Zdroje částic se dělí na anorganické částice, organické částice a živé částice. Pro lidské tělo snadno způsobují respirační a plicní onemocnění a mohou také způsobovat alergie a virové infekce; u křemíkových čipů způsobí ulpívání prachových částic deformaci nebo zkrat integrovaných obvodů, což způsobí ztrátu jejich provozních funkcí, takže kontrola zdrojů mikroznečištění se stala důležitou součástí řízení čistých prostor.
Důležitost kontroly prostředí v čistých prostorách spočívá v zajištění toho, aby podmínky prostředí ve výrobním procesu splňovaly specifické normy čistoty, což je pro mnoho průmyslových odvětví zásadní. Následuje důležitost a specifická role kontroly prostředí v čistých prostorách:
1. Zajistěte kvalitu produktu
1.1 Prevence znečištění: V průmyslových odvětvích, jako jsou polovodičový, farmaceutický a zdravotnický průmysl, mohou drobné znečišťující částice způsobit vady nebo selhání výrobků. Řízením kvality ovzduší a koncentrace částic v čistých prostorách lze účinně zabránit ovlivňování výrobku těmito znečišťujícími látkami.
Kromě počáteční investice do hardwarového vybavení vyžaduje údržba a kontrola čistoty čistých prostor také dobrý „softwarový“ systém řízení, který zajistí dobrou čistotu. Největší vliv na čistotu čistých prostor mají operátoři. Když operátoři vstoupí do čistých prostor, prašnost se výrazně zvýší. Když se v nich lidé pohybují sem a tam, čistota se okamžitě zhorší. Je zřejmé, že hlavním důvodem zhoršení čistoty je lidský faktor.
1.2 Konzistence: Prostředí čistého prostoru pomáhá udržovat konzistenci a opakovatelnost výrobního procesu, a tím zajišťuje stabilní kvalitu produktu.
Pokud jde o skleněný substrát, ulpívání prachových částic způsobuje škrábance na skleněném substrátu, zkraty a bubliny a další nekvalitní procesy, což má za následek zmetkovitost. Proto se kontrola zdrojů znečištění stala důležitou součástí řízení čistých prostor.
Vnikání vnějšího prachu a jeho prevence
V čisté místnosti by měl být udržován správný přetlak (> 0,5 mm/Hg), měl by být proveden kvalitní předběžný stavební projekt, aby se zajistil neuniká vzduch, a personál, vybavení, suroviny, nástroje, spotřební materiál atd. by měly být před vnesením do čisté místnosti očištěny a otřeny. Zároveň je nutné čisticí nástroje správně umístit a pravidelně vyměňovat nebo čistit.
Tvorba prachu a její prevence v čistých prostorách
Vhodný výběr materiálů pro čisté prostory, jako jsou příčky a podlahy, kontrola tvorby prachu v procesních zařízeních, tj. pravidelná údržba a čištění, výrobní personál se nesmí na svých pracovištích pohybovat ani provádět velké pohyby těla a na speciálních stanicích se přijímají preventivní opatření, jako je přidání lepivých rohoží.
2. Zlepšení efektivity výroby
2.1 Snížení míry zmetkovitosti: Snížením nečistot a znečišťujících látek ve výrobním procesu lze snížit míru zmetkovitosti, zvýšit výtěžnost a tím zlepšit efektivitu výroby.
Například: Výroba destiček zahrnuje 600 kroků. Pokud je výtěžnost každého procesu 99 %, jaká je celková výtěžnost 600 procesních postupů? Odpověď: 0,99600 = 0,24 %.
Aby byl proces ekonomicky proveditelný, jak vysoký musí být výtěžek každého kroku?
•0,999600 = 54,8 %
•0,9999600=94,2 %
Každý výtěžek procesu musí dosáhnout více než 99,99 %, aby se dosáhlo konečného výtěžku procesu vyššího než 90 %, a kontaminace mikročásticemi přímo ovlivní výtěžek procesu.
2.2 Zrychlení procesu: Práce v čistém prostředí může zkrátit zbytečný čas na čištění a přepracování, čímž se zefektivní výrobní proces.
3. Zajistit zdraví a bezpečnost personálu
3.1 Ochrana zdraví při práci: U některých výrobních procesů, které mohou uvolňovat škodlivé látky, mohou čisté prostory zabránit šíření škodlivých látek do vnějšího prostředí a chránit zdraví pracovníků. Od rozvoje lidstva se technologie, zařízení a znalosti zlepšily, ale kvalita ovzduší se zhoršila. Člověk vdechne během svého života přibližně 270 000 m3 vzduchu a 70 % až 90 % svého času stráví v uzavřených prostorách. Lidské tělo vdechuje drobné částice, které se ukládají v dýchacích cestách. Částice o velikosti 5 až 30 µm se ukládají v nosohltanu, částice o velikosti 1 až 5 µm se ukládají v průdušnici a průduškách a částice pod 1 µm se ukládají v alveolární stěně.
