1. Tozsuz temiz odada toz partiküllerinin uzaklaştırılması
Temiz odanın temel işlevi, ürünlerin (silikon çipler vb.) maruz kaldığı atmosferin temizliğini, sıcaklığını ve nemini kontrol ederek, ürünlerin iyi bir ortamda üretilmesini ve imal edilmesini sağlamaktır. Bu alana temiz oda diyoruz. Uluslararası uygulamaya göre, temizlik seviyesi esas olarak, çapı sınıflandırma standardından büyük olan metreküp hava başına düşen partikül sayısı ile belirlenir. Başka bir deyişle, tozsuz olarak adlandırılan ortam %100 tozsuz değildir, ancak çok küçük bir alanda kontrol edilir. Elbette, bu standartta toz standardını karşılayan partiküller, gördüğümüz sıradan toza kıyasla zaten çok küçüktür, ancak optik yapılar için az miktarda toz bile çok büyük olumsuz etkiye sahip olacaktır, bu nedenle tozsuz ortam, optik yapı ürünlerinin üretiminde kaçınılmaz bir gerekliliktir.
Parçacık boyutu 0,5 mikrona eşit veya daha büyük olan toz parçacıklarının sayısını metreküp başına 3520'nin altına düşürmek, uluslararası tozsuz standartın A sınıfına ulaşmayı sağlar. Çip seviyesinde üretim ve işlemede kullanılan tozsuz standart, A sınıfından daha yüksek toz gereksinimlerine sahiptir ve bu kadar yüksek bir standart esas olarak bazı üst düzey çiplerin üretiminde kullanılır. Toz parçacıklarının sayısı metreküp başına 35.200'de sıkı bir şekilde kontrol edilir ve bu, temiz oda endüstrisinde yaygın olarak B sınıfı olarak bilinir.
2. Üç çeşit temiz oda durumu
Boş temiz oda: İnşa edilmiş ve kullanıma hazır bir temiz oda tesisidir. İlgili tüm hizmet ve fonksiyonlara sahiptir. Ancak tesiste operatörler tarafından kullanılan hiçbir ekipman bulunmamaktadır.
Statik temiz oda: Tam fonksiyonlara, uygun ayarlara ve kuruluma sahip, ayarlara göre kullanılabilen veya kullanımda olan ancak tesiste operatör bulunmayan bir temiz oda tesisi.
Dinamik temiz oda: Tam servis fonksiyonlarına, ekipmanına ve personeline sahip, normal kullanımda olan bir temiz oda; gerektiğinde normal çalışmalar yürütülebilir.
3. Kontrol öğeleri
(1). Havada yüzen toz parçacıklarını giderebilir.
(2). Toz parçacıklarının oluşumunu engelleyebilir.
(3). Sıcaklık ve nemin kontrolü.
(4). Basınç düzenlemesi.
(5). Zararlı gazların ortadan kaldırılması.
(6). Yapıların ve bölmelerin hava geçirmezliği.
(7). Statik elektriğin önlenmesi.
(8). Elektromanyetik girişimin önlenmesi.
(9). Güvenlik faktörlerinin değerlendirilmesi.
(10). Enerji tasarrufunun dikkate alınması.
4. Sınıflandırma
Türbülanslı akış tipi
Hava, klima kutusundan hava kanalı ve temiz odadaki hava filtresi (HEPA) aracılığıyla temiz odaya girer ve temiz odanın her iki tarafındaki bölme duvar panellerinden veya yükseltilmiş zeminlerden geri döner. Hava akışı doğrusal bir şekilde hareket etmez, düzensiz türbülanslı veya girdaplı bir durum sergiler. Bu tip, 1.000-100.000 sınıfı temiz odalar için uygundur.
Tanım: Hava akışının düzensiz hızda ve paralel olmayan bir şekilde aktığı, geri akış veya girdap akımının eşlik ettiği temiz oda.
Prensip: Türbülanslı temiz odalar, iç mekan havasını sürekli olarak seyreltmek ve kirli havayı kademeli olarak seyreltmek için hava besleme akışına dayanır ve böylece temizlik sağlanır (türbülanslı temiz odalar genellikle 1.000 ile 300.000 arasında temizlik seviyelerinde tasarlanır).
