Le fonti di particelle si dividono in particelle inorganiche, particelle organiche e particelle viventi. Per il corpo umano, possono facilmente causare malattie respiratorie e polmonari, nonché allergie e infezioni virali; per i chip di silicio, l'adesione di particelle di polvere può causare deformazioni o cortocircuiti nei circuiti integrati, compromettendone le funzionalità. 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, aspetto cruciale per molti settori industriali. Di seguito vengono illustrati 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, dei prodotti farmaceutici e delle apparecchiature mediche, le particelle inquinanti di piccole dimensioni 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 compromettano il prodotto.
Oltre all'investimento iniziale in attrezzature hardware, la manutenzione e il controllo della pulizia di una camera bianca richiedono anche un buon sistema di gestione "software" per mantenere un livello di pulizia elevato. Gli operatori hanno il maggiore impatto sulla pulizia della camera bianca. Quando gli operatori entrano in una camera bianca, la quantità di polvere aumenta significativamente. Il continuo passaggio di persone all'interno della camera bianca ne compromette immediatamente la pulizia. È evidente che la causa principale del deterioramento della pulizia è da attribuirsi ai fattori umani.
1.2 Coerenza: L'ambiente della camera bianca contribuisce a mantenere la coerenza e la ripetibilità del processo produttivo, garantendo così una qualità del prodotto stabile.
Per quanto riguarda il substrato di vetro, l'adesione delle particelle di polvere può causare graffi, cortocircuiti, bolle e altri difetti di qualità, con conseguente necessità di scarto. Pertanto, il controllo delle fonti di inquinamento è diventato una parte fondamentale della gestione delle camere bianche.
Prevenzione e intrusione di polvere esterna
La camera bianca deve mantenere una pressione positiva adeguata (>0,5 mm/Hg), è necessario eseguire un buon lavoro nella fase di progettazione preliminare per garantire l'assenza di perdite d'aria e pulire e disinfettare il personale, le attrezzature, le materie prime, gli strumenti, i materiali di consumo, ecc. prima di introdurli nella camera bianca. Allo stesso tempo, gli strumenti di pulizia devono essere riposti correttamente e sostituiti o puliti regolarmente.
Generazione e prevenzione della polvere nelle camere bianche
Selezione appropriata dei materiali per camere bianche, 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 compiere ampi movimenti nelle proprie postazioni e adozione di misure preventive come l'aggiunta di tappetini adesivi in postazioni specifiche.
2. Migliorare l'efficienza produttiva
2.1 Ridurre il tasso di scarto: Riducendo le impurità e gli agenti inquinanti nel processo produttivo, è possibile ridurre il tasso di scarto, aumentare la resa e, di conseguenza, migliorare l'efficienza produttiva.
Ad esempio: la produzione di wafer prevede 600 fasi. Se la resa di ciascuna fase è del 99%, qual è la resa complessiva di 600 fasi? Risposta: 0,99600 = 0,24%.
Per rendere un processo economicamente fattibile, qual è la resa necessaria per ciascuna fase?
•0,999600 = 54,8%
•0,9999600=94,2%
La resa di ciascun processo deve raggiungere oltre il 99,99% per ottenere una resa finale del processo superiore al 90%, e 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 produttivo 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 tali sostanze nell'ambiente esterno e proteggere la salute dei lavoratori. Fin dallo sviluppo 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 di aria nel corso della sua vita e trascorre dal 70% al 90% del suo tempo in ambienti chiusi. Le particelle minuscole vengono inalate dal corpo umano e si depositano nell'apparato respiratorio. Le particelle da 5 a 30 µm si depositano nel rinofaringe, le particelle da 1 a 5 µm si depositano nella trachea e nei bronchi, e le particelle inferiori a 1 µm si depositano nella parete alveolare.
Le persone che rimangono a lungo in una stanza con un volume d'aria fresca insufficiente sono soggette alla "sindrome da interni", con sintomi quali mal di testa, senso di oppressione al petto e affaticamento, e sono anche più soggette a malattie respiratorie e del sistema nervoso. La norma nazionale del mio paese, GB/T18883-2002, stabilisce che il volume d'aria fresca non deve essere inferiore a 30 m³/h per persona.
