一、微電子廠房特點(diǎn)
隨著科技技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品生產(chǎn)日新月異，以微電子產(chǎn)品為代表的各種電子產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品要求微型化、精密化高純度、高質(zhì)量和高可靠性，以人們熟悉的手機(jī)、筆記本電腦為例，它所使用的集成電路電子元器件以及其組裝的生產(chǎn)過(guò)程都要求在受控環(huán)境條件下進(jìn)行操作。根據(jù)生產(chǎn)要求對(duì)室內(nèi)空氣的潔凈度、溫度、相對(duì)濕度以及壓力、噪聲、振動(dòng)、靜電等參數(shù)進(jìn)行控制的生產(chǎn)廠房。微電子廠房與其他工業(yè)廠房相比，空氣潔凈度等級(jí)高氣流方式大部分為單向流、送風(fēng)量大、室內(nèi)溫濕度要求高、噪聲振動(dòng)要求高、大開間的開放式生產(chǎn)布置。
二、微電子廠房?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)
目前微電子廠房的送風(fēng)方式主要有集中送風(fēng)、隧道送風(fēng)和風(fēng)機(jī)過(guò)濾機(jī)組三種形式。
(1)集中送風(fēng)系統(tǒng)。室外新風(fēng)經(jīng)新風(fēng)空調(diào)機(jī)組( MAU)處理裝置后，送至下技術(shù)夾層，室內(nèi)送風(fēng)經(jīng)過(guò)高架地板至下技術(shù)夾層，新風(fēng)和回風(fēng)在下技術(shù)夾層混合后經(jīng)表冷器(DCC干盤管)降溫，再經(jīng)軸流風(fēng)機(jī)增壓后的至送風(fēng)靜壓箱內(nèi)，再通過(guò)高效過(guò)濾器送至潔凈生產(chǎn)層。集中送風(fēng)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鳉饬鞣绞降钠骄L(fēng)速為0.2~0.4m/s，換算成換氣次數(shù)可達(dá)到250~600次換氣次數(shù)，整個(gè)環(huán)境送風(fēng)量大，軸流風(fēng)機(jī)將混合后的新風(fēng)和回風(fēng)通過(guò)風(fēng)管送至送風(fēng)靜壓箱內(nèi)，則需要的軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、數(shù)量多。軸流風(fēng)機(jī)布置在回風(fēng)墻內(nèi)不易安裝檢修。通過(guò)風(fēng)管輸送流速高，所占用的回風(fēng)墻面積小。
(2)隧道送風(fēng)。潔凈區(qū)的回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)墻與新風(fēng)處理后的新風(fēng)回合后，由循環(huán)空氣處理裝置送入送風(fēng)靜壓箱，通過(guò)空氣過(guò)濾器送入潔凈區(qū)。隧道送風(fēng)特點(diǎn)：需另設(shè)循環(huán)空調(diào)機(jī)組及空調(diào)機(jī)房，吊頂內(nèi)送、回風(fēng)管需求空間大，循環(huán)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)風(fēng)量、壓力大，空調(diào)機(jī)組都設(shè)置在專用機(jī)房?jī)?nèi)，車間內(nèi)噪聲小。
(3)風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元機(jī)組(FFU)系統(tǒng)。潔凈區(qū)回風(fēng)經(jīng)表冷器降溫后與處理后新風(fēng)混合，通過(guò)FFU增壓、過(guò)濾送入潔凈區(qū)。FFU系統(tǒng)特點(diǎn)：只有新風(fēng)管路管路空間需要求小，可以解決層高不夠問(wèn)題，局部潔凈度可調(diào)整，FFU單臺(tái)故障對(duì)系統(tǒng)無(wú)影響。
(4)靈活性。隨著電子產(chǎn)品的飛躍發(fā)展對(duì)潔凈等級(jí)的需求也會(huì)不斷嚴(yán)格，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來(lái)越短，對(duì)現(xiàn)有廠房的日后改造也會(huì)越來(lái)越頻繁。目前微電子廠房潔凈室基本上都采用Ballroom形式，不分操作區(qū)和設(shè)備區(qū)，因此不適用隧道系統(tǒng)。集中送風(fēng)系統(tǒng)涉及到廠房改造、潔凈等級(jí)升級(jí)情況下都必須停機(jī)、停產(chǎn)，同時(shí)增設(shè)軸流風(fēng)機(jī)數(shù)量、吊頂內(nèi)的HEPA/ULPA及部分的送風(fēng)管，施工難度加大施工周期加長(zhǎng)。FFU系統(tǒng)因吊頂?shù)囊?guī)格都采用模數(shù)布置，潔凈室的墻板布置任意調(diào)整時(shí)，FFU的布置可根據(jù)房間任意調(diào)整，對(duì)管線空間需求少，施工時(shí)間短，可以在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行，不影響生產(chǎn)。對(duì)比三種空調(diào)設(shè)計(jì)方案，FFU系統(tǒng)是最靈活的。
