1. Penyingkiran zarah habuk di bilik bersih bebas habuk
Fungsi utama bilik bersih adalah untuk mengawal kebersihan, suhu dan kelembapan atmosfera tempat produk (seperti cip silikon, dll.) terdedah, supaya produk dapat dihasilkan dan dikeluarkan dalam ruang persekitaran yang baik. Kami memanggil ruang ini sebagai bilik bersih. Mengikut amalan antarabangsa, tahap kebersihan ditentukan terutamanya oleh bilangan zarah setiap meter padu udara dengan diameter lebih besar daripada piawaian klasifikasi. Dalam erti kata lain, apa yang dipanggil bebas habuk bukanlah 100% bebas habuk, tetapi dikawal dalam unit yang sangat kecil. Sudah tentu, zarah yang memenuhi piawaian habuk dalam piawaian ini sudah sangat kecil berbanding habuk biasa yang kita lihat, tetapi untuk struktur optik, walaupun sedikit habuk akan mempunyai kesan negatif yang sangat besar, jadi bebas habuk adalah keperluan yang tidak dapat dielakkan dalam pengeluaran produk struktur optik.
Mengawal bilangan zarah habuk dengan saiz zarah lebih besar atau sama dengan 0.5 mikron setiap meter padu kepada kurang daripada 3520/meter padu akan mencapai kelas A piawaian bebas habuk antarabangsa. Piawaian bebas habuk yang digunakan dalam pengeluaran dan pemprosesan peringkat cip mempunyai keperluan habuk yang lebih tinggi daripada kelas A, dan piawaian yang tinggi sedemikian digunakan terutamanya dalam pengeluaran beberapa cip peringkat yang lebih tinggi. Bilangan zarah habuk dikawal ketat pada 35,200 setiap meter padu, yang biasanya dikenali sebagai kelas B dalam industri bilik bersih.
2. Tiga jenis keadaan bilik bersih
Bilik bersih kosong: kemudahan bilik bersih yang telah dibina dan boleh digunakan. Ia mempunyai semua perkhidmatan dan fungsi yang berkaitan. Walau bagaimanapun, tiada peralatan yang dikendalikan oleh pengendali di kemudahan tersebut.
Bilik bersih statik: kemudahan bilik bersih dengan fungsi lengkap, tetapan dan pemasangan yang betul, yang boleh digunakan mengikut tetapan atau sedang digunakan, tetapi tiada pengendali di dalam kemudahan tersebut.
Bilik bersih dinamik: bilik bersih dalam penggunaan biasa, dengan fungsi perkhidmatan, peralatan dan kakitangan yang lengkap; jika perlu, kerja biasa boleh dijalankan.
3. Item kawalan
(1). Boleh menanggalkan zarah habuk yang terapung di udara.
(2). Boleh mencegah penghasilan zarah habuk.
(3). Kawalan suhu dan kelembapan.
(4). Pengawalan tekanan.
(5). Penghapusan gas berbahaya.
(6). Kedap udara bagi struktur dan petak.
(7). Pencegahan elektrik statik.
(8). Pencegahan gangguan elektromagnet.
(9). Pertimbangan faktor keselamatan.
(10). Pertimbangan penjimatan tenaga.
4. Pengelasan
Jenis aliran bergelora
Udara memasuki bilik bersih dari kotak penghawa dingin melalui saluran udara dan penapis udara (HEPA) di bilik bersih, dan dikembalikan dari panel dinding pembahagi atau lantai tinggi di kedua-dua belah bilik bersih. Aliran udara tidak bergerak secara linear tetapi menunjukkan keadaan bergelora atau pusaran yang tidak sekata. Jenis ini sesuai untuk bilik bersih kelas 1,000-100,000.
Definisi: Bilik bersih di mana aliran udara mengalir pada kelajuan yang tidak sekata dan tidak selari, disertai dengan aliran balik atau arus pusar.
