一、潔凈室的慨念及運用
規范潔凈室首要是對一個特定環境內的溫度、濕度、塵土、靜電、噪音、化學污染、電磁場和轟動進行操控,以到達規范的參數及出產所要求的規范;
跟著現代工業的開展,現在一般運用在微電子工業、醫藥及食物工業、生物工程等領域。
二、潔凈室的潔凈度
1.1潔凈室等級慨念:
10級~10K級(規范潔凈室)
1ft3空氣體中所含的直徑為0.3um塵粒數量小于或等于所要求之等級;
100K級~100K以下(準潔凈室)
1ft3空氣體中所含的直徑為0.5um塵粒數量小于或等于所要求之等級;
美國聯邦規范209E(1992年)
等級稱號
106.00
ISO國際規范(ISOStandard)
潔凈度等級Cleanclass
粒徑ParticlesSize(um)
0.1um
單位:塵土數量個/m3
三、潔凈室體系
潔凈室體系的作業與保護辦理
摘要:潔凈室潔凈度之堅持和操控,除了硬設備之合作出資外,也需求杰出的軟件——辦理制度來調配,方能堅持杰出的潔凈度;潔凈室作業辦理,可依作業人員、原物料、設備及潔凈室內所用東西等加以操控;
潔凈室凈化體系除了通稱的空調凈化體系之外,作業人員、出產設備也包含在內,本節將對該二體系之作業保護及保養做一概略闡明。
關鍵詞:潔凈室污染源作業辦理保護保養
一、污染源操控
潔凈室潔凈度之堅持和操控,除了硬設備之合作出資外,也需求杰出的軟件——辦理制度來調配,方能堅持杰出的潔凈度。潔凈室內之污染來源,經測驗剖析成果,作業人員占約80%,如圖1所示。試驗數據顯現,作業人員進出潔凈室時塵土有顯著添加,有人動作時,潔凈度立刻?化,可見潔凈度劣化之原因人是首要要素。
潔凈室的污染源可分為外污染及內污染源。外污染源首要包含空調送風、間隙進入、建筑物、作業服、以及一般性氣體如N2、O2、Air、給水、溶劑等;而內污染源則包含出產設備、作業人員、東西、加工制作、隔間資料、作業臺、包裝資料等,圖2為微塵粒子的傳送途徑。
對硅芯片而言,微塵粒子之附著將形成集成電路線路的變形或短路,使芯片失去運作功用,因此微污染源的操控已成為潔凈室辦理的重要環節。表一為自然環境所測得的塵土濃度,而在微污染操控,其基本準則有四:
1.外部塵土侵入之防止:
潔凈室恰當之正壓堅持(>0.5mmAq),做好施工工程之不漏氣,人員設備、原資料搬入潔凈室前先做好清潔擦洗等防塵動作,空氣過濾器恰當的辦理和設置。
2.室內發塵之防止:
隔墻板、地板等潔凈室資料的恰當選用、制作設備的發塵按捺、出產自動化及人員不集合、動作放松、潔凈衣的辦理、運用潔凈室專用器等。
3.室內發塵之不積留:
墻面體應潤滑無死角、潔凈室需定時保養和打掃、制程設備四周應留有空間。
4.發作塵土之掃除:
換氣次數應滿足,恰當的空間安置以及污染源接排氣和空調的氣流速度須恰當。人、物入室的辦理問題、實踐的作業條件和工程辦理相關之問題、室內之空調及打掃關系之問題,這些問題將于下節祥述。
表1自然界微塵粒子數
丈量地址
微塵粒子數(個/ft3)≥0.5μm
大氣層圈
ㄑ100
田園區域(和風情況)
100,000~500,000
住所區域
300,000~400,000
辦公室(作業中)
400,000~800,000
工業區
600,000~1,000,000
正在吸煙的會議室
600,000~1,000,000
二、潔凈室作業辦理
潔凈室作業辦理,可依作業人員、原物料、設備及潔凈室內所用東西等加以探討,并依方案(planning)、施行(Doing)、追尋(Checking)、動作(Action)之PDCA循環進程履行。
1.作業人員之辦理
