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西安電子工廠高級別潔凈廠房裝修的建造特點

來源：家居百科時間：2024年10月14日 16:11

電子工廠生產(chǎn)工藝對受控環(huán)境的要求

電子工廠如大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)等微電子(IC)工廠;液晶顯示器(LCD)、彩色薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)、等離子顯示器(PDP)以及發(fā)光二極管(LED)、有機電致發(fā)光顯示器(OLED)、高分子有機電致發(fā)光顯示器(PLED)等光電子工廠都離不開潔凈的生產(chǎn)環(huán)境。生產(chǎn)所要求的環(huán)境不僅僅有:建筑圍護、結(jié)構(gòu)、空氣、水以及氣體、溶劑等原材料，而且還有聲、光、電、磁、振等各種環(huán)境。例如:建筑的形式和層高、結(jié)構(gòu)的承重、圍護結(jié)構(gòu)的裝修材料;環(huán)境空氣的潔凈度、溫濕度、靜壓力;水和氣體的純度和粒子、重金屬的含量以及環(huán)境的噪聲、照度、靜電、電磁屏蔽、微振等等。總的來說，電子工廠生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求可用大、凈、精、純、嚴五個字來形容。

大:生產(chǎn)工藝要求潔凈室的面積越來越大。就拿彩色薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)生產(chǎn)用潔凈室的面積來說，5代TFT生產(chǎn)用潔凈室的面積約28000m2;6代TFT潔凈室的面積約40000m2;到了8代TFT生產(chǎn)用單間潔凈室的面積就大到80000m2以上。

凈:電子工廠，尤其是微電子(IC)前工序和光電子(TFT-LCD)前工序的潔凈室對環(huán)境潔凈度的要求越來越凈。例如，12時園片超大規(guī)模集成電路前工序光刻間的潔凈度要求高達1級(0.1um)也就是每立方英尺空氣中≥O.1um的粒子數(shù)不能超過1顆。相當于ISO1級。

精:電子工廠生產(chǎn)工藝對環(huán)境空氣溫、濕度的控制精度要求越來越精。還以上述微電子的光刻間為例:其溫度精度為士0.1℃，相對濕度的精度為士3%。

純:大規(guī)模集成電路前工序?qū)ιa(chǎn)用的高純水、高純氣體以及高純?nèi)軇┑募兌纫笤絹碓郊?。例?對高純水而言，不僅對其電阻率有要求，而且對高純水中所含粒子、細菌、重金屬以及其他元素的離子成份都有嚴格的要求，隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展，對其純度的要求也越來越高。可謂純之又純。

嚴:電子工業(yè)生產(chǎn)不僅對環(huán)境的潔凈度，溫、濕度有嚴格的要求，同時對環(huán)境的聲(噪聲)、光(照度)、電(靜電)、磁(電磁場屏蔽)、振(微振)等都有嚴格的要求。尤其微電子生產(chǎn)，對環(huán)境的分子級污染提出了新的嚴格的要求。分子污染是指環(huán)境空氣中要嚴格控制例如鈉(Na)元素、碳(COx)元素、硫(SOx)元素、(NOx)元素等對半導體工藝有害的元素。因此在處理空氣時還要用淋水(淋自來水、淋純凈水)來吸收室外空氣中的有害分子成份和用化學過濾器來吸附新風中的有害分子成份。

電子工廠高級別潔凈室多采用混合流潔凈室

為了降低潔凈室的建造初投資和運行能耗，電子工廠的高級別潔凈室一般把ISO 1級~ISO 5級這樣高凈化級別的垂直單向流用在工藝生產(chǎn)最重要、最關(guān)鍵的部位，用大面積的非單向流(ISO 6級~ISO 8級)替代大面積的單向流，也就是把垂直單向流與非單向流組合在一個潔凈室內(nèi)，構(gòu)成混合流潔凈室。

混合流潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)一般采用新風機組(MAU)加風機過濾器機組(FFU)加干冷盤管(DC)的送風方案。當前國內(nèi)外微電子、光電子等大面積的生產(chǎn)廠房廣泛采用的混合潔凈室，具有調(diào)節(jié)方便、節(jié)能顯著、靈活性強，適應電子工業(yè)工藝的更新?lián)Q代，又能節(jié)能非生產(chǎn)面積和非生產(chǎn)空間等優(yōu)點，是最佳的空氣處理方案和最優(yōu)秀的送風系統(tǒng)。

