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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?？偟膩碚f，電子工廠生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求可用大、凈、精、純、嚴(yán)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(dá)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(dāng)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(xì)菌、重金屬以及其他元素的離子成份都有嚴(yán)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(yán):電子工業(yè)生產(chǎn)不僅對環(huán)境的潔凈度，溫、濕度有嚴(yán)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(yán)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(yán)格的要求。分子污染是指環(huán)境空氣中要嚴(yán)格控制例如鈉(Na)元素、碳(COx)元素、硫(SOx)元素、(NOx)元素等對半導(dǎo)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(xué)過濾器來吸附新風(fēng)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(fēng)機組(MAU)加風(fēng)機過濾器機組(FFU)加干冷盤管(DC)的送風(fēng)方案。當(dāng)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(yīng)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(fēng)系統(tǒng)。

方案中的新風(fēng)機組(MAU)有五大任務(wù):

(1)新風(fēng)機組要有維持潔凈室內(nèi)的正壓和補充工藝設(shè)備排風(fēng)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(fēng)量應(yīng)該等于潔凈室的排風(fēng)量加上維持室內(nèi)正壓的滲漏風(fēng)量之和。

(2)新風(fēng)機組要能確保潔凈室內(nèi)嚴(yán)格要求的相對濕度。因此夏季新風(fēng)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(fēng)機組內(nèi)要設(shè)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(fēng)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(fēng)中的分子污染。為此，新風(fēng)機組內(nèi)還應(yīng)設(shè)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(shè)置化學(xué)過濾器(活性炭過濾器)用以吸附新風(fēng)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(fēng)機組在北方需要考慮防凍預(yù)熱的措施。

方案中的風(fēng)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(fēng)的斷面風(fēng)速v≥O.45 m/s;斷面風(fēng)速的均勻度應(yīng)為士15%。

(2)FFU的機外余壓應(yīng)≥120 Pa。

(3)FFU的機外噪聲應(yīng)≤50 dB(A)。

(4)FFU的風(fēng)機壽命應(yīng)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(shè)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(yīng)比潔凈室內(nèi)空氣露點溫度高1℃~2℃。

3、干盤管設(shè)置時可豎放或斜放，但不可水平設(shè)置。

4、干盤管下部還應(yīng)設(shè)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(shè)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(shè)備和管線，其單位面積的初投資可高達(dá)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?？們艋惋L(fēng)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(shè)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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