Prinsip: Bilik bersih bergelora bergantung pada aliran udara bekalan udara untuk mencairkan udara dalaman secara berterusan dan mencairkan udara tercemar secara beransur-ansur untuk mencapai kebersihan (bilik bersih bergelora biasanya direka bentuk pada tahap kebersihan melebihi 1,000 hingga 300,000).
Ciri-ciri: Bilik bersih yang bergelora bergantung pada pelbagai pengudaraan untuk mencapai tahap kebersihan dan kebersihan. Bilangan perubahan pengudaraan menentukan tahap penulenan dalam definisi (semakin banyak perubahan pengudaraan, semakin tinggi tahap kebersihan)
(1) Masa penulenan diri: merujuk kepada masa apabila bilik bersih mula membekalkan udara ke bilik bersih mengikut nombor pengudaraan yang direka bentuk dan kepekatan habuk di dalam bilik mencapai tahap kebersihan yang direka bentuk. Kelas 1,000 dijangka tidak lebih daripada 20 minit (15 minit boleh digunakan untuk pengiraan) Kelas 10,000 dijangka tidak lebih daripada 30 minit (25 minit boleh digunakan untuk pengiraan) Kelas 100,000 dijangka tidak lebih daripada 40 minit (30 minit boleh digunakan untuk pengiraan)
(2) Kekerapan pengudaraan (direka bentuk mengikut keperluan masa pembersihan kendiri di atas) kelas 1,000: 43.5-55.3 kali/jam (standard: 50 kali/jam) kelas 10,000: 23.8-28.6 kali/jam (standard: 25 kali/jam) kelas 100,000: 14.4-19.2 kali/jam (standard: 15 kali/jam)
Kelebihan: struktur mudah, kos pembinaan sistem yang rendah, bilik bersih yang mudah dikembangkan, di beberapa tempat tujuan khas, bangku bersih bebas habuk boleh digunakan untuk meningkatkan gred bilik bersih.
Kelemahan: zarah habuk yang disebabkan oleh pergolakan terapung di ruang dalaman dan sukar untuk dilepaskan, yang boleh mencemari produk proses dengan mudah. Di samping itu, jika sistem dihentikan dan kemudian diaktifkan, ia selalunya mengambil masa yang lama untuk mencapai kebersihan yang diperlukan.
Aliran laminar
Udara aliran laminar bergerak dalam garis lurus yang seragam. Udara memasuki bilik melalui penapis dengan kadar liputan 100% dan dikembalikan melalui lantai tinggi atau papan pembahagi di kedua-dua belah pihak. Jenis ini sesuai digunakan dalam persekitaran bilik bersih dengan gred bilik bersih yang lebih tinggi, biasanya kelas 1~100. Terdapat dua jenis:
(1) Aliran laminar mendatar: Udara mendatar ditiup keluar dari penapis dalam satu arah dan dikembalikan oleh sistem udara balik di dinding bertentangan. Habuk dilepaskan ke luar dengan arah udara. Secara amnya, pencemaran lebih serius di bahagian hilir.
Kelebihan: Struktur mudah, boleh menjadi stabil dalam masa yang singkat selepas operasi.
Kelemahan: Kos pembinaan lebih tinggi daripada aliran bergelora, dan ruang dalaman tidak mudah untuk dikembangkan.
(2) Aliran laminar menegak: Siling bilik ditutup sepenuhnya dengan penapis ULPA, dan udara ditiup dari atas ke bawah, yang dapat mencapai kebersihan yang lebih tinggi. Habuk yang dihasilkan semasa proses atau oleh kakitangan dapat dibuang dengan cepat ke luar tanpa menjejaskan kawasan kerja yang lain.
Kelebihan: Mudah diurus, keadaan stabil boleh dicapai dalam masa yang singkat selepas operasi bermula, dan tidak mudah terjejas oleh keadaan operasi atau pengendali.
Kelemahan: Kos pembinaan yang tinggi, sukar untuk menggunakan ruang secara fleksibel, penyangkut siling menempati banyak ruang, dan menyusahkan untuk membaiki dan menggantikan penapis.
