1. Uklanjanje čestica prašine u čistoj sobi bez prašine
Glavna funkcija čiste sobe je kontrola čistoće, temperature i vlažnosti atmosfere kojoj su izloženi proizvodi (poput silicijskih čipova itd.), tako da se proizvodi mogu proizvoditi u dobrom okruženju. Ovaj prostor nazivamo čistom sobom. Prema međunarodnoj praksi, razina čistoće uglavnom se određuje brojem čestica po kubnom metru zraka s promjerom većim od klasifikacijskog standarda. Drugim riječima, takozvana soba bez prašine nije 100% bez prašine, već kontrolirana u vrlo maloj jedinici. Naravno, čestice koje zadovoljavaju standard prašine u ovom standardu već su vrlo male u usporedbi s uobičajenom prašinom koju vidimo, ali za optičke strukture, čak i malo prašine imat će vrlo velik negativan utjecaj, pa je bez prašine neizbježan zahtjev u proizvodnji proizvoda optičkih struktura.
Kontroliranjem broja čestica prašine veličine 0,5 mikrona po kubnom metru ili veće od njih na manje od 3520/kubni metar dosegnut će se klasa A međunarodnog standarda bez prašine. Standard bez prašine koji se koristi u proizvodnji i obradi na razini čipsa ima više zahtjeve za prašinu od klase A, a tako visoki standard se uglavnom koristi u proizvodnji nekih čipsa više razine. Broj čestica prašine strogo se kontrolira na 35 200 po kubnom metru, što je u industriji čistih soba obično poznato kao klasa B.
2. Tri vrste stanja čiste sobe
Prazna čista soba: objekt s čistom sobom koji je izgrađen i može se staviti u upotrebu. Ima sve relevantne usluge i funkcije. Međutim, u objektu nema opreme kojom upravljaju operateri.
Statička čista soba: čista soba s potpunim funkcijama, odgovarajućim postavkama i instalacijom, koja se može koristiti prema postavkama ili je u upotrebi, ali u objektu nema operatera.
Dinamička čista soba: čista soba u normalnoj upotrebi, s kompletnim servisnim funkcijama, opremom i osobljem; po potrebi se može obavljati normalan rad.
3. Kontrolne stavke
(1). Može ukloniti čestice prašine koje lebde u zraku.
(2). Može spriječiti stvaranje čestica prašine.
(3). Kontrola temperature i vlažnosti.
(4). Regulacija tlaka.
(5). Uklanjanje štetnih plinova.
(6). Zrakonepropusnost konstrukcija i odjeljaka.
(7). Sprječavanje statičkog elektriciteta.
(8). Sprječavanje elektromagnetskih smetnji.
(9). Uzimanje u obzir sigurnosnih čimbenika.
(10). Razmatranje uštede energije.
4. Klasifikacija
Turbulentni tip strujanja
Zrak ulazi u čistu sobu iz kutije klima uređaja kroz zračni kanal i zračni filter (HEPA) u čistoj sobi, a vraća se kroz pregradne zidne ploče ili povišene podove s obje strane čiste sobe. Protok zraka ne kreće se linearno, već pokazuje nepravilno turbulentno ili vrtložno stanje. Ovaj tip je prikladan za čiste sobe klase 1000-100.000.
Definicija: Čista soba u kojoj protok zraka teče neravnomjernom brzinom i nije paralelan, uz povratni tok ili vrtložne struje.
Princip: Turbulentne čiste sobe oslanjaju se na protok dovodnog zraka kako bi kontinuirano razrjeđivale unutarnji zrak i postupno razrjeđivale onečišćeni zrak kako bi se postigla čistoća (turbulentne čiste sobe općenito su projektirane za razine čistoće iznad 1000 do 300 000).
Značajke: Turbulentne čiste sobe oslanjaju se na višestruku ventilaciju kako bi se postigla čistoća i razina čistoće. Broj promjena ventilacije određuje razinu pročišćavanja u definiciji (što je više promjena ventilacije, to je veća razina čistoće).
(1) Vrijeme samočišćenja: odnosi se na vrijeme kada čista soba počinje dovoditi zrak u čistu sobu prema projektiranom ventilacijskom broju i koncentracija prašine u prostoriji dostigne projektiranu razinu čistoće; za klasu 1000 se očekuje da neće biti dulja od 20 minuta (za izračun se može koristiti 15 minuta), za klasu 10000 se očekuje da neće biti dulja od 30 minuta (za izračun se može koristiti 25 minuta), za klasu 100000 se očekuje da neće biti dulja od 40 minuta (za izračun se može koristiti 30 minuta).
(2) Učestalost ventilacije (projektira se prema gore navedenim zahtjevima za vrijeme samočišćenja) klasa 1000: 43,5-55,3 puta/sat (standardno: 50 puta/sat) klasa 10000: 23,8-28,6 puta/sat (standardno: 25 puta/sat) klasa 100000: 14,4-19,2 puta/sat (standardno: 15 puta/sat)
Prednosti: jednostavna struktura, niski troškovi izgradnje sustava, jednostavno proširenje čiste sobe, u nekim mjestima posebne namjene, čista klupa bez prašine može se koristiti za poboljšanje kvalitete čiste sobe.