Il volume di aria fresca della camera bianca deve assumere il valore massimo tra i seguenti due elementi:
a. La somma del volume d'aria necessario per compensare il volume d'aria espulso dall'interno e per garantire il valore di pressione positiva interna.
b. Garantire l'aria fresca necessaria al 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 come l'umidità e la temperatura, è possibile evitare rischi per la sicurezza come le scariche elettrostatiche, garantendo così la sicurezza della produzione.
4. Soddisfare i requisiti normativi e standard
4.1 Standard di settore: Molti settori industriali hanno standard di pulizia rigorosi (come ISO 14644) e la produzione deve essere effettuata in camere bianche di specifici livelli di purezza. Il rispetto di questi standard non è solo un requisito normativo, ma anche un indicatore di competitività aziendale.
Per i prodotti delle serie "banco da lavoro pulito", "capannone pulito", "finestra di trasferimento a flusso laminare", "unità di filtraggio ventilatori FFU", "armadio pulito", "cappa a flusso laminare", "cappa di pesatura", "schermo pulito", "autopulente" e "doccia d'aria", è necessario standardizzare i metodi di prova di pulizia dei prodotti esistenti per migliorarne l'affidabilità.
4.2 Certificazione e audit: Superare l'audit di enti di certificazione di terze parti e ottenere le certificazioni pertinenti (come GMP, ISO 9001, ecc.) per rafforzare la fiducia dei clienti ed espandere l'accesso al mercato.
5. Promuovere l'innovazione tecnologica
5.1 Supporto alla ricerca e sviluppo: le camere bianche offrono 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 al processo sulle prestazioni del prodotto, favorendo così il miglioramento del processo stesso.
6. Migliorare l'immagine del marchio
6.1 Garanzia di qualità: Disporre di impianti di produzione puliti e conformi agli standard elevati può migliorare l'immagine del marchio e aumentare la fiducia dei clienti nella qualità del prodotto.
6.2 Competitività di mercato: i prodotti che possono essere realizzati in un ambiente pulito sono spesso considerati un simbolo di alta qualità e affidabilità, il che aiuta le aziende a distinguersi nella feroce concorrenza di mercato.
7. Ridurre i costi di riparazione e manutenzione
7.1 Prolungare la durata delle apparecchiature: le apparecchiature e gli strumenti di produzione che operano in condizioni pulite sono meno soggetti a corrosione e usura, prolungando così la loro durata 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 di energia e i costi operativi.
Quattro principi per la gestione operativa delle camere bianche:
1. Non portare con te:
La struttura del filtro HEPA è a tenuta stagna.
La pressione di progetto deve essere mantenuta all'interno dell'abitazione.
Gli operatori devono cambiarsi d'abito ed entrare nella camera bianca dopo aver fatto la doccia d'aria.
Tutti i materiali, le attrezzature e gli strumenti devono essere puliti prima di poter essere introdotti.
2. Non generare:
Le persone devono indossare abiti privi di polvere.
Riduci le azioni non necessarie.
Non utilizzare materiali che tendono a generare polvere.
Non è consentito introdurre oggetti non necessari.
3. Non accumulare:
Non devono esserci angoli o periferie della macchina difficili da pulire o da pulire.
Cercate di ridurre al minimo la presenza di condotti dell'aria, tubi dell'acqua ecc. a vista all'interno degli edifici.
La pulizia deve essere effettuata secondo metodi standard e tempi prestabiliti.
4. Rimuovere immediatamente:
Aumentare la frequenza dei ricambi d'aria.
Scarico in prossimità della parte che genera polvere.
Migliorare la forma del flusso d'aria per impedire che la polvere aderisca al prodotto.
In sintesi, il controllo ambientale delle camere bianche è di fondamentale importanza per garantire la qualità del prodotto, migliorare l'efficienza produttiva, tutelare la salute e la sicurezza del personale, rispettare i requisiti normativi, promuovere l'innovazione tecnologica e rafforzare l'immagine del marchio. Le aziende dovrebbero tenere pienamente conto di questi fattori nella progettazione e manutenzione delle camere bianche, al fine di garantire che queste soddisfino le esigenze di produzione e ricerca e sviluppo.
Data di pubblicazione: 12 febbraio 2025