(5)控制性。集中送風(fēng)系統(tǒng)只能對(duì)每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)做變頻從而控制風(fēng)機(jī)的總送風(fēng)量，無(wú)法控制到每個(gè)風(fēng)口的風(fēng)量，隧道送風(fēng)系統(tǒng)在系統(tǒng)調(diào)試后對(duì)每個(gè)風(fēng)口的送風(fēng)量就固定。這兩種送風(fēng)系統(tǒng)末端采用高效過(guò)濾器，只能對(duì)過(guò)濾器的壓差進(jìn)行監(jiān)控，而過(guò)濾器的阻力是一直在變化的，因此每個(gè)風(fēng)口的送風(fēng)量也是變化的，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行很難保證潔凈室的穩(wěn)定性。FFU系統(tǒng)中的FFU可單臺(tái)控制，出風(fēng)速度0.35~0.45m/s范圍內(nèi)任意條件，自動(dòng)調(diào)節(jié)扭矩和轉(zhuǎn)速，在系統(tǒng)阻力增加或高校過(guò)濾器阻力上升時(shí)間，仍可提供恒定氣流，補(bǔ)償靜態(tài)氣壓變化、過(guò)濾器壓損及其他環(huán)境變化。同時(shí)FFU風(fēng)機(jī)可自帶控制模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行狀況，同時(shí)可遠(yuǎn)程啟停FFU，便于管理。
(6)可靠性。采用集中送風(fēng)系統(tǒng)和隧道送風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)一臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，所負(fù)擔(dān)區(qū)域的潔凈度和溫濕度就無(wú)法保障，可能還影響到整個(gè)大生產(chǎn)車間，因此必須設(shè)置備用機(jī)組。FFU 系統(tǒng)即使一臺(tái)出現(xiàn)故障，其影響面很小。設(shè)置FFU控制系統(tǒng)后可實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀況，及時(shí)維修。
(7)密封性。集中送風(fēng)系統(tǒng)和隧道送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)靜壓箱相對(duì)于潔凈車間為正壓，對(duì)上靜壓箱及風(fēng)口的密封性要求高，不允許管線進(jìn)入，易發(fā)生泄漏影響潔凈度。FFU送風(fēng)系統(tǒng)的靜壓箱風(fēng)口為負(fù)壓，即使風(fēng)口安裝存在泄漏，也是從潔凈室向靜壓箱泄漏，不會(huì)形成對(duì)潔凈室的污染，上靜壓箱內(nèi)可以布置或穿排風(fēng)、排煙等其他機(jī)電管道，使空間得到合理利用。
(8 )空間利用性。FFU 系統(tǒng)沒(méi)有巨大的送回風(fēng)管道，可節(jié)約安裝空間，對(duì)于層高緊張的改建項(xiàng)目十分重要。空調(diào)機(jī)房只安裝新風(fēng)機(jī)組，與另外兩種送風(fēng)方式的機(jī)房面積相比小很多。同時(shí)由于送回風(fēng)靜壓向內(nèi)沒(méi)有送回風(fēng)管道，便于各機(jī)電管線的空間管理，現(xiàn)場(chǎng)施工難度降低，縮短施工周期。
(9)節(jié)能性。集中送風(fēng)系統(tǒng)和隧道送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)效率單位風(fēng)量能耗小，但增加了送、回風(fēng)管阻力，風(fēng)機(jī)在選型時(shí)以過(guò)濾器的終阻力計(jì)算，過(guò)濾器的阻力在運(yùn)行中是不斷變化的且過(guò)濾器的初，終阻力相差較大，因此風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行通常不是處于最高效率。FFU 系統(tǒng)單臺(tái)風(fēng)機(jī)的單位風(fēng)量能能耗大，但是風(fēng)管很少，大量的回風(fēng)以小循環(huán)方式在運(yùn)行，大大減少了風(fēng)管的阻力能耗。隨著FFU生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，目前大部分點(diǎn)在廠房采用直流FFU，比交流FFU節(jié)能40%以上。
三、微電子廠房?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)投資、運(yùn)行比較
微電子廠房是能源消耗量大、建設(shè)投資大的廠房，其中凈化空調(diào)系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中能源消耗量占比80%以上，為了使微電子廠房的建設(shè)獲得較好的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)凈化空調(diào)系統(tǒng)方案選擇是至關(guān)重要的。
四、結(jié)論
由于微電子廠的更新?lián)Q代速度快,在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)應(yīng)充分考慮各方案的利弊，結(jié)合生產(chǎn)工藝的特殊要求，選擇最適合企業(yè)的空調(diào)設(shè)計(jì)方案，保證整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)有效、穩(wěn)定地運(yùn)行。
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