方案中的新風機組(MAU)有五大任務:

(1)新風機組要有維持潔凈室內(nèi)的正壓和補充工藝設備排風的足夠新鮮空氣量，以防止外面污染空氣的滲入。一般情況新風量應該等于潔凈室的排風量加上維持室內(nèi)正壓的滲漏風量之和。

(2)新風機組要能確保潔凈室內(nèi)嚴格要求的相對濕度。因此夏季新風機組要有足夠的降溫去濕能力，在冬季還要求一定的加濕手段。

(3)新風機組內(nèi)要設置多級過濾器(粗效、中效、高效過濾器)以保護FFU終端的超高效過濾器。

(4)新風機組要能吸收和吸附室外大氣內(nèi)中的有害氣體成份，以消除新風中的分子污染。為此，新風機組內(nèi)還應設置淋水室以吸收N、S、等有害的元素。淋水室有一級淋水和兩級淋水(一級淋自來水、二級淋純凈水)，同時還要設置化學過濾器(活性炭過濾器)用以吸附新風中的有害分子成份。

(5)在黃河以北，尤其是我國的東北地區(qū)，在冬季室外空氣溫度在零下十幾度或幾十度。因此，新風機組在北方需要考慮防凍預熱的措施。

方案中的風機過濾器機組(FFU)就是保證潔凈室內(nèi)高級別的潔凈度。FFU中的過濾器根據(jù)潔凈度的要求，可采用高效過濾器(H14)或超高效過濾器(U15、U16、U17)。

對FFU性能的要求:

(1)FFU出風的斷面風速v≥O.45 m/s;斷面風速的均勻度應為士15%。

(2)FFU的機外余壓應≥120 Pa。

(3)FFU的機外噪聲應≤50 dB(A)。

(4)FFU的風機壽命應為5000~8000小時。

方案中的干冷盤管(DC)是保證潔凈室內(nèi)各區(qū)域的溫度及其精度的重要設備。

對干盤管(DC)的要求:

l、空氣通過干盤管的阻力<40>

2、通過干盤管的水初溫應比潔凈室內(nèi)空氣露點溫度高1℃~2℃。

3、干盤管設置時可豎放或斜放，但不可水平設置。

4、干盤管下部還應設置不銹鋼的滴水盤和排水系統(tǒng)。

3電子工廠高級別潔凈室的建造費用非常高

一般來說，4級(10級)、5級(100級)垂直單向流潔凈室，其室內(nèi)的建筑裝修(墻、頂、高架地板、門窗等)，凈化空調(diào)系統(tǒng)(制冷和空調(diào)設備、凈化FFu、管道、配件、自控等)加起來的初投資大約為15000元/m2-20000元/m2，如果加上純水制備、純水系統(tǒng)、高純氣系統(tǒng)、廢氣排放系統(tǒng)、廢水排放系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、真空清掃系統(tǒng)等設備和管線，其單位面積的初投資可高達30000元/m2-40000元/m2。

以1998年建成投產(chǎn)的上海某超大規(guī)模集成電路前工序的潔凈室來說，其8時園片的月投片為30000片，中心部分潔凈室面積為10000 m2。其中3級(1級)、4級(10級)垂直單向流凈化面積為4000 m2;6級(1000級)、7級(10000)非單向流凈化面積和6000 m2。總凈化送風量為6,400，000 m3/h。除土建以外的初投資約6000萬美元，折合每平方米面積的初投資為6000美元/m2。

還有2007年竣工投產(chǎn)的深圳某TFT基板生產(chǎn)線，潔凈室共800 m2。其中3級(1級)潔凈室200 m2，4級(10級)潔凈室600 m2，除土建結(jié)構(gòu)以外潔凈室的建筑裝修、冷凍、空調(diào)、凈化、純水、純氣、廢水、廢氣、供配電、自控等設備及管線的總投資為3200萬元，折合每平方米面積的初投資約40000元/m2。

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