Jenis komposit
Jenis komposit adalah untuk menggabungkan atau menggunakan jenis aliran turbulen dan jenis aliran laminar bersama-sama, yang boleh menyediakan udara ultra bersih tempatan.
(1) Terowong Bersih: Gunakan penapis HEPA atau ULPA untuk meliputi 100% kawasan proses atau kawasan kerja bagi meningkatkan tahap kebersihan ke atas Kelas 10, yang boleh menjimatkan kos pemasangan dan operasi.
Jenis ini memerlukan kawasan kerja pengendali diasingkan daripada penyelenggaraan produk dan mesin untuk mengelakkan daripada menjejaskan kerja dan kualiti semasa penyelenggaraan mesin.
Terowong yang bersih mempunyai dua kelebihan lain: A. Mudah dikembangkan secara fleksibel; B. Penyelenggaraan peralatan boleh dilakukan dengan mudah di kawasan penyelenggaraan.
(2) Tiub Bersih: Kelilingi dan bersihkan barisan pengeluaran automatik yang dilalui aliran produk, dan tingkatkan tahap kebersihan ke atas kelas 100. Oleh kerana produk, pengendali dan persekitaran penjana habuk diasingkan antara satu sama lain, sedikit bekalan udara dapat mencapai kebersihan yang baik, yang dapat menjimatkan tenaga dan paling sesuai untuk barisan pengeluaran automatik yang tidak memerlukan tenaga kerja manual. Ia sesuai untuk industri farmaseutikal, makanan dan semikonduktor.
(3) Titik Bersih: Tahap kebersihan kawasan proses produk di bilik bersih bergelora dengan tahap bilik bersih 10,000~100,000 ditingkatkan kepada 10~1000 atau lebih untuk tujuan pengeluaran; meja kerja bersih, bangsal bersih, bilik bersih pasang siap dan almari pakaian bersih tergolong dalam kategori ini.
Bangku bersih: kelas 1~100.
Gerai bersih: Ruang kecil yang dikelilingi oleh kain plastik lutsinar anti-statik di ruang bilik bersih bergelora, menggunakan unit HEPA atau ULPA dan penghawa dingin bebas untuk menjadi ruang bersih aras yang lebih tinggi, dengan aras 10~1000, ketinggian kira-kira 2.5 meter, dan kawasan liputan kira-kira 10m2 atau kurang. Ia mempunyai empat tiang dan dilengkapi dengan roda boleh alih untuk kegunaan fleksibel.
5. Aliran Udara
Kepentingan Aliran Udara
Kebersihan bilik yang bersih sering dipengaruhi oleh aliran udara. Dalam erti kata lain, pergerakan dan penyebaran habuk yang dihasilkan oleh manusia, petak mesin, struktur bangunan, dan sebagainya dikawal oleh aliran udara.
Bilik bersih menggunakan HEPA dan ULPA untuk menapis udara, dan kadar pengumpulan habuknya setinggi 99.97~99.99995%, jadi udara yang ditapis oleh penapis ini boleh dikatakan sangat bersih. Walau bagaimanapun, selain manusia, terdapat juga sumber habuk seperti mesin di dalam bilik bersih. Sebaik sahaja habuk yang dihasilkan ini merebak, adalah mustahil untuk mengekalkan ruang yang bersih, jadi aliran udara mesti digunakan untuk membuang habuk yang dihasilkan dengan cepat ke luar.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi
Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi aliran udara bilik bersih, seperti peralatan proses, kakitangan, bahan pemasangan bilik bersih, lekapan lampu, dan sebagainya. Pada masa yang sama, titik lencongan aliran udara di atas peralatan pengeluaran juga harus dipertimbangkan.
Titik lencongan aliran udara pada permukaan meja operasi umum atau peralatan pengeluaran hendaklah ditetapkan pada 2/3 jarak antara ruang bilik bersih dan papan pembahagi. Dengan cara ini, apabila pengendali bekerja, aliran udara boleh mengalir dari bahagian dalam kawasan proses ke kawasan operasi dan menghilangkan habuk; jika titik lencongan dikonfigurasikan di hadapan kawasan proses, ia akan menjadi lencongan aliran udara yang tidak betul. Pada masa ini, kebanyakan aliran udara akan mengalir ke bahagian belakang kawasan proses, dan habuk yang disebabkan oleh operasi pengendali akan dibawa ke bahagian belakang peralatan, dan meja kerja akan tercemar, dan hasil pasti akan berkurangan.