前面已提及在潔凈室內污染來源80%來自作業人員,因此若能使作業人員依潔凈室辦理,而一切人員也均能合作施行,則污染源的發生可說已減大半。現就進入潔凈室的作業人員之辦理和留心事項闡明如下:
(1)進入潔凈室之人員,必需要具有有到達高尚凈度規范,并要堅持最好情況之觀念。
(2)作業人員進入潔凈室數目以堅持最小限度準則(愈少愈好),并須依潔凈室進出規范流程進出潔凈室,如圖3所示。出則相反方向進行,唯不須經空氣洗塵室之脫塵處理。
(3)對作業人員有必要常常講解潔凈室辦理之數據,并加以教育與練習,內容如潔凈室辦理之一般常識、潔凈室之結構與功用、保護和清潔、安全對策、轉移器件之潔凈辦理與查看、潔凈衣之穿脫、潔凈室內之步行辦法等,并經考試合格者方能進入潔凈室作業。
(4)在潔凈室作業人員須常常堅持自己各方面的潔凈與清潔。
(5)在潔凈室內之作業人員或其它人員之移動或動作均為發塵源,其直接影響制程,一起亦會影響氣流之擾動,為防止與操控上述景象,基本上須注下列事項:
a.不行在作業區域氣流之上方放置物品或做其它作業。
b.不必要之動作盡量防止以防止亂流發塵。
c.與作業無關的私心談話盡量防止。
d.為操控發塵量,人員步行及作業要靜靜地進行。表2所示為人體在不同動作時之發塵量。
e.作業要在潔凈之作業柜或作業桌進行。
f.東西等用具須收入有蓋子之箱子或柜中,并置放必定的場所。
(6)作業人員須常常堅持潔凈之手,除了常洗手、剪指甲外,手并應保養,以防皮膚之剝離,男性須每天刮胡子。
(7)潔凈衣要常常堅持著衣之情況。
(8)下列所述者不能進入潔凈室:
a.非作業人員或事前未得許可者。
b.未照規矩穿戴潔凈衣者。
c.剛做劇烈運動流汗者。
d.吸煙或吃東西后,沒有通過半小時以上者。圖4為吸煙和未吸煙者微塵發生量與時刻之比較圖,由圖上很明顯可看出吸煙者所生之微塵在初期約為非吸煙者的90倍,直至30分鐘后才降至15倍,此為為何潔凈室制止吸煙人員和吸煙未滿30分鐘禁絕進入的原因地址。故針對在潔凈室作業人員之招募,若能挑選不吸煙者為目標,將可帶來甚大利益。
下表為人體不同動作之微塵發生數
≥0.3μm
≥0.5μm
一般作業服
無塵服
單位:每分鐘、每人
(9)有下列健康情況或體質者準則上不能進入潔凈室:www.beikeds.com
a.因日曬、濕診而皮膚有問題者。
b.化學纖維或有機溶劑等化學藥品有過敏性體質者。
c.簡略出受汗者。
d.比一般人皮膚表皮簡略剝離、頭皮或體毛簡略墜落者。
e.化裝或涂口紅者。
f.有重大精神病、神通過敏或閉瑣驚駭者。
g.因哮喘、咳嗽或噴嚏者及不能安靜作業者。
但關于有下列性情的人,則最適合進入潔凈室作業:
a.干事細心有耐性者。
b.勤于收拾整頓,常常自己留心身邊清潔的人。
c.常常留心自己之健康者。
10.以下之物品不能帶進潔凈室:
a)沒有通過清潔進程之器件、零件物品、測定器等各種物品。
b)紙箱及未經特別處理之記載或筆記用紙、影印數據等。
c)鉛筆、橡皮擦、墨水等。
d)卷煙、化裝品、衛生紙、飲食物等。
e)作業員個人用品如打火機、寶石、裝飾品、錢包、鑰匙、手帕、小日記手冊或其它個人物品等。
潔凈室潔凈度堅持之最大操控目標為作業人員,因此關于作業人員之數目、舉動情況、進出規矩之擬定與履行,進步潔凈室內作業人之潔凈度認識、反復教育,均為有必要,表3所示為因作業人員之動作而發生污染的添加倍率。
2.原物料、設備進出辦理
除了人員進出潔凈室須予于規范辦理外,物料及設備之進出也有必要通過潔凈程序,方不至于影響潔凈室之潔凈度。其進潔凈室之流程如表4所示。至于搬出則反方向而行,但不須經潔凈程序。
