Spånudbyttet i spånfremstillingsindustrien er tæt forbundet med størrelsen og antallet af luftpartikler aflejret på spånen.En god luftstrømsorganisation kan fjerne partikler genereret fra støvkilder væk fra renrummet og sikre renrummets renlighed.Det vil sige, at luftstrømsorganisationen i renrum spiller en afgørende rolle for udbyttet af spånproduktion.De mål, der skal opnås i design af renrumsluftstrømsorganisation, er: at reducere eller eliminere hvirvelstrømme i flowfeltet for at undgå tilbageholdelse af skadelige partikler;at opretholde en passende positiv trykgradient for at forhindre krydskontaminering.
Ifølge renrumsprincippet omfatter de kræfter, der virker på partikler, massekraft, molekylær kraft, tiltrækning mellem partikler, luftstrømskraft osv.
Luftstrømskraft: refererer til luftstrømmens kraft forårsaget af tilførsels- og returluftstrøm, termisk konvektionsluftstrøm, kunstig omrøring og andre luftstrømme med en vis strømningshastighed til at transportere partikler.Til styring af miljøteknologi i renrum er luftstrømskraften den vigtigste faktor.
Eksperimenter har vist, at i luftstrømmens bevægelse følger partikler luftstrømmen med næsten nøjagtig samme hastighed.Tilstanden af partikler i luft bestemmes af luftstrømmens fordeling.De vigtigste virkninger af luftstrøm på indendørs partikler omfatter: lufttilførselsluftstrøm (herunder primær luftstrøm og sekundær luftstrøm), luftstrøm og termisk konvektionsluftstrøm forårsaget af mennesker, der går, og luftstrømmens påvirkning på partikler forårsaget af procesoperationer og industrielt udstyr.Forskellige lufttilførselsmetoder, hastighedsgrænseflader, operatører og industrielt udstyr, inducerede fænomener osv. i renrum er alle faktorer, der påvirker renhedsniveauet.
1. Indflydelse af lufttilførselsmetode
(1) Lufttilførselshastighed
For at sikre en ensartet luftstrøm skal lufttilførselshastigheden i det ensrettede renrum være ensartet;den døde zone på lufttilførselsfladen skal være lille;og trykfaldet i hepa-filteret skal også være ensartet.
Lufttilførselshastigheden er ensartet: det vil sige, at ujævnheden af luftstrømmen kontrolleres inden for ±20 %.
Der er mindre dødplads på lufttilførselsoverfladen: ikke kun skal det plane område af hepa-rammen reduceres, men endnu vigtigere, modulær FFU skal bruges til at forenkle den redundante ramme.
For at sikre, at luftstrømmen er lodret og ensrettet, er filterets trykfaldsvalg også meget vigtigt, og det kræves, at tryktabet inde i filteret ikke kan påvirkes.
(2) Sammenligning mellem FFU-system og aksialflowventilatorsystem
FFU er en lufttilførselsenhed med ventilator og hepa-filter.Luften suges ind af FFU'ens centrifugalventilator og omdanner det dynamiske tryk til statisk tryk i luftkanalen.Det blæses jævnt ud af hepa-filter.Lufttilførselstrykket på loftet er undertryk.På denne måde vil der ikke lække støv ind i det rene rum, når filteret udskiftes.Eksperimenter har vist, at FFU-systemet er overlegent i forhold til aksialflowventilatorsystemet med hensyn til luftudløbsensartethed, luftstrømsparallelisme og ventilationseffektivitetsindeks.Dette skyldes, at luftstrømsparallellen i FFU-systemet er bedre.Brugen af FFU-systemet kan forbedre luftstrømmens organisering i renrum.
(3) Indflydelse af FFU's egen struktur
FFU er hovedsageligt sammensat af ventilatorer, filtre, luftstrømsguider og andre komponenter.Hepa-filteret er den vigtigste garanti for, at rent rum opnår den nødvendige renlighed, som kræves af designet.Filtrets materiale vil også påvirke strømningsfeltets ensartethed.Når et groft filtermateriale eller en strømningsplade tilføjes til filterudløbet, kan udløbsstrømningsfeltet let gøres ensartet.
