Entegre devre üretim endüstrisindeki çip verim oranı, çip üzerinde biriken hava parçacıklarının boyutu ve sayısıyla yakından ilişkilidir. İyi bir hava akışı organizasyonu, toz kaynağı tarafından üretilen parçacıkları temiz odadan uzaklaştırarak temiz odanın temizliğini sağlar. Yani, temiz odadaki hava akışı organizasyonu, entegre devre üretim veriminde hayati bir rol oynar. Temiz odadaki hava akışı organizasyonunun tasarımı şu hedeflere ulaşmalıdır: zararlı parçacıkların tutulmasını önlemek için akış alanındaki girdap akımını azaltmak veya ortadan kaldırmak; çapraz kontaminasyonu önlemek için uygun bir pozitif basınç gradyanı sağlamak.
Hava akış kuvveti
Temiz oda prensibine göre parçacıklara etki eden kuvvetler; kütle kuvveti, moleküler kuvvet, parçacıklar arası çekim kuvveti, hava akış kuvveti vb.’dir.
Hava akış kuvveti: Partikülleri taşımak için belirli bir akış hızına sahip olan besleme, dönüş, termal konveksiyon, yapay karıştırma ve diğer hava akışlarının neden olduğu hava akış kuvvetini ifade eder. Temiz oda ortamının teknik kontrolü için hava akış kuvveti en önemli faktördür.
Deneyler, hava akışı hareketinde parçacıkların hava akışı hareketini neredeyse aynı hızda takip ettiğini göstermiştir. Havadaki parçacıkların durumu, hava akışı dağılımı tarafından belirlenir. İç mekan parçacıklarını etkileyen hava akışları başlıca şunlardır: hava besleme hava akışı (birincil hava akışı ve ikincil hava akışı dahil), insanların yürümesiyle oluşan hava akışı ve termal konveksiyon hava akışı ile proses operasyonları ve endüstriyel ekipmanlardan kaynaklanan hava akışı. Farklı hava besleme yöntemleri, hız arayüzleri, operatörler ve endüstriyel ekipmanlar ile temiz odalarda oluşan olaylar, temizlik seviyesini etkileyen faktörlerdir.
Hava akışı organizasyonunu etkileyen faktörler
1. Hava besleme yönteminin etkisi
(1). Hava besleme hızı
Tek yönlü temiz odada homojen hava akışının sağlanması için hava besleme hızının homojen olması, hava besleme yüzeyinin ölü bölgesinin küçük olması ve ULPA'daki basınç düşüşünün de homojen olması gerekir.
Homojen hava besleme hızı: Yani hava akışının dengesizliği ±%20 oranında kontrol edilir.
Hava besleme yüzeyinde daha az ölü bölge: ULPA çerçevesinin düzlem alanı azaltılmalı, ancak daha da önemlisi, yedekli çerçeveyi basitleştirmek için modüler FFU benimsenmelidir.
Dikey tek yönlü hava akışının sağlanabilmesi için filtrenin basınç düşümü seçimi de çok önemlidir, filtredeki basınç kaybının sapmaması gerekmektedir.
(2). FFU sistemi ile eksenel akışlı fan sistemi arasındaki karşılaştırma
FFU, fan ve filtreli bir hava besleme ünitesidir (ULPA). Hava, FFU'nun santrifüj fanı tarafından emildikten sonra, dinamik basınç hava kanalında statik basınca dönüştürülür ve ULPA tarafından eşit şekilde dışarı üflenir. Tavandaki hava besleme basıncı negatif basınçtır, böylece filtre değiştirildiğinde temiz odaya toz sızmaz. Yapılan deneyler, FFU sisteminin hava çıkış düzgünlüğü, hava akışı paralelliği ve havalandırma verimliliği endeksi açısından eksenel akışlı fan sisteminden daha üstün olduğunu göstermiştir. Bunun nedeni, FFU sisteminin hava akışı paralelliğinin daha iyi olmasıdır. FFU sisteminin kullanımı, temiz odadaki hava akışını daha düzenli hale getirebilir.
(3). FFU'nun kendi yapısının etkisi
FFU esas olarak fanlar, filtreler, hava akış yönlendirme cihazları ve diğer bileşenlerden oluşur. Ultra yüksek verimli ULPA filtre, temiz odanın tasarım gereği gerekli temizliği sağlayıp sağlayamayacağının en önemli garantisidir. Filtre malzemesi de akış alanının homojenliğini etkiler. Filtre çıkışına kaba bir filtre malzemesi veya laminer akış plakası eklendiğinde, çıkış akış alanı kolayca homojen hale getirilebilir.
