流は直線的な方法で動きませんが、不規則な乱流または渦状態を示します。このタイプは、クラス1,000〜100,000のクリーンルームに適しています。

定義:気流が不均一な速度で流れるクリーンルームで、逆流または渦電流を伴う平行ではありません。

原則:乱流のクリーンルームは、空気供給の空気の流れに依存して屋内空気を継続的に希釈し、汚染された空気を徐々に希釈して清潔さを実現します(一般に、1,000〜300,000を超える清潔さレベルで設計されています)。

機能:乱流のクリーンルームは、清潔さと清潔さのレベルを達成するために複数の換気に依存しています。換気の変化の数は、定義の精製レベルを決定します(換気の変化が多いほど、清潔さが高くなります)

(1)自己浄化時間:設計された換気数に応じてクリーンルームがクリーンルームに空気を供給し始める時間を指し、部屋のほこり濃度は設計された清潔レベルに到達します。 20分(計算には15分を使用できます)クラス10,000は30分以内(計算には25分を使用できます)と予想されます。計算)

(2)換気頻度(上記のセルフクリーニング時間要件に従って設計)クラス1,000:43.5-55.3回/時間(標準:50回/時間)クラス10,000:23.8-28.6回/時間(標準:25回/時間/時間)クラス100,000:14.4-19.2回/時間(標準:15回/時間)

利点:シンプルな構造、システムの建設コストが低く、クリーンルームを拡張しやすい、いくつかの特別な目的の場所では、クリーンルームグレードを改善するために、ほこりのない清潔なベンチを使用できます。

短所:乱流によって引き起こされる粉砕粒子は屋内空間に浮かび、排出が困難であり、プロセス製品を簡単に汚染する可能性があります。さらに、システムが停止してからアクティブ化された場合、必要な清潔さを達成するのに長い時間がかかることがよくあります。

層流

層流の空気は均一な直線で動きます。空気は、100%のカバレッジレートでフィルターを介して部屋に入り、高架床または両側のパーティションボードから返されます。このタイプは、クリーンルームグレードが高いクリーンルーム環境での使用に適しています。一般的にクラス1〜100です。 2つのタイプがあります。

(1)水平層流:水平空気はフィルターから単一の方向に吹き飛ばされ、反対側の壁の戻り空気システムによって戻されます。ほこりは、空気の方向で屋外で排出されます。一般的に、下流側では汚染がより深刻です。

利点:単純な構造は、操作後すぐに安定する可能性があります。

短所:建設コストは乱流よりも高く、屋内スペースを拡張するのは容易ではありません。

(2)垂直層流:部屋の天井はULPAフィルターで完全に覆われており、空気は上から下に吹き飛ばされ、より高い清潔さを実現できます。プロセス中またはスタッフによって生成されたほこりは、他の作業エリアに影響を与えることなく、屋外ですぐに放電することができます。

利点:管理が容易で安定した状態は、操作が開始されてから短時間で達成でき、操作状態やオペレーターの影響を容易にしません。

短所:高い建設コスト、スペースを柔軟に使用するのが困難で、天井ハンガーが多くのスペースを占有し、フィルターを修理および交換するのに厄介です。

複合タイプ

複合タイプは、乱流フロータイプと層流タイプを一緒に組み合わせたり、使用したりすることで、局所的なウルトラクリーン空気を提供できます。

(1)クリーントンネル:HEPAまたはULPAフィルターを使用して、プロセスエリアまたは作業エリアの100%をカバーして、清潔さレベルをクラス10を超えるまで上げます。

このタイプでは、機械のメンテナンス中の作業と品質に影響を与えないように、オペレーターの作業エリアを製品と機械のメンテナンスから分離する必要があります。

クリーントンネルには他に2つの利点があります。A。柔軟に拡張しやすい。 B.機器のメンテナンスは、メンテナンスエリアで簡単に実行できます。

(2)クリーンチューブ:製品の流れが通過する自動生産ラインを囲み、浄化し、清潔さをクラス100以上に上げます。空気供給は、エネルギーを節約することができ、手動労働を必要としない自動化された生産ラインに最も適した清潔さを実現できます。製薬、食品および半導体産業に適用できます。

(3)クリーンスポット:10,000〜100,000のクリーンルームレベルの乱流クリーンルームの製品プロセスエリアの清潔さレベルは、生産目的で10〜1000以上に増加します。きれいなワークベンチ、きれいな小屋、プレハブのクリーンルーム、きれいなワードローブは、このカテゴリに属します。

