Le fonti di particelle si dividono in particelle inorganiche, particelle organiche e particelle viventi. Per il corpo umano, è facile che causino malattie respiratorie e polmonari, e può anche causare allergie e infezioni virali; per i chip di silicio, l'adesione di particelle di polvere causa deformazioni o cortocircuiti nei circuiti integrati, compromettendone le funzionalità operative. Pertanto, il controllo delle fonti di microinquinamento è diventato una parte importante della gestione delle camere bianche.
L'importanza del controllo ambientale delle camere bianche risiede nel garantire che le condizioni ambientali nel processo produttivo soddisfino specifici standard di pulizia, cruciali per molti settori. Di seguito sono riportati l'importanza e il ruolo specifico del controllo ambientale delle camere bianche:
1. Garantire la qualità del prodotto
1.1 Prevenire l'inquinamento: in settori come quello dei semiconduttori, farmaceutico e delle apparecchiature mediche, minuscole particelle inquinanti possono causare difetti o guasti ai prodotti. Controllando la qualità dell'aria e la concentrazione di particelle nelle camere bianche, è possibile impedire efficacemente che questi inquinanti influiscano sul prodotto.
Oltre all'investimento iniziale in attrezzature hardware, la manutenzione e il controllo della pulizia della camera bianca richiedono anche un buon sistema di gestione "software" per mantenere un livello di pulizia ottimale. Gli operatori hanno il maggiore impatto sulla pulizia della camera bianca. Quando gli operatori entrano nella camera bianca, la polvere aumenta significativamente. Quando ci sono persone che camminano avanti e indietro, la pulizia peggiora immediatamente. È evidente che la causa principale del deterioramento della pulizia è il fattore umano.
1.2 Coerenza: l'ambiente della camera bianca aiuta a mantenere la coerenza e la ripetibilità del processo produttivo, garantendo così una qualità stabile del prodotto.
Per quanto riguarda il substrato di vetro, l'adesione di particelle di polvere causerà graffi, cortocircuiti, bolle e altri problemi di qualità del processo, con conseguenti scarti. Pertanto, il controllo delle fonti di inquinamento è diventato un aspetto importante della gestione delle camere bianche.
Intrusione di polvere esterna e prevenzione
La camera bianca deve mantenere una pressione positiva adeguata (>0,5 mm/Hg), svolgere un buon lavoro nel progetto di costruzione preliminare per garantire l'assenza di perdite d'aria e pulire e asciugare il personale, le attrezzature, le materie prime, gli utensili, i materiali di consumo, ecc. prima di introdurli nella camera bianca. Allo stesso tempo, gli strumenti di pulizia devono essere posizionati correttamente e sostituiti o puliti regolarmente.
Generazione e prevenzione della polvere nelle camere bianche
Selezione appropriata dei materiali per la camera bianca, come pannelli divisori e pavimenti, controllo della generazione di polvere nelle apparecchiature di processo, ovvero manutenzione e pulizia regolari, divieto per il personale di produzione di camminare o fare grandi movimenti del corpo nelle proprie postazioni e misure preventive, come l'aggiunta di tappetini adesivi in stazioni speciali.
2. Migliorare l'efficienza produttiva
2.1 Ridurre il tasso di scarto: riducendo le impurità e gli inquinanti nel processo produttivo, è possibile ridurre il tasso di scarto, aumentare il tasso di resa e quindi migliorare l'efficienza produttiva.
Ad esempio: la produzione di wafer prevede 600 fasi. Se la resa di ogni processo è del 99%, qual è la resa complessiva di 600 procedure di processo? Risposta: 0,99600 = 0,24%.
Per rendere un processo economicamente fattibile, quanto deve essere elevata la resa di ogni fase?
•0,999600= 54,8%
•0,9999600=94,2%
Ogni resa del processo deve raggiungere più del 99,99% per raggiungere una resa del processo finale superiore al 90%; la contaminazione da microparticelle influirà direttamente sulla resa del processo.
2.2 Accelerare il processo: lavorare in un ambiente pulito può ridurre i tempi di pulizia e rilavorazione non necessari, rendendo il processo di produzione più efficiente.
3. Garantire la salute e la sicurezza del personale
3.1 Salute sul lavoro: per alcuni processi produttivi che possono rilasciare sostanze nocive, le camere bianche possono impedire la diffusione di sostanze nocive nell'ambiente esterno e proteggere la salute dei lavoratori. Dall'evoluzione dell'umanità, la tecnologia, le attrezzature e le conoscenze sono migliorate, ma la qualità dell'aria è peggiorata. Una persona inala circa 270.000 m³ d'aria nel corso della sua vita e trascorre dal 70% al 90% del suo tempo in ambienti chiusi. Minuscole particelle vengono inalate dal corpo umano e depositate nell'apparato respiratorio. Le particelle di dimensioni comprese tra 5 e 30 μm si depositano nel rinofaringe, quelle di dimensioni comprese tra 1 e 5 μm nella trachea e nei bronchi, mentre quelle inferiori a 1 μm si depositano nella parete alveolare.