Halangan seperti meja kerja di bilik yang bersih akan mempunyai arus pusar di persimpangan, dan kebersihan berhampirannya akan agak teruk. Menggerudi lubang udara balik pada meja kerja akan meminimumkan fenomena arus pusar; sama ada pemilihan bahan pemasangan adalah sesuai dan sama ada susun atur peralatan adalah sempurna juga merupakan faktor penting sama ada aliran udara menjadi fenomena arus pusar.
6. Komposisi bilik bersih
Komposisi bilik bersih terdiri daripada sistem berikut (tiada satu pun yang sangat diperlukan dalam molekul sistem), jika tidak, bilik bersih yang lengkap dan berkualiti tinggi tidak akan dapat dibentuk:
(1) Sistem siling: termasuk rod siling, rasuk-I atau rasuk-U, grid siling atau rangka siling.
(2) Sistem penyaman udara: termasuk kabin udara, sistem penapis, kincir angin, dll.
(3) Dinding pembahagi: termasuk tingkap dan pintu.
(4) Lantai: termasuk lantai tinggi atau lantai anti-statik.
(5) Lekapan lampu: Lampu rata penulenan LED.
Struktur utama bilik bersih biasanya diperbuat daripada bar keluli atau simen tulang, tetapi tidak kira apa jenis strukturnya, ia mesti memenuhi syarat-syarat berikut:
A. Tiada retakan akan berlaku akibat perubahan suhu dan getaran;
B. Bukan mudah untuk menghasilkan zarah habuk, dan zarah-zarah sukar untuk melekat;
C. Higroskopisitas yang rendah;
D. Untuk mengekalkan keadaan kelembapan di dalam bilik bersih, penebat haba mestilah tinggi;
7. Pengelasan mengikut penggunaan
Bilik bersih perindustrian
Kawalan zarah tidak bernyawa adalah objek tersebut. Ia terutamanya mengawal pencemaran zarah habuk udara ke objek kerja, dan bahagian dalamnya secara amnya mengekalkan keadaan tekanan positif. Ia sesuai untuk industri jentera jitu, industri elektronik (semikonduktor, litar bersepadu, dll.), industri aeroangkasa, industri kimia ketulenan tinggi, industri tenaga atom, industri produk optik dan magnet (CD, filem, pengeluaran pita) LCD (kaca kristal cecair), cakera keras komputer, pengeluaran kepala komputer dan industri lain.
Bilik bersih biologi
Terutamanya mengawal pencemaran zarah hidup (bakteria) dan zarah tidak hidup (habuk) kepada objek kerja. Ia boleh dibahagikan kepada;
A. Bilik bersih biologi umum: terutamanya mengawal pencemaran objek mikrob (bakteria). Pada masa yang sama, bahan dalamannya mesti dapat menahan hakisan pelbagai agen pensterilan, dan bahagian dalamnya secara amnya menjamin tekanan positif. Pada asasnya, bahan dalamannya mesti dapat menahan pelbagai rawatan pensterilan bilik bersih perindustrian. Contoh: industri farmaseutikal, hospital (bilik bedah, wad steril), makanan, kosmetik, pengeluaran produk minuman, makmal haiwan, makmal ujian fizikal dan kimia, stesen darah, dsb.
B. Bilik bersih keselamatan biologi: terutamanya mengawal pencemaran zarah hidup objek kerja kepada dunia luar dan manusia. Tekanan dalaman mesti dikekalkan negatif dengan atmosfera. Contoh: bakteriologi, biologi, makmal bersih, kejuruteraan fizikal (gen rekombinan, penyediaan vaksin)
Masa siaran: 07-Feb-2025