Lidé, kteří se delší dobu nacházejí v místnosti s nedostatečným objemem čerstvého vzduchu, jsou náchylní k „syndromu vnitřního prostředí“ s příznaky, jako jsou bolesti hlavy, tlak na hrudi a únava, a jsou také náchylní k onemocněním dýchacích cest a nervového systému. Národní norma GB/T18883-2002 mé země stanoví, že objem čerstvého vzduchu by neměl být menší než 30 m3/h na osobu.
Objem čerstvého vzduchu v čisté místnosti by měl nabývat maximální hodnoty z následujících dvou položek:
a. Součet objemů vzduchu potřebných ke kompenzaci objemu odsávaného vzduchu z vnitřního prostoru a k zajištění hodnoty přetlaku v interiéru.
b. Zajistěte čerstvý vzduch potřebný pro personál čistých prostor. Podle specifikací pro návrh čistých prostor není objem čerstvého vzduchu na osobu za hodinu menší než 40 m3.
3.2 Bezpečná výroba: Řízením parametrů prostředí, jako je vlhkost a teplota, lze předejít bezpečnostním rizikům, jako je elektrostatický výboj, a zajistit tak bezpečnost výroby.
4. Splňte regulační a standardní požadavky
4.1 Průmyslové normy: Mnoho průmyslových odvětví má přísné normy čistoty (například ISO 14644) a výroba musí probíhat v čistých prostorách specifických stupňů. Dodržování těchto norem není jen regulačním požadavkem, ale také odrazem konkurenceschopnosti firem.
Pro čistý pracovní stůl, čistý přístřešek, laminární přenosové okno, filtrační jednotku ventilátoru FFU, čistý šatník, laminární digestoř, vážící digestoř, čisté síto, samočisticí zařízení a produkty řady vzduchových sprch je nutné standardizovat metody testování čistoty stávajících produktů, aby se zvýšila jejich důvěryhodnost.
4.2 Certifikace a audit: Projít auditem nezávislých certifikačních agentur a získat příslušné certifikace (jako je GMP, ISO 9001 atd.) pro zvýšení důvěry zákazníků a rozšíření přístupu na trh.
5. Podporovat technologické inovace
5.1 Podpora výzkumu a vývoje: Čisté prostory poskytují ideální experimentální prostředí pro vývoj high-tech produktů a pomáhají urychlit vývoj nových produktů.
5.2 Optimalizace procesů: V přísně kontrolovaném prostředí je snazší pozorovat a analyzovat dopad změn procesů na výkon produktu, a tím podporovat zlepšování procesů.
6. Zlepšení image značky
6.1 Zajištění kvality: Vysoce kvalitní čisté výrobní zařízení může zlepšit image značky a zvýšit důvěru zákazníků v kvalitu produktů.
6.2 Konkurenceschopnost na trhu: Produkty, které lze vyrábět v čistém prostředí, jsou často považovány za symbol vysoké kvality a vysoké spolehlivosti, což pomáhá firmám vyniknout v tvrdé tržní konkurenci.
7. Snižte náklady na opravy a údržbu
7.1 Prodloužení životnosti zařízení: Výrobní zařízení a nástroje pracující v čistých podmínkách jsou méně náchylné ke korozi a opotřebení, čímž se prodlužuje jejich životnost a snižuje se četnost a náklady na údržbu.
7.2 Snížení spotřeby energie: Optimalizací návrhu a správy čistých prostor zlepšit energetickou účinnost, snížit spotřebu energie a provozní náklady.
Čtyři principy řízení provozu čistých prostor:
1. Nevnášejte:
Rám HEPA filtru nesmí protékat.
V interiéru musí být udržován navržený tlak.
Obsluha se musí po vzduchové sprše převléknout a vstoupit do čisté místnosti.
Veškeré materiály, vybavení a nástroje musí být před přinesením vyčištěny.
2. Nevytvářejte:
Lidé musí nosit oblečení bez prachu.
Omezte zbytečné akce.
Nepoužívejte materiály, které snadno tvoří prach.
Nelze přinést nepotřebné věci.
3. Nehromaďte:
Neměly by být žádné rohy a periferie stroje, které by bylo obtížné čistit nebo vyčistit.
Snažte se minimalizovat množství odkrytých vzduchovodů, vodovodních trubek atd. v interiéru.
Čištění musí být provedeno standardními metodami a v předepsaných časech.
4. Okamžitě odstraňte:
Zvyšte počet výměn vzduchu.
Výfuk v blízkosti části generující prach.
Zlepšete tvar proudění vzduchu, abyste zabránili usazování prachu na výrobku.
Stručně řečeno, kontrola prostředí v čistých prostorách má velký význam pro zajištění kvality produktů, zlepšení efektivity výroby, ochranu zdraví a bezpečnosti personálu, plnění regulačních požadavků, podporu technologických inovací a posílení image značky. Podniky by měly tyto faktory plně zohlednit při budování a údržbě čistých prostor, aby zajistily, že čisté prostