一、局部高級別凈化代替全面高級別凈化
設(shè)計時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)環(huán)境的實際要求，該高則高，該低則低。在允許的情況下盡量將高級別凈化的加工空間控制在小區(qū)域范圍內(nèi)，盡量減少高凈化級別面積，以局部高級別凈化代替全面高級別凈化，以降低初投資和運(yùn)行費(fèi)用。我國“潔凈廠房設(shè)計規(guī)范GB50073-2001”中提供的“混合流”以及在集成電路芯片廠中推薦的“微環(huán)境”技術(shù)都是基于這一出發(fā)點。
(1) 混合流潔凈室：所謂混合流潔凈室就是將非單向流和單向流兩種所流流型組合在一個潔凈室內(nèi)就構(gòu)成了混合流。其特點就是潔凈度要求嚴(yán)格的生產(chǎn)活動空間設(shè)計成高潔凈級別的單向流.流型，而其他空間則采用潔凈級別低的非單向流流型，這樣即能滿足產(chǎn)品對空氣潔凈度的要求又能降低造價和運(yùn)行費(fèi)。對于混合流潔凈室而言就是整體.上是非單向流流型，僅僅在潔凈度要求高的部位采用單向流流型。單向流四周可設(shè)軟圍擋或垂簾，也可不設(shè)。
(2) 微環(huán)境(SMIF) 技術(shù)：所謂微環(huán)境技術(shù)它是工藝設(shè)備、建筑裝修、潔凈技術(shù)與自動控制等學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。它是將集成電路芯片加工封閉在多個高潔凈度(0.1μm，1級)，高精度溫、濕度控制(溫度精度+0.1℃，相對濕度精度+2%)的微環(huán)境小室之中，而這些微環(huán)境小室被包圍在潔凈度級別低(0.5pμm，1000級) 溫、濕度精度低(溫度精度+1℃，相對濕度精度+5%)的大環(huán)境之內(nèi)并且與大環(huán)境相隔離。操作人員、支持系統(tǒng)和輔助設(shè)備全布置在大環(huán)境中，這樣使芯片加工與作業(yè)人員和其他外界相隔離不受其影響。被加工的芯片密封在SMIF盒子中用機(jī)械手和自動傳輸系統(tǒng)按芯片加工順序由一個微環(huán)境小室到另一個微環(huán)境小室，直到加工完畢。
微環(huán)境技術(shù)不僅保證芯片加工精度和質(zhì)量而且大大地節(jié)省了初投資和運(yùn)行費(fèi)。國外的論文報導(dǎo)：與傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境相比微環(huán)境潔凈廠房的投資可節(jié)省40%；單單空氣輸送的費(fèi)用可節(jié)省70%。
二、空氣處理和空氣輸送方式
在高潔凈級別的潔凈廠房設(shè)計中，空氣處理和空氣輸送方式大體可分為三類，即：空氣集中處理集中輸送方式，空氣半集中處理半集中輸送方式(海灣式、遂道式....和FFU加干盤管加新風(fēng)機(jī)組方式。目前我國新建的微電子芯片廠，LCD廠等，尤其是日本、韓國和臺灣等企業(yè)在我國新建的工廠中其大多數(shù)都采用FFU加干盤管加新風(fēng)機(jī)組的方式。三種空氣處理和輸送方式各有其優(yōu)缺點和實施的場合，具體采用哪一種方式，要根據(jù)項目的具體情況來確定?，F(xiàn)本文僅就FFU加干盤管加新風(fēng)機(jī)組的方式中新風(fēng)機(jī)組、干盤管和FFU三者的功能和作用做論述。
(1)新風(fēng)機(jī)組：新風(fēng)機(jī)組的功能和作用就是對潔凈廠房的新風(fēng)進(jìn)行處理和輸送。一般情況下要將室外新風(fēng)處理到室內(nèi)參數(shù)機(jī)械露點L以下的L點。新風(fēng)機(jī)組不僅承擔(dān)新風(fēng)本身的去濕工作而且還要將室內(nèi)的產(chǎn)濕量負(fù)荷去除掉以確保潔凈廠房的相對濕度。為確保潔凈廠房內(nèi)的相對濕度及其精度，用室內(nèi)的相對濕度敏感元件控制新風(fēng)機(jī)組中的去濕和加濕設(shè)備，并始終隨室內(nèi)的濕量負(fù)荷變化而變化。
(2)干盤管：干盤管的功能和作用是使FFU的循環(huán)空氣通過降溫以補(bǔ)充新風(fēng)供冷的不足。為確保潔凈廠房的溫度和溫度精度，用室內(nèi)溫度敏感元件來單控或群控通過干盤管的冷凍水量。循環(huán)空氣通過干盤管的斷面風(fēng)速一般 為2~2.5m/s, 干盤管空氣側(cè)阻力大約為30~50Pa，為保證不產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象干盤管的冷凍水進(jìn)水水溫T≥L2。一般進(jìn)水溫度取12℃或14℃。