Le persone che si trovano a lungo in una stanza con un volume di aria fresca insufficiente sono soggette alla "sindrome da interni", con sintomi quali mal di testa, senso di costrizione toracica e affaticamento, e sono anche predisposte a malattie respiratorie e del sistema nervoso. Lo standard nazionale del mio Paese GB/T18883-2002 stabilisce che il volume di aria fresca non deve essere inferiore a 30 m3/h. persona.
Il volume di aria fresca della camera bianca dovrebbe assumere il valore massimo tra i due elementi seguenti:
a. La somma del volume d'aria necessario per compensare il volume di scarico interno e per garantire il valore di pressione positiva interna.
b. Garantire l'aria fresca richiesta dal personale della camera bianca. Secondo le specifiche di progettazione della camera bianca, il volume di aria fresca per persona all'ora non è inferiore a 40 m³.
3.2 Produzione sicura: controllando i parametri ambientali quali umidità e temperatura, è possibile evitare rischi per la sicurezza come le scariche elettrostatiche per garantire la sicurezza della produzione.
4. Soddisfare i requisiti normativi e standard
4.1 Standard di settore: molti settori industriali hanno rigorosi standard di pulizia (come la norma ISO 14644) e la produzione deve essere effettuata in camere bianche di qualità specifica. Il rispetto di questi standard non è solo un requisito normativo, ma anche un riflesso della competitività aziendale.
Per prodotti della serie banco di lavoro pulito, capannone pulito, finestra di trasferimento a flusso laminare, unità di filtraggio della ventola FFU, guardaroba pulito, cappa a flusso laminare, cappa di pesatura, schermo pulito, autopulente, doccia d'aria, è necessario standardizzare i metodi di test di pulizia dei prodotti esistenti per migliorarne l'affidabilità.
4.2 Certificazione e audit: superare l'audit di agenzie di certificazione terze parti e ottenere le certificazioni pertinenti (come GMP, ISO 9001, ecc.) per aumentare la fiducia dei clienti e ampliare l'accesso al mercato.
5. Promuovere l'innovazione tecnologica
5.1 Supporto alla ricerca e sviluppo: le camere bianche forniscono un ambiente sperimentale ideale per lo sviluppo di prodotti ad alta tecnologia e contribuiscono ad accelerare lo sviluppo di nuovi prodotti.
5.2 Ottimizzazione del processo: in un ambiente rigorosamente controllato, è più facile osservare e analizzare l'impatto delle modifiche del processo sulle prestazioni del prodotto, promuovendo così il miglioramento del processo.
6. Migliorare l'immagine del marchio
6.1 Garanzia di qualità: disporre di impianti di produzione puliti e di elevati standard può migliorare l'immagine del marchio e aumentare la fiducia dei clienti nella qualità del prodotto.
6.2 Competitività del mercato: i prodotti che possono essere realizzati in un ambiente pulito sono spesso considerati simbolo di alta qualità e alta affidabilità, il che aiuta le aziende a distinguersi nella feroce concorrenza del mercato.
7. Ridurre i costi di riparazione e manutenzione
7.1 Prolungare la durata delle apparecchiature: le apparecchiature e gli utensili di produzione che operano in condizioni pulite sono meno soggetti a corrosione e usura, prolungando così la durata utile e riducendo la frequenza e i costi di manutenzione.
7.2 Ridurre il consumo energetico: ottimizzando la progettazione e la gestione delle camere bianche, migliorare l'efficienza energetica, ridurre il consumo energetico e i costi operativi.
Quattro principi di gestione operativa della camera bianca:
1. Non portare:
Il telaio del filtro HEPA non può perdere.
La pressione progettata deve essere mantenuta all'interno.
Dopo la doccia d'aria, gli operatori devono cambiarsi ed entrare nella camera bianca.
Tutti i materiali, le attrezzature e gli strumenti devono essere puliti prima di poter essere introdotti.
2. Non generare:
Le persone devono indossare abiti antipolvere.
Ridurre le azioni non necessarie.
Non utilizzare materiali che generano facilmente polvere.
Non è possibile portare oggetti non necessari.
3. Non accumulare:
Non devono esserci angoli e periferie della macchina difficili da pulire o igienizzare.
Cercare di ridurre al minimo i condotti dell'aria, le tubature dell'acqua, ecc. esposti all'interno.
La pulizia deve essere effettuata secondo metodi standard e tempi specificati.
4. Rimuovere immediatamente:
Aumentare il numero di ricambi d'aria.
Scarico vicino alla parte che genera polvere.
Migliorare la forma del flusso d'aria per evitare che la polvere aderisca al prodotto.
In breve, il controllo ambientale delle camere bianche è di grande importanza per garantire la qualità del prodotto, migliorare l'efficienza produttiva, proteggere la salute e la sicurezza del personale, soddisfare i requisiti normativi, promuovere l'innovazione tecnologica e migliorare l'immagine del marchio. Le aziende dovrebbero considerare attentamente questi fattori nella costruzione e nella manutenzione delle camere bianche, per garantire che possano soddisfare le esigenze di produzione e ricerca e sviluppo.
Data di pubblicazione: 12-02-2025