Nedostaci: čestice prašine uzrokovane turbulencijom lebde u unutarnjem prostoru i teško ih je ispustiti, što može lako kontaminirati procesne proizvode. Osim toga, ako se sustav zaustavi, a zatim aktivira, često je potrebno dugo vremena da se postigne potrebna čistoća.
Laminarni tok
Laminarni tok zraka kreće se u jednolikoj ravnoj liniji. Zrak ulazi u prostoriju kroz filter sa 100%-tnom stopom pokrivenosti i vraća se kroz povišeni pod ili pregradne ploče s obje strane. Ova vrsta je prikladna za upotrebu u čistim prostorijama s višim stupnjevima čistoće, općenito klase 1~100. Postoje dvije vrste:
(1) Horizontalni laminarni tok: Horizontalni zrak se ispuhuje iz filtera u jednom smjeru i vraća se sustavom povratnog zraka na suprotnoj stijenci. Prašina se ispušta van u smjeru zraka. Općenito, onečišćenje je ozbiljnije na nizvodnoj strani.
Prednosti: Jednostavna struktura, može postati stabilna u kratkom vremenu nakon rada.
Nedostaci: Troškovi izgradnje su veći od turbulentnog strujanja, a unutarnji prostor nije lako proširiti.
(2) Vertikalni laminarni tok: Strop prostorije je u potpunosti prekriven ULPA filterima, a zrak se puše od vrha prema dnu, što može postići veću čistoću. Prašina koja nastaje tijekom procesa ili od strane osoblja može se brzo ispustiti van bez utjecaja na druga radna područja.
Prednosti: Jednostavno upravljanje, stabilno stanje se može postići u kratkom vremenu nakon početka rada i nije lako pod utjecajem operativnog stanja ili operatera.
Nedostaci: Visoki troškovi gradnje, teško fleksibilno korištenje prostora, stropni nosači zauzimaju puno prostora i teško ih je popravljati i zamjenjivati.
Kompozitni tip
Kompozitni tip je kombinacija ili korištenje turbulentnog i laminarnog strujanja zajedno, što može osigurati lokalni ultra čist zrak.
(1) Čisti tunel: Koristite HEPA ili ULPA filtere za pokrivanje 100% procesnog područja ili radnog prostora kako biste povećali razinu čistoće iznad klase 10, što može uštedjeti troškove instalacije i rada.
Ovaj tip zahtijeva da radno područje operatera bude izolirano od proizvoda i održavanja stroja kako bi se izbjegao utjecaj na rad i kvalitetu tijekom održavanja stroja.
Čisti tuneli imaju još dvije prednosti: A. Lako se fleksibilno proširuju; B. Održavanje opreme može se lako obavljati u području održavanja.
(2) Čista cijev: Okružite i pročistite automatsku proizvodnu liniju kroz koju prolazi protok proizvoda te povećajte razinu čistoće iznad klase 100. Budući da su proizvod, operater i okruženje koje stvara prašinu međusobno izolirani, mala količina dovoda zraka može postići dobru čistoću, što može uštedjeti energiju i najprikladnije je za automatizirane proizvodne linije koje ne zahtijevaju ručni rad. Primjenjivo je u farmaceutskoj, prehrambenoj i poluvodičkoj industriji.
(3) Čisto mjesto: Razina čistoće područja proizvodnog procesa u turbulentnoj čistoj sobi s razinom čiste sobe od 10 000 do 100 000 povećava se na 10 000 ili više u proizvodne svrhe; čiste radne klupe, čiste šupe, montažne čiste sobe i čisti ormari pripadaju ovoj kategoriji.
Čista klupa: klasa 1~100.
Čista kabina: Mali prostor okružen antistatičkom prozirnom plastičnom tkaninom u turbulentnom prostoru čiste sobe, korištenjem neovisnih HEPA ili ULPA i klima uređaja kako bi se stvorio čisti prostor više razine, s razinom od 10~1000, visinom od oko 2,5 metara i površinom pokrivanja od oko 10 m2 ili manje. Ima četiri stupa i opremljen je pomičnim kotačima za fleksibilnu upotrebu.
5. Protok zraka
Važnost protoka zraka
Čistoća čiste sobe često je pod utjecajem protoka zraka. Drugim riječima, kretanje i difuzija prašine koju stvaraju ljudi, strojni odjeljci, građevinske konstrukcije itd. kontrolirani su protokom zraka.
Čista soba koristi HEPA i ULPA filtere za filtriranje zraka, a stopa skupljanja prašine je visoka i iznosi 99,97~99,99995%, tako da se zrak filtriran ovim filterom može smatrati vrlo čistim. Međutim, osim ljudi, u čistoj sobi postoje i izvori prašine poput strojeva. Nakon što se ta stvorena prašina proširi, nemoguće je održavati čist prostor, pa se mora koristiti protok zraka za brzo ispuštanje stvorene prašine van.