Özellikler: Türbülanslı temiz odalar, temizlik ve hijyen seviyelerini sağlamak için çoklu havalandırmaya dayanır. Havalandırma değişimlerinin sayısı, tanımda belirtilen arıtma seviyesini belirler (havalandırma değişimlerinin sayısı ne kadar fazla olursa, temizlik seviyesi o kadar yüksek olur).
(1) Kendi kendini temizleme süresi: Temiz odanın, tasarlanan havalandırma sayısına göre temiz odaya hava vermeye başlaması ve odadaki toz konsantrasyonunun tasarlanan temizlik seviyesi sınıfı 1.000'e ulaşması için geçen süreyi ifade eder; bu sürenin en fazla 20 dakika (hesaplamada 15 dakika kullanılabilir), sınıf 10.000 için en fazla 30 dakika (hesaplamada 25 dakika kullanılabilir), sınıf 100.000 için en fazla 40 dakika (hesaplamada 30 dakika kullanılabilir) olması beklenir.
(2) Havalandırma sıklığı (yukarıdaki kendi kendini temizleme süresi gereksinimlerine göre tasarlanmıştır) sınıf 1.000: 43,5-55,3 kez/saat (standart: 50 kez/saat) sınıf 10.000: 23,8-28,6 kez/saat (standart: 25 kez/saat) sınıf 100.000: 14,4-19,2 kez/saat (standart: 15 kez/saat)
Avantajları: Basit yapı, düşük sistem kurulum maliyeti, temiz odayı genişletmenin kolaylığı, bazı özel amaçlı yerlerde tozsuz temiz tezgah kullanılarak temiz oda kalitesi artırılabilir.
Dezavantajları: Türbülans nedeniyle oluşan toz parçacıkları iç mekanda havada asılı kalır ve uzaklaştırılması zordur, bu da işlem ürünlerini kolayca kirletebilir. Ayrıca, sistem durdurulup tekrar çalıştırıldığında, gerekli temizliğe ulaşmak genellikle uzun zaman alır.
Laminer akış
Laminer akışlı hava, düzgün ve doğrusal bir şekilde hareket eder. Hava, %100 kapsama oranına sahip bir filtreden geçerek odaya girer ve yükseltilmiş zeminden veya her iki taraftaki bölme panellerinden geri döner. Bu tip, genellikle 1 ila 100 sınıfı arasında değişen daha yüksek temiz oda derecelerine sahip temiz oda ortamlarında kullanım için uygundur. İki türü vardır:
(1) Yatay laminer akış: Yatay hava, filtreden tek yönde dışarı üflenir ve karşı duvardaki dönüş hava sistemi tarafından geri döndürülür. Toz, hava yönüyle dışarı atılır. Genellikle kirlilik, aşağı akış tarafında daha ciddidir.
Avantajları: Basit yapı, çalıştırıldıktan kısa süre sonra stabil hale gelir.
Dezavantajları: İnşaat maliyeti türbülanslı akışa göre daha yüksektir ve iç mekanın genişletilmesi kolay değildir.
(2) Dikey laminer akış: Oda tavanı tamamen ULPA filtrelerle kaplıdır ve hava yukarıdan aşağıya doğru üflenir, bu da daha yüksek bir temizlik sağlar. İşlem sırasında veya personel tarafından üretilen toz, diğer çalışma alanlarını etkilemeden hızla dışarı atılabilir.
Avantajları: Yönetimi kolaydır, çalışmaya başladıktan kısa bir süre sonra istikrarlı bir duruma ulaşılabilir ve çalışma durumundan veya operatörlerden kolayca etkilenmez.
Dezavantajları: Yüksek inşaat maliyeti, alanın esnek kullanımının zorluğu, tavan askılarının çok yer kaplaması ve filtrelerin onarımı ve değiştirilmesinin zahmetli olması.
Kompozit tip
Kompozit tip, türbülanslı akış tipi ve laminer akış tipinin birleştirilmesi veya birlikte kullanılmasıyla elde edilir ve bu sayede yerel olarak ultra temiz hava sağlanabilir.
