Zdroje častíc sa delia na anorganické častice, organické častice a živé častice. V ľudskom tele ľahko spôsobujú respiračné a pľúcne ochorenia a môžu tiež spôsobiť alergie a vírusové infekcie; v prípade kremíkových čipov spôsobuje prichytenie prachových častíc deformáciu alebo skrat integrovaných obvodov, čím čipy strácajú svoje prevádzkové funkcie, takže kontrola zdrojov mikroznečistenia sa stala dôležitou súčasťou riadenia čistých priestorov.
Dôležitosť kontroly prostredia v čistých priestoroch spočíva v zabezpečení toho, aby podmienky prostredia vo výrobnom procese spĺňali špecifické normy čistoty, čo je kľúčové pre mnohé odvetvia. Nasleduje dôležitosť a špecifická úloha kontroly prostredia v čistých priestoroch:
1. Zabezpečenie kvality produktu
1.1 Prevencia znečistenia: V odvetviach, ako sú polovodiče, farmaceutický priemysel a zdravotnícke zariadenia, môžu drobné častice znečisťujúcich látok spôsobiť chyby alebo poruchy výrobkov. Kontrolou kvality ovzdušia a koncentrácie častíc v čistých priestoroch možno účinne zabrániť ovplyvňovaniu výrobkov týmito znečisťujúcimi látkami.
Okrem počiatočnej investície do hardvéru si údržba a kontrola čistoty čistých priestorov vyžaduje aj dobrý systém riadenia „softvéru“ na udržanie dobrej čistoty. Najväčší vplyv na čistotu čistých priestorov majú operátori. Keď operátori vstúpia do čistých priestorov, prach sa výrazne zvýši. Keď sa ľudia pohybujú sem a tam, čistota sa okamžite zhorší. Je zrejmé, že hlavným dôvodom zhoršenia čistoty je ľudský faktor.
1.2 Konzistentnosť: Prostredie čistej miestnosti pomáha udržiavať konzistentnosť a opakovateľnosť výrobného procesu, čím sa zabezpečuje stabilná kvalita produktu.
Čo sa týka skleneného substrátu, priľnavosť prachových častíc spôsobuje škrabance na sklenenom substráte, skraty a bubliny a inú nízku kvalitu procesu, čo vedie k šrotu. Preto sa kontrola zdrojov znečistenia stala dôležitou súčasťou riadenia čistých priestorov.
Vniknutie vonkajšieho prachu a jeho prevencia
V čistej miestnosti by sa mal udržiavať správny pozitívny tlak (> 0,5 mm/Hg), mala by sa dôkladne vykonať predbežná práca na projekte, aby sa zabezpečil žiadny únik vzduchu, a personál, zariadenia, suroviny, nástroje, spotrebný materiál atď. by sa mali pred prinesením do čistej miestnosti vyčistiť a utrieť. Zároveň je potrebné správne umiestniť čistiace nástroje a pravidelne ich vymieňať alebo čistiť.
Tvorba prachu a jej prevencia v čistých priestoroch
Vhodný výber materiálov pre čisté priestory, ako sú priečky a podlahy, kontrola tvorby prachu v procesných zariadeniach, t. j. pravidelná údržba a čistenie, výrobný personál sa nesmie na svojich pracoviskách pohybovať ani vykonávať rozsiahle pohyby tela a na špeciálnych staniciach sa prijímajú preventívne opatrenia, ako je pridávanie lepkavých rohoží.
2. Zlepšiť efektivitu výroby
2.1 Zníženie miery odpadu: Znížením nečistôt a znečisťujúcich látok vo výrobnom procese je možné znížiť mieru odpadu, zvýšiť výťažnosť a tým zlepšiť efektivitu výroby.
Napríklad: Výroba doštičiek pozostáva zo 600 krokov. Ak je výťažnosť každého procesu 99 %, aká je celková výťažnosť 600 procesných postupov? Odpoveď: 0,99600 = 0,24 %.
Aby bol proces ekonomicky uskutočniteľný, aký vysoký musí byť výťažok každého kroku?
•0,999600 = 54,8 %
•0,9999600=94,2 %
Každý výťažok procesu musí dosiahnuť viac ako 99,99 %, aby sa dosiahol konečný výťažok procesu vyšší ako 90 %, a kontaminácia mikročasticami priamo ovplyvní výťažok procesu.
2.2 Zrýchlenie procesu: Práca v čistom prostredí môže skrátiť zbytočný čas čistenia a prepracovania, čím sa zefektívni výrobný proces.
3. Zabezpečiť zdravie a bezpečnosť personálu
3.1 Zdravie pri práci: Pri niektorých výrobných procesoch, ktoré môžu uvoľňovať škodlivé látky, môžu čisté priestory zabrániť šíreniu škodlivých látok do vonkajšieho prostredia a chrániť zdravie pracovníkov. Odkedy sa ľudstvo rozvíjalo, technológie, zariadenia a poznatky sa zlepšili, kvalita ovzdušia sa zhoršila. Človek počas svojho života vdýchne približne 270 000 m3 vzduchu a 70 % až 90 % svojho času strávi v interiéri. Ľudské telo vdýchne drobné častice, ktoré sa ukladajú v dýchacích cestách. Častice s veľkosťou 5 až 30 μm sa ukladajú v nosohltane, častice s veľkosťou 1 až 5 μm sa ukladajú v priedušnici a prieduškách a častice s veľkosťou menšou ako 1 μm sa ukladajú v alveolárnej stene.