原物料及設備進出用潔凈室為潔凈室等級1000或10000級之房間,作業人員于其室內清潔設備或物料時有必要穿戴潔凈衣服,所運用之擦洗紙為無塵紙或不會掉落織毛之無塵布,清潔劑除了運用超純水之外,并參加3~5%濃度的IPA或丙酮化學品,以增強去污才能,因為IPA及丙酮具揮發性,故此房間之排氣作用須特別考慮。轉移設備時為免損壞地板支架及地板外表,有必要事前于地板上鋪設已清潔過的不銹鋼板,作為輔佐。
3.潔凈室內用品辦理
潔凈室內用品除了進出潔凈室用的潔凈衣、鞋、頭罩、帽、手套、口罩外,尚有如紙張文具、桌子、椅子、芯片盒、轉移車、筆記本、告示板及垃圾箱、吸塵器等。
潔凈衣之資料以洗后或運用其它處理后仍不會發塵者為基本條件,且其布料為不易燃燒、不起毛,其織法或布料之安排不易通過污染物和不附著污染物之原料,別的通過磨擦不發生靜電或帶電性非常小,洗刷再生簡略、不易皺、著衣感舒適等亦為選用考慮要素。頭罩原料為無塵紙或無紡布制成,帽子原料則與潔凈衣相同,二者在穿戴運用時,除了只露出眼睛和臉外表部格外,其它部分均需包覆,在頭部部分銜接上衣處也有必要全蓋住,不能留有空地,頭發亦不能露出來。潔凈室用鞋要合腳且穿起來舒適為基本條件,簡略洗刷,底則選用塑料底,布質部分則選用與潔凈服相同原料即可,鞋子穿戴時潔凈衣腳跟部分應完全塞入緊密包著。手套資料除為與潔凈衣相同的布料外尚有薄橡膠或乙烯樹脂(Viny1),在運用進程中若有不舒適感或阻礙手指觸感者則中止運用,手套外表有粉質時須去除或停用,準則上不運用有粉之Viny1手套為佳。
潔凈衣鞋帽子等須由專人辦理,并定時做清洗,清洗須在潔凈室內進行。并以純水合作清潔溶劑,并經約0.2μm之過濾器為之。一般洗刷周期視潔凈度等級而定,在高尚凈區(CLASS1)為2~3天,其它區域則為五天至一星期,洗刷結束枯燥后應當即密封。潔凈衣之置放場所亦須為潔凈室,備用品或新品寄存柜內,正運用者則吊掛衣架上,以便利取用。
桌椅一般以不銹鋼原料,并需外表加工處理為之,若不得不運用鍍鋅品或木制品,其外表須施環氧樹脂(Epxoy)加工以防外表發塵。作業桌最好有打洞,邊緣有倒角。以利氣流之運動。椅子盡量選用沒有背及腳踏板者,椅腳高度以坐下來腳能夠觸到地板者為準則。但若必定須運用高腳椅時,則要預備腳踏環。桌及椅子之腳最好安裝上塑料小輪子或套上橡膠套。
芯片盒為放置芯片之用,原料以選取擇不易摩損、不發塵易清潔之原料如鐵弗(Teflon)等,至于轉移車則以結構簡略為準則,并忌運用折迭式,原料仍選用不銹鋼為宜,車輪為耐磨性高之橡膠輪胎,車輪軸承選用雙密封式滾珠軸承。推送轉移車時不得急速運推而以緩行為適。筆記本之紙質應選用無塵紙制成者,且不得運用影印數據,若非萬不得已須運用,則須將文件放在通明之塑料套內或加覆背,一起不行于室內撕破或將紙揉成一團,防止形成環境之污染。如表5所示為不同紙張原料發塵量之比較。一般黑板及粉筆當然不能在高尚凈室內運用,必要時可在更衣室等潔凈室較低等級的區域運用白板。潔凈室內不得放置清潔用具,垃圾桶宜運用塑料制品或不銹鋼,且置于修理區中的固定方位,桶須覆以蓋子,以利操控,并定時整理。
表5不同紙張發塵量比較(略)(試驗辦法:將兩者紙張相迭,而彼此磨擦時所發生之紙塵量小于0.5μM以上)
真空吸塵器,其功用是在吸取潔凈室內地板上、下及設備上附著之塵粒或液體以防止這些塵粒之再飛揚,以到達清潔的意圖,因為真空吸塵器在作業時會有排氣發生,若未經處理,將嚴重影響潔凈室之潔凈度和氣流,因此真空吸塵器在排氣口均裝有HEPA過濾器,以除掉塵土。唯如今之高級潔凈室均設有中心式吸塵體系,并于現場預留吸塵口,故一般之清潔進程均利用此中心體系,以削減運用真空吸塵器時的氣流攪擾,在運用中心式體系時,須留心排氣旦之操控防止使潔凈室內之壓力下降至規矩范圍以下。至于真空吸塵器因屬潔凈室內專用,故不行移至室外運用,若不用時應置于較低等級的潔凈室中,旦每次運用后應打掃吸管、收塵箱等吸氣體系。