(1) Temiz Tünel: İşlem alanının veya çalışma alanının %100'ünü kaplamak için HEPA veya ULPA filtreleri kullanın; bu sayede temizlik seviyesi Sınıf 10'un üzerine çıkar ve kurulum ve işletme maliyetlerinden tasarruf sağlanabilir.
Bu tipte, makine bakımı sırasında işi ve kaliteyi etkilememek için operatörün çalışma alanının üründen ve makine bakımından izole edilmesi gerekir.
Temiz tünellerin iki avantajı daha vardır: A. Esnek bir şekilde genişletilmesi kolaydır; B. Ekipman bakımı, bakım alanında kolayca yapılabilir.
(2) Temiz Boru: Ürün akışının geçtiği otomatik üretim hattını çevreler ve arındırır, temizlik seviyesini 100 sınıfının üzerine çıkarır. Ürün, operatör ve toz üreten ortam birbirinden izole edildiğinden, az miktarda hava beslemesiyle iyi bir temizlik sağlanabilir, bu da enerji tasarrufu sağlar ve manuel iş gücü gerektirmeyen otomatik üretim hatları için en uygundur. İlaç, gıda ve yarı iletken endüstrilerinde uygulanabilir.
(3) Temiz Nokta: 10.000~100.000 temiz oda seviyesine sahip türbülanslı temiz odadaki ürün işleme alanının temizlik seviyesi, üretim amacıyla 10~1000 veya üzerine çıkarılır; temiz çalışma tezgahları, temiz hangarlar, prefabrik temiz odalar ve temiz dolaplar bu kategoriye dahildir.
Temiz tezgah: 1~100. sınıf.
Temiz kabin: Türbülanslı temiz oda ortamında, antistatik şeffaf plastik örtüyle çevrili küçük bir alandır. Bağımsız HEPA veya ULPA filtreleri ve klima üniteleri kullanılarak daha üst düzey bir temiz alan haline getirilir. Seviyesi 10~1000 arasında değişir, yüksekliği yaklaşık 2,5 metredir ve kapsama alanı yaklaşık 10 m² veya daha azdır. Dört direği vardır ve esnek kullanım için hareketli tekerleklerle donatılmıştır.
5. Hava Akışı
Hava Akışının Önemi
Temiz bir odanın temizliği genellikle hava akışından etkilenir. Başka bir deyişle, insanlar, makine bölmeleri, bina yapıları vb. tarafından üretilen tozun hareketi ve yayılması hava akışı tarafından kontrol edilir.
Temiz oda, havayı filtrelemek için HEPA ve ULPA filtreleri kullanır ve toz toplama oranı %99,97~%99,99995 gibi yüksek bir seviyededir; bu nedenle bu filtreyle filtrelenen havanın çok temiz olduğu söylenebilir. Bununla birlikte, insanların yanı sıra temiz odada makineler gibi toz kaynakları da bulunmaktadır. Oluşan bu tozlar yayıldığında, temiz bir ortamı korumak imkansız hale gelir, bu nedenle oluşan tozun hızla dışarı atılması için hava akımı kullanılmalıdır.
Etkileyen Faktörler
Temiz oda hava akışını etkileyen birçok faktör vardır; bunlar arasında proses ekipmanları, personel, temiz oda montaj malzemeleri, aydınlatma armatürleri vb. yer alır. Aynı zamanda, üretim ekipmanının üzerindeki hava akışının yön değiştirme noktası da dikkate alınmalıdır.
Genel bir çalışma masası veya üretim ekipmanının yüzeyindeki hava akışı yönlendirme noktası, temiz oda alanı ile bölme levhası arasındaki mesafenin 2/3'ü kadar bir mesafeye yerleştirilmelidir. Bu şekilde, operatör çalışırken hava akışı işlem alanının içinden çalışma alanına doğru akabilir ve tozu uzaklaştırabilir; eğer yönlendirme noktası işlem alanının önünde yapılandırılırsa, bu uygunsuz bir hava akışı yönlendirmesi olur. Bu durumda, hava akışının çoğu işlem alanının arkasına doğru akar ve operatörün çalışmasından kaynaklanan toz ekipmanın arkasına taşınır, çalışma tezgahı kirlenir ve verimlilik kaçınılmaz olarak düşer.