Utjecajni faktori
Mnogo je čimbenika koji utječu na protok zraka u čistoj sobi, kao što su procesna oprema, osoblje, materijali za montažu čiste sobe, rasvjetna tijela itd. Istovremeno, treba uzeti u obzir i točku preusmjeravanja protoka zraka iznad proizvodne opreme.
Točka preusmjeravanja protoka zraka na površini općeg operacijskog stola ili proizvodne opreme treba biti postavljena na 2/3 udaljenosti između prostora čiste sobe i pregrade. Na taj način, kada operater radi, protok zraka može teći iz unutrašnjosti procesnog područja u operativni prostor i odnositi prašinu; ako je točka preusmjeravanja konfigurirana ispred procesnog područja, to će postati nepravilno preusmjeravanje protoka zraka. U ovom trenutku, većina protoka zraka će teći prema stražnjem dijelu procesnog područja, a prašina uzrokovana radom operatera bit će prenesena na stražnji dio opreme, što će dovesti do kontaminacije radnog stola i neizbježnog smanjenja prinosa.
Prepreke poput radnih stolova u čistim sobama imat će vrtložne struje na spoju, a čistoća u njihovoj blizini bit će relativno loša. Bušenje otvora za povrat zraka na radnom stolu smanjit će fenomen vrtložnih struja; je li odabir materijala za montažu odgovarajući i je li raspored opreme savršen također su važni čimbenici za to hoće li protok zraka postati fenomen vrtložnih struja.
6. Sastav čiste sobe
Sastav čiste sobe sastoji se od sljedećih sustava (od kojih nijedan nije neizostavan u molekulama sustava), inače neće biti moguće formirati potpunu i visokokvalitetnu čistu sobu:
(1) Stropni sustav: uključujući stropnu šipku, I-gredu ili U-gredu, stropnu rešetku ili stropni okvir.
(2) Sustav klimatizacije: uključujući kabinu za zrak, sustav filtera, vjetrenjaču itd.
(3) Pregradni zid: uključujući prozore i vrata.
(4) Pod: uključujući povišeni pod ili antistatički pod.
(5) Rasvjetna tijela: LED ravna lampa za pročišćavanje.
Glavna konstrukcija čiste sobe obično je izrađena od čeličnih šipki ili koštanog cementa, ali bez obzira na vrstu konstrukcije, mora ispunjavati sljedeće uvjete:
A. Neće se pojaviti pukotine zbog promjena temperature i vibracija;
B. Nije lako proizvesti čestice prašine i teško je česticama da se pričvrste;
C. Niska higroskopnost;
D. Kako bi se održali uvjeti vlažnosti u čistoj sobi, toplinska izolacija mora biti visoka;
7. Klasifikacija prema uporabi
Industrijska čista soba
Kontrola neživih čestica je objekt. Uglavnom kontrolira onečišćenje zraka česticama prašine koje ulaze u radni objekt, a unutrašnjost općenito održava pozitivno stanje tlaka. Pogodan je za industriju preciznih strojeva, elektroničku industriju (poluvodiči, integrirani krugovi itd.), zrakoplovnu industriju, kemijsku industriju visoke čistoće, industriju atomske energije, industriju optičkih i magnetskih proizvoda (proizvodnja CD-ova, filmova, vrpci), LCD (tekućeg kristalnog stakla), računalne tvrde diskove, proizvodnju računalnih glava i druge industrije.
Biološki čista soba
Uglavnom kontrolira onečišćenje radnog objekta živim česticama (bakterijama) i neživim česticama (prašinom). Može se podijeliti na;
A. Općenito biološki čista soba: uglavnom kontrolira onečišćenje mikrobnim (bakterijskim) objektima. Istovremeno, njezini unutarnji materijali moraju biti otporni na eroziju uzrokovanu raznim sterilizacijskim sredstvima, a unutrašnjost općenito jamči pozitivan tlak. U osnovi, unutarnji materijali moraju biti otporni na različite sterilizacijske tretmane industrijskih čistih soba. Primjeri: farmaceutska industrija, bolnice (operacijske sale, sterilni odjeli), proizvodnja hrane, kozmetike, pića, životinjski laboratoriji, laboratoriji za fizikalna i kemijska ispitivanja, stanice za oduzimanje krvi itd.
B. Biološka sigurnost čiste sobe: uglavnom kontrolira onečišćenje živim česticama radnog objekta u vanjskom svijetu i ljudima. Unutarnji tlak mora se održavati negativnim u odnosu na atmosferu. Primjeri: bakteriologija, biologija, čisti laboratoriji, fizikalni inženjering (rekombinantni geni, priprema cjepiva)
Vrijeme objave: 07. veljače 2025.