三、潔凈室各體系保護保養辦理
潔凈室內體系除了通稱的空調體系之外,制程設備也包含在內,本節將對該二體系之作業保護及保養做一概略闡明。
潔凈室內之出產制作設備留心之關鍵有三:
1.出產設備之挑選、安置與保養:
a.要選用發塵性較少的出產設備及相關設備,尤其須留心活動部分之發塵。
b.應挑選塵土之影響較小的出產設備或接口設備。
c.出產用之水、氣體、藥品等往往是形成污染的原因,故應裝備過濾裝置。
d.規劃各設備之裝備空間時,事前宜考慮不易堆集微塵之結構,規劃各并以簡略清潔為準則。
e.真空泵等簡略發生污染物的這類設備,應設置在潔凈室外面或回風區,并加裝排氣管線排氣。
f.設置給水管線、氣體管線和電氣體系時,其結構須考慮到簡略清潔,不易堆集污染物。
g.出產及相關設備應定時打掃,以防止微塵之堆積。
h.應加強留心室內的溫濕度操控,防止因濕度之不妥形成結露生銹。
i.當設備修理時易發生微塵粒子,故修理時盡量于清潔室外進行,并加阻隔柵阻隔。
j.關于施工或修理之廠商,應奉告進出潔凈室之各項規矩,且負責工程師應隨侍在側監工。
k.應有潔凈室專用東西組,但不得帶出潔凈室外運用。
l.規劃空間時若能接近潔凈室樹立一間修理和設備保養手冊置放室,將是一抱負之規劃。
2.出產設備之防塵辦法:
a.磨損、切削均為發作微塵之原因,故需將發塵部分掩蓋之。
b.易發生塵土之設備,若能的話應安置于風尾地址。
c.在操作時,盡量削減觸摸零件或產品。
d.不得有太大或不必要的操作動作,避免卷起附近之塵土。
e.各項廠務設施之供給如水、氣體和化學品于進入出產設備前應有過濾設備。
f.為不使氣體或液體停留,形成微污染,故管路裝備應有旁路閥之設置。
3.自動化與無塵化:
a.樹立自動化傳送體系,可削減人員方面所帶來的污染,唯費用適當貴重,須詳加評價。
b.樹立操控項目如進入潔凈室人員的資歷限制,潔凈室作業人員作業規矩,潔凈室辦理規矩等,這些規矩已在前面章節敘說,此處不再闡明。
在潔凈室之保護辦理方面,可分三部分加以闡明:
1.建筑物之保護辦理:
a.建筑物內定時查看清潔。
b.地板之打掃辦理及損壞更新。
c.隔間墻及天花板查看清潔和封補。
d.窗戶及門之保養等。
2.環境測定與辦理:
潔凈室內之作業環境情況如溫、濕度及微塵粒子數應每日定時量測,以的確把握質量,若有數據異常,可當即做緊迫處理。
3.防塵空調設備之保護辦理:
a.溫、濕度及塵土濃度辦理,在前面以述及,唯其量測儀器應做定時校對查驗,若有設備移動或施工時須做部分丈量。
b.過濾網之辦理:定時查看及替換,表6為各種過濾網之查看及替換周期。
c.空氣調節器辦理:定時查看隔板接縫及內部污染情況,冷熱盤管是否有腐蝕現象。
d.送風機之辦理:定時查看送風機作業情況。如表7所示為送風機之各項查看內容及周期。
e.風管及出風口之辦理:查看風管是否有腐蝕、污染、塵土堆積或保溫掉落等。
f.測驗及量測儀器辦理:定時校對及保養。
g.室內壓力辦理:接連監視室內壓力記載,以堅持正壓為基準。
h.冷凍主機、泵浦、鍋爐及冷卻水塔之辦理:定時查看保養及記載作業情況及水質改變剖析,以調整加藥量等。
i.潔凈室中止作業再開機關鍵辦理:發動后當即進行微塵粒子之測驗,須潔凈室恢復安穩正常時再開端作業。表8為空調設備應查看之項目。
表6各種過濾網替換周期
作業情況
1次/日以上是否有不正常轟動或其它異常現象及異音等 帶之松緊度1次/日以上 有無松懈或滑動聲軸承之潤滑 1次/半年以上 補充潤滑油以舊油脂排出停止 根底固定螺絲1次/半年以查看固定螺絲有無松動馬達之絕緣測1次/半年以上電壓值3000V時---3M電壓值200V時---0.2MΩ 出產時發生的塵粒需處理