2. Farklı hız arayüzlerinin temizlik üzerindeki etkisi
Aynı temiz odada, dikey tek yönlü akışın çalışma alanı ile çalışma dışı alanı arasında, ULPA çıkışındaki hava hızı farkı nedeniyle, arayüzde karışık bir girdap etkisi oluşacak ve bu arayüz, özellikle yüksek hava türbülans yoğunluğuna sahip türbülanslı bir hava akış bölgesi haline gelecektir. Parçacıklar ekipman yüzeyine iletilebilir ve ekipman ile gofretleri kirletebilir.
3. Personel ve ekipmanın etkisi
Temiz oda boşken, odadaki hava akış özellikleri genellikle tasarım gereksinimlerini karşılar. Ekipman temiz odaya girdiğinde, personel hareket ettiğinde ve ürünler taşındığında, hava akış organizasyonunda kaçınılmaz olarak engeller olacaktır. Örneğin, ekipmanın çıkıntılı köşelerinde veya kenarlarında gaz, türbülanslı bir bölge oluşturmak üzere yönlendirilecek ve bölgedeki akışkan gaz tarafından kolayca taşınamayacak ve bu da kirliliğe neden olacaktır. Aynı zamanda, sürekli çalışma nedeniyle ekipmanın yüzeyi ısınacak ve sıcaklık gradyanı, makinenin yakınında bir geri akış bölgesi oluşturacak ve bu da geri akış bölgesindeki partikül birikimini artıracaktır. Aynı zamanda, yüksek sıcaklık partiküllerin kolayca kaçmasına neden olacaktır. Bu ikili etki, genel dikey laminer temizliği kontrol etme zorluğunu daha da artırır. Temiz odadaki operatörlerden gelen toz, bu geri akış bölgelerindeki gofretlere çok kolay yapışır.
4. Dönüş havası tabanının etkisi
Zeminden geçen dönüş havasının direnci farklı olduğunda, bir basınç farkı oluşacak ve hava, direncin daha az olduğu yöne doğru akacak ve homojen bir hava akışı elde edilemeyecektir. Günümüzde popüler olan tasarım yöntemi, yükseltilmiş zeminler kullanmaktır. Yükseltilmiş zeminlerin açıklık oranı %10 olduğunda, odanın çalışma yüksekliğindeki hava akış hızı eşit olarak dağıtılabilir. Ayrıca, zeminin kirlilik kaynağını azaltmak için temizlik çalışmalarına da büyük özen gösterilmelidir.
5. İndüksiyon fenomeni
İndüksiyon olayı, homojen akışın ters yönünde hava akışının oluşması ve odada oluşan tozun veya bitişikteki kirli alandaki tozun rüzgâr üstü tarafa doğru itilmesi ve böylece tozun çipi kirletebilmesidir. Olası indüksiyon olayları şunlardır:
(1). Kör levha
Dikey tek yönlü akışa sahip temiz bir odada, duvardaki ek yerleri nedeniyle genellikle yerel dönüş akışında türbülans yaratacak büyük kör plakalar bulunur.
(2). Lambalar
Temiz odadaki aydınlatma armatürleri daha büyük bir etkiye sahip olacaktır. Floresan lambaların ısısı hava akışını yükselttiğinden, floresan lambaların altında türbülanslı bir alan olmayacaktır. Temiz odadaki lambalar genellikle, hava akışı düzeni üzerindeki etkisini azaltmak için damla şeklinde tasarlanmıştır.
(3.) Duvarlar arasındaki boşluklar
Farklı temizlik seviyelerine sahip bölmeler arasında veya bölmeler ile tavanlar arasında boşluklar olduğunda, temizlik ihtiyacı düşük olan alandaki tozlar, temizlik ihtiyacı yüksek olan bitişik alana aktarılabilir.
(4). Makine ile zemin veya duvar arasındaki mesafe
Makine ile zemin veya duvar arasındaki boşluk çok küçükse, geri tepme türbülansına neden olur. Bu nedenle, ekipman ile duvar arasında bir boşluk bırakın ve makinenin doğrudan yere temas etmesini önlemek için makineyi yükseltin.
Gönderi zamanı: 05 Şubat 2025