クリーンベンチ:クラス1〜100。

クリーンブース:乱流のクリーンルームスペースにある抗静止透明なプラスチック布に囲まれた小さなスペース。独立したHEPAまたはULPAおよびエアコンユニットを使用して、10〜1000のレベルの高さ、高さの高さの高レベルのクリーンスペースになります。 2.5メートル、約10m2以下のカバレッジエリア。 4つの柱があり、柔軟な使用のために可動ホイールが装備されています。

5。気流の流れ

気流の重要性

クリーンルームの清潔さは、しばしば気流の影響を受けます。言い換えれば、人々、機械区画、建物の構造などによって生成される粉塵の動きと拡散は、気流によって制御されます。

クリーンルームはHEPAとULPAを使用して空気をろ過し、その塵の収集率は99.97〜99.9995%になるため、このフィルターでフィルターされた空気は非常にきれいであると言えます。ただし、人に加えて、クリーンルームには機械などのほこりの源もあります。これらの生成されたほこりが広がると、きれいなスペースを維持することは不可能であるため、発生したダストを屋外ですばやく放電するために気流を使用する必要があります。

影響要因

プロセス機器、人員、クリーンルームアセンブリ材料、照明器具など、クリーンルームの気流に影響を与える多くの要因があります。考慮。

一般的な操作テーブルまたは生産機器の表面にある気流迂回ポイントは、クリーンルームスペースとパーティションボードの間の距離の2/3に設定する必要があります。このようにして、オペレーターが動作しているとき、エアフローはプロセス領域の内側から動作領域に流れ、ほこりを取り除くことができます。迂回ポイントがプロセス領域の前で構成されている場合、不適切な気流迂回になります。この時点で、ほとんどの気流はプロセスエリアの背面に流れ、オペレーターの操作によって引き起こされる塵が機器の背面に運ばれ、ワークベンチが汚染され、収量は必然的に減少します。

クリーンルームの作業テーブルなどの障害物は、ジャンクションに渦電流があり、それらの近くの清潔さは比較的貧弱になります。ワークテーブルに戻る空気穴を掘削すると、渦電流現象が最小限に抑えられます。アセンブリ材料の選択が適切かどうか、および機器のレイアウトが完璧かどうかは、気流が渦電流現象になるかどうかの重要な要素でもあります。

6。クリーンルームの構成

クリーンルームの構成は、次のシステムで構成されています(システム分子には不可欠なものはありません)。そうしないと、完全かつ高品質のクリーンルームを形成することはできません。

(1)天井システム:天井ロッド、IビームまたはUビーム、天井グリッドまたは天井フレームを含む。

(2)エアコンシステム:エアキャビン、フィルターシステム、風車などを含む

(3)分配壁:窓とドアを含む。

(4)床:高架床または反static床を含む。

(5)照明器具:LED精製フラットランプ。

クリーンルームの主な構造は一般に鋼鉄のバーまたは骨セメントで作られていますが、どんな種類の構造であっても、次の条件を満たす必要があります。

A.温度の変化と振動のために亀裂は発生しません。

B.ダスト粒子を生成するのは容易ではなく、粒子が付着するのは困難です。

C.低吸湿性;

D.クリーンルームの湿度条件を維持するためには、熱断熱材が高い必要があります。

7。使用による分類

工業用クリーンルーム

無生物粒子の制御はオブジェクトです。それは主に作業物体への空気ダスト粒子の汚染を制御し、内部は一般に陽圧状態を維持します。精密機械産業、エレクトロニクス産業(半導体、統合回路など)、航空宇宙産業、高純度化学産業、原子エネルギー産業、光学および磁気製品産業(CD、フィルム、テープ生産)LCD(液晶結晶)に適しています。ガラス)、コンピューターハードディスク、コンピューターヘッドの生産、その他の産業。

生物学的なクリーンルーム

主に、生きた粒子(細菌)と無生物粒子(粉塵)の汚染を作動物に制御します。に分けることができます。

A.一般的な生物学的クリーンルーム:主に微生物(細菌)オブジェクトの汚染を制御します。同時に、その内部材料は、さまざまな滅菌剤の侵食に耐えることができなければならず、内部は一般に陽性を保証します。基本的に、内部材料は、工業用クリーンルームのさまざまな滅菌処理に耐えることができなければなりません。例:医薬品産業、病院(手術室、滅菌病棟)、食品、化粧品、飲料製品生産、動物研究所、物理的および化学試験室、血液局など。

B.生物学的安全クリーンルーム:主に、作業オブジェクトの生きている粒子の汚染を外の世界と人々に制御します。内部圧力は、大気とともに負に維持されなければなりません。例:細菌学、生物学、クリーン研究所、物理工学(組換え遺伝子、ワクチンの準備)

クリーンルーム施設
クリーンルーム

投稿時間:2月7日 - 2025年