(3) FFU (風(fēng)機(jī)過濾器單元)：FFU是潔凈廠房的凈化設(shè)備，它是由風(fēng)機(jī)和高效過濾器(HEPA)或超高效過濾器(ULPA) 組成的標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)備，最常用的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)尺寸為1200~600mm，斷面風(fēng)速為0.3~0.45m/s。FFU的數(shù)量由潔凈廠房的潔凈度來決定。不同數(shù)量的FFU組合可實現(xiàn)1級、10級、100級等單向流潔凈室，也可實現(xiàn)1000級、10000級等非單向流潔凈室。1級、10級潔凈室應(yīng)采用超高效過濾器(ULPA)。為了節(jié)能，FFU風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)，斷面風(fēng)速可控制。
FFU加干盤管加新風(fēng)機(jī)組方案，具有靈活性好，適應(yīng)工藝的變更；負(fù)壓密封簡單可靠；節(jié)省空調(diào)機(jī)房面積；與傳統(tǒng)集中送風(fēng)相比初投資略低，運(yùn)行費(fèi)較省等優(yōu)點。但該方案FFU數(shù)量多又布置在吊頂上，因而帶來維護(hù)工作量大，噪聲偏高等問題，因此在設(shè)計時要選擇耗電量小、噪聲低、性能穩(wěn)定、壽命長的FFU。
三、空調(diào)和凈化分離
為了減少空氣熱濕處理過程中的無效能耗(如再熱等)和空氣輸送的能耗，在潔凈廠房設(shè)計中往往將保證潔凈廠房溫、濕度的空氣(10%左右)和保證室內(nèi)潔凈度的空氣(90%左右)分開處理，被稱作空調(diào)與凈化的分離。一般負(fù)擔(dān)室內(nèi)溫、濕度的部分空氣要經(jīng)過設(shè)在空調(diào)機(jī)房內(nèi)的空氣處理機(jī)(AHU)進(jìn)行熱濕處理達(dá)到設(shè)計參數(shù)后送到送風(fēng)靜壓室內(nèi)。而負(fù)擔(dān)潔凈度的部分空氣就地附近循環(huán)，同時在送風(fēng)靜壓室內(nèi)與經(jīng)空調(diào)器處理的部分空氣混合再經(jīng)過高效過濾器(HEPA) 或超高效過濾器(ULPA) 過濾后送到潔凈廠房內(nèi)。這樣不僅節(jié)省了冷卻和再熱的無效能耗同時減少了.70%空氣的輸送能耗，另外還省掉了大約50- -80%的空調(diào)機(jī)房面積。FFU加干盤管加新風(fēng)機(jī)組的方式也體現(xiàn)了這一設(shè)計思想。
四、加強(qiáng)室外新風(fēng)和處理
微電子和光電子產(chǎn)品是高科技產(chǎn)品，產(chǎn)品對生產(chǎn)環(huán)境的溫、濕度、潔凈度、防靜電、防微振等的要求極為嚴(yán)格，而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，對生產(chǎn)環(huán)境會提出更.新更高的要求，在潔凈度方面不僅對粒子徑或粒子數(shù)提出了更高的要求，而且還要對給產(chǎn)品帶來缺陷產(chǎn)生電阻率不均，腐蝕漏電，膜接觸差等使成品率下降、性能變差的分子態(tài)的化學(xué)污染提出凈化要求。這些污染有的來自作業(yè)人員，有的來自裝修材料，但主要來自于室外空氣的污染。因此為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和成品率必須加強(qiáng)對新風(fēng)的凈化處理。
(1) 噴水法是較好的處理方法，就是在新風(fēng)空調(diào)器中采用傳統(tǒng)的噴水室。噴城市自來水和噴純凈水。采用噴水的方法對處理SOx、NOx、Na和Cl都有較好的效果，尤其是噴純凈水。
(2)采用化學(xué)過濾器和活性炭過濾器也是較好的方法：它們是利用物理吸附加上化學(xué)吸附的原理來處理低濃度分子態(tài)的化學(xué)污染物質(zhì)。采用化學(xué)過濾器和活性炭過濾器的同時要考慮到它們的再生，還原和廢棄處理等問題，不應(yīng)產(chǎn)生二次污染。
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