Ľudia, ktorí sa dlhodobo nachádzajú v miestnosti s nedostatočným objemom čerstvého vzduchu, sú náchylní na „vnútorný syndróm“ s príznakmi, ako sú bolesti hlavy, tlak na hrudníku a únava, a sú tiež náchylní na ochorenia dýchacích ciest a nervového systému. Národná norma mojej krajiny GB/T18883-2002 stanovuje, že objem čerstvého vzduchu by nemal byť menší ako 30 m3/h na osobu.
Objem čerstvého vzduchu v čistej miestnosti by mal mať maximálnu hodnotu z nasledujúcich dvoch položiek:
a. Súčet objemov vzduchu potrebných na kompenzáciu objemu vnútorného odsávania a na zabezpečenie hodnoty pozitívneho tlaku vo vnútri.
b. Zabezpečte čerstvý vzduch potrebný pre personál čistých priestorov. Podľa špecifikácií návrhu čistých priestorov nie je objem čerstvého vzduchu na osobu za hodinu menší ako 40 m3.
3.2 Bezpečná výroba: Kontrolou environmentálnych parametrov, ako je vlhkosť a teplota, je možné predísť bezpečnostným rizikám, ako je elektrostatický výboj, a tým zabezpečiť bezpečnosť výroby.
4. Spĺňať regulačné a štandardné požiadavky
4.1 Priemyselné normy: Mnohé priemyselné odvetvia majú prísne normy čistoty (ako napríklad ISO 14644) a výroba sa musí vykonávať v čistých priestoroch špecifických tried. Dodržiavanie týchto noriem nie je len regulačnou požiadavkou, ale aj odrazom konkurencieschopnosti spoločností.
Pre čistý pracovný stôl, čistý prístrešok, laminárne prenosové okno, filtračnú jednotku ventilátora FFU, čistý šatník, laminárne prúdenie krytu, vážiaci kryt, čisté sito, samočistiace zariadenia a produkty série vzduchových spŕch je potrebné štandardizovať metódy testovania čistoty existujúcich produktov, aby sa zvýšila ich dôveryhodnosť.
4.2 Certifikácia a audit: Prejsť auditom certifikačných agentúr tretích strán a získať príslušné certifikácie (ako napríklad GMP, ISO 9001 atď.) s cieľom zvýšiť dôveru zákazníkov a rozšíriť prístup na trh.
5. Podporovať technologické inovácie
5.1 Podpora výskumu a vývoja: Čisté priestory poskytujú ideálne experimentálne prostredie pre vývoj high-tech produktov a pomáhajú urýchliť vývoj nových produktov.
5.2 Optimalizácia procesov: V prísne kontrolovanom prostredí je jednoduchšie pozorovať a analyzovať vplyv zmien procesov na výkonnosť produktu, čím sa podporuje zlepšovanie procesov.
6. Zlepšite imidž značky
6.1 Zabezpečenie kvality: Vysokokvalitné čisté výrobné zariadenia môžu zlepšiť imidž značky a zvýšiť dôveru zákazníkov v kvalitu výrobkov.
6.2 Konkurencieschopnosť na trhu: Výrobky, ktoré sa dajú vyrábať v čistom prostredí, sa často považujú za symbol vysokej kvality a vysokej spoľahlivosti, čo pomáha spoločnostiam vyniknúť v tvrdej trhovej konkurencii.
7. Znížte náklady na opravy a údržbu
7.1 Predĺženie životnosti zariadení: Výrobné zariadenia a nástroje prevádzkované v čistých podmienkach sú menej náchylné na koróziu a opotrebovanie, čím sa predlžuje ich životnosť a znižuje sa frekvencia a náklady na údržbu.
7.2 Zníženie spotreby energie: Optimalizáciou návrhu a riadenia čistých priestorov zlepšiť energetickú účinnosť, znížiť spotrebu energie a prevádzkové náklady.
Štyri princípy riadenia prevádzky čistých priestorov:
1. Neprinášajte:
Rám HEPA filtra nemôže presakovať.
Návrhový tlak sa musí udržiavať v interiéri.
Obsluha sa musí po vzduchovej sprche prezliecť a vstúpiť do čistej miestnosti.
Všetky materiály, vybavenie a nástroje musia byť pred prinesením vyčistené.
2. Nevytvárajte:
Ľudia musia nosiť oblečenie bez prachu.
Obmedzte nepotrebné akcie.
Nepoužívajte materiály, ktoré ľahko vytvárajú prach.
Nepotrebné veci sa nemôžu priniesť.
3. Nehromaďte:
Nemali by byť žiadne rohy a periférie stroja, ktoré sa ťažko čistia alebo vyčistia.
Snažte sa minimalizovať množstvo odkrytých vzduchovodov, vodovodných potrubí atď. v interiéri.
Čistenie sa musí vykonávať podľa štandardných metód a v stanovených časoch.
4. Okamžite odstráňte:
Zvýšte počet výmen vzduchu.
Výfuk v blízkosti časti generujúcej prach.
Zlepšite tvar prúdenia vzduchu, aby ste zabránili priľnutiu prachu k produktu.
Stručne povedané, kontrola prostredia v čistých priestoroch má veľký význam pre zabezpečenie kvality výrobkov, zlepšenie efektívnosti výroby, ochranu zdravia a bezpečnosti personálu, splnenie regulačných požiadaviek, podporu technologických inovácií a posilnenie imidžu značky. Podniky by mali tieto faktory plne zvážiť pri budovaní a údržbe čistých priestorov, aby zabezpečili, že čisté priestory budú spĺňať potreby výroby a výskumu a vývoja.
Čas uverejnenia: 12. februára 2025