Temiz odalardaki çalışma masaları gibi engeller, birleşim noktalarında girdap akımlarına neden olur ve bunların yakınındaki temizlik nispeten düşük olur. Çalışma masasına bir geri dönüş hava deliği açmak, girdap akımı olgusunu en aza indirir; montaj malzemelerinin seçiminin uygun olup olmadığı ve ekipman yerleşiminin mükemmel olup olmadığı da hava akışının girdap akımı olgusuna dönüşüp dönüşmeyeceği konusunda önemli faktörlerdir.
6. Temiz odanın bileşimi
Temiz oda, aşağıdaki sistemlerden oluşur (sistem moleküllerinin hiçbirisi vazgeçilmez değildir), aksi takdirde eksiksiz ve yüksek kaliteli bir temiz oda oluşturmak mümkün olmaz:
(1) Tavan sistemi: tavan çubuğu, I-kiriş veya U-kiriş, tavan ızgarası veya tavan çerçevesi dahil.
(2) Klima sistemi: hava kabini, filtre sistemi, rüzgar türbini vb. dahil.
(3) Bölme duvarı: pencereler ve kapılar dahil.
(4) Zemin: yükseltilmiş zemin veya antistatik zemin dahil.
(5) Aydınlatma armatürleri: LED arıtma düz lamba.
Temiz odanın ana yapısı genellikle çelik çubuklardan veya kemik çimentosundan yapılır, ancak yapının türü ne olursa olsun, aşağıdaki koşulları karşılaması gerekir:
A. Sıcaklık değişimleri ve titreşimler nedeniyle çatlak oluşmayacaktır;
B. Toz parçacıklarının oluşması kolay değildir ve parçacıkların birbirine yapışması zordur;
C. Düşük higroskopiklik;
D. Temiz odada nem koşullarını korumak için ısı yalıtımı yüksek olmalıdır;
7. Kullanım amacına göre sınıflandırma
Endüstriyel temiz oda
Cansız parçacıkların kontrolü amaçlanmaktadır. Esas olarak havadaki toz parçacıklarının çalışma nesnesine olan kirliliğini kontrol eder ve iç kısımda genellikle pozitif basınç durumu korunur. Hassas makine sanayi, elektronik sanayi (yarı iletkenler, entegre devreler vb.), havacılık ve uzay sanayi, yüksek saflıkta kimya sanayi, atom enerjisi sanayi, optik ve manyetik ürün sanayi (CD, film, bant üretimi), LCD (sıvı kristal cam), bilgisayar sabit diski, bilgisayar kafası üretimi ve diğer sektörler için uygundur.
Biyolojik temiz oda
Çalışma alanına canlı parçacıkların (bakteriler) ve cansız parçacıkların (toz) girmesini kontrol eder. Şu şekilde sınıflandırılabilir:
A. Genel biyolojik temiz oda: Esas olarak mikrobiyal (bakteriyel) nesnelerin kirlenmesini kontrol eder. Aynı zamanda, iç malzemeleri çeşitli sterilizasyon maddelerinin aşındırıcı etkisine dayanabilmeli ve iç kısım genellikle pozitif basıncı garanti etmelidir. Esasen, iç malzemeler endüstriyel temiz odanın çeşitli sterilizasyon işlemlerine dayanabilmelidir. Örnekler: ilaç endüstrisi, hastaneler (ameliyathaneler, steril servisler), gıda, kozmetik, içecek ürünleri üretimi, hayvan laboratuvarları, fizik ve kimyasal test laboratuvarları, kan istasyonları vb.
B. Biyolojik güvenlik temiz oda: Esas olarak çalışma ortamındaki canlı parçacıkların dış dünyaya ve insanlara bulaşmasını kontrol eder. İç basınç, atmosfer basıncına göre negatif tutulmalıdır. Örnekler: bakteriyoloji, biyoloji, temiz laboratuvarlar, fizik mühendisliği (rekombinant genler, aşı hazırlama)
Yayın tarihi: 07 Şubat 2025