2. Indvirkning af hastighedsgrænseflade med forskellig renlighed
I det samme rene rum, mellem arbejdsområdet og det ikke-arbejdsområde med lodret ensrettet strømning, vil der på grund af forskellen i lufthastighed ved hepa-boksen opstå en blandet hvirveleffekt ved grænsefladen, og denne grænseflade vil blive en turbulent luftstrømszone.Intensiteten af luftturbulens er særlig stærk, og partikler kan overføres til overfladen af udstyrsmaskinen og forurene udstyret og wafers.
3. Indvirkning på personale og udstyr
Når et rent rum er tomt, opfylder luftstrømningsegenskaberne i rummet generelt designkravene.Når først udstyr kommer ind i renrummet, folk bevæger sig, og produkterne transporteres, er der uundgåeligt forhindringer for luftstrømmens organisation, såsom skarpe punkter, der stikker ud fra udstyrsmaskinen.Ved hjørnerne eller kanterne vil gassen afledes for at danne et turbulent strømningsområde, og væsken i området vil ikke let blive båret væk af den indkommende gas, hvilket forårsager forurening.
Samtidig vil overfladen af det mekaniske udstyr blive opvarmet på grund af kontinuerlig drift, og temperaturgradienten vil forårsage et reflow-område nær maskinen, hvilket øger akkumuleringen af partikler i reflow-området.Samtidig vil den høje temperatur nemt få partiklerne til at undslippe.Den dobbelte effekt forstærker det samlede lodrette lag.Vanskeligheden ved at kontrollere strømrens renhed.Støv fra operatører i rene rum kan nemt klæbe til wafere i disse tilbagestrømningsområder.
4. Indflydelse af returluftgulv
Når modstanden af returluften, der passerer gennem gulvet, er forskellig, vil trykforskellen opstå, hvilket får luft til at strømme i retning af lille modstand, og ensartet luftstrøm opnås ikke.Den nuværende populære designmetode er at bruge et forhøjet gulv.Når åbningsforholdet for det forhøjede gulv er på 10 %, kan luftstrømmens hastighed fordeles jævnt i den indendørs arbejdshøjde.Derudover bør der lægges stor vægt på rengøringsarbejde for at reducere kilden til forurening på gulvet.
5. Induktionsfænomen
Det såkaldte induktionsfænomen refererer til fænomenet med at generere luftstrøm i modsat retning af den ensartede strøm, hvilket inducerer støv genereret i rummet eller støv i tilstødende forurenede områder til opvindssiden, hvorved støvet forurener waferen.Mulige inducerede fænomener omfatter følgende:
(1) Blindplade
I et rent rum med lodret envejsstrøm er der på grund af samlingerne på væggen generelt store blinde paneler, der vil give turbulent flow og lokal tilbagestrømning.
(2) Lamper
Belysningsarmaturer i renrum vil have en større effekt.Da varmen fra lysstofrøret får luftstrømmen til at stige, vil lysstofrøret ikke blive et turbulent område.Generelt er lamperne i renrum designet i en dråbeform for at reducere lampernes indvirkning på luftstrømmens organisation.
(3) Mellemrum mellem vægge
Når der er mellemrum mellem skillevægge eller lofter med forskellige renhedskrav, kan støv fra områder med lave renhedskrav overføres til tilstødende områder med høje renhedskrav.
(4) Afstanden mellem det mekaniske udstyr og gulvet eller væggen
Hvis afstanden mellem det mekaniske udstyr og gulvet eller væggen er lille, vil der opstå returturbulens.Efterlad derfor et mellemrum mellem udstyret og væggen og hæv maskinplatformen for at undgå direkte kontakt med jorden.
Indlægstid: Nov-02-2023