無塵車間工程的“凈”不是一句口號,而是一場與微米級顆粒的持久戰(zhàn)。很多人以為把墻板拼嚴、地面刷亮、空調(diào)開大就能“無塵”,直到粒子計數(shù)器一測,0.5 μm 顆粒超標十倍,才意識到:真正的潔凈度是算出來、做出來、測出來的,不是裝修出來的。
第一步先算風
潔凈度等級一旦確定,換氣次數(shù)就板上釘釘:百級需要單向流 0.2–0.5 m/s 的面風速,相當于每小時把空氣換掉 300 次以上;萬級區(qū)域靠亂流稀釋,換氣也要 60 次左右。用 CFD 把顆粒軌跡跑一遍,就能在電腦里看見死角,提前把送風口挪 150 mm,后期調(diào)試可省三天時間。
第二步選過濾器
末端 HEPA 只認 H13 起步,效率 99.95%@MPPS,阻力 250 Pa 是新濾芯的甜蜜點;若工藝產(chǎn)熱大,選低阻玻纖濾料,風機可降 0.3 kW,一年電費省出一臺 FFU。別在預過濾上省錢,G4+F7 組合能把 1 μm 以上的粒子截掉九成,末端壽命直接翻倍,停工換濾網(wǎng)的損失遠比一片 F7 貴。
第三步做圍護
50 mm 厚雙面寶鋼 0.5 mm 彩鋼板只是入門,芯材密度必須 ≥120 kg/m³,才能承受 1000 Pa 壓差不變形。陰角全部內(nèi)圓弧 R50,硅膠要打“雙道”,先打一道等固化,再打第二道,杜絕溫差裂縫。地板用 2 mm 環(huán)氧自流平配銅箔網(wǎng),表面電阻 10?–10? Ω,既能泄放靜電,又經(jīng)得起叉車輪胎的每天碾壓。
第四步控溫濕
芯片廠光刻區(qū) 22 °C ±0.3 °C、45 %RH ±3 % 是硬指標,靠干盤管+FFU 回風夾墻實現(xiàn)。干盤管進水 14 °C,出風 16 °C,沒有冷凝水,也就沒有了細菌滋生的溫泉。再配一臺轉(zhuǎn)輪除濕機,把新風含濕量壓到 4 g/kg,哪怕梅雨季室外 28 °C、90 %RH,室內(nèi)仍舊穩(wěn)如初見。
第五步保壓差
不同區(qū)域之間 5–12 Pa 的壓差梯度,是顆粒“單向流動”的護城河。門一打開,氣流速度 0.2 m/s 往外吹,灰塵進不來。壓差不是靠多送風,而是靠回風閥精調(diào):每 50 Pa 閥門開度只轉(zhuǎn) 8°,用電動執(zhí)行器 1 % 的步進值,才能鎖住梯度,不讓“潔凈走廊”變成“灰塵通道”。
第六步上監(jiān)測
0.5 μm 與 5.0 μm 雙通道粒子傳感器裝在關(guān)鍵工位,數(shù)據(jù)每 6 秒更新一次,超閾值先聲光報警,再推送到手機。溫濕度、壓差、風機頻率全部接入 BACnet 網(wǎng)關(guān),值班人員在辦公室就能看到百級區(qū) FFU 的實時電流:電流升高 10 %,八成是濾網(wǎng)堵了,提前下單更換,半夜停產(chǎn)的尷尬就不會發(fā)生。
第七步做驗證
ISO 14644-3 的 20 項測試一個都不能省:氣流平行度用煙霧筆拍照,濾網(wǎng)掃描用 PAO 氣溶膠,風量用電子風量罩,噪聲用 1 級聲級計。報告一次性通過第三方 NEBB,才算把“無塵”二字寫進紙面,也寫進客戶心里的安全區(qū)。
技術(shù)說完,只剩一句:無塵車間工程不是豪華裝修,而是精密工程。把顆粒當敵人,把風速當武器,把數(shù)據(jù)當通行證,才能在微米戰(zhàn)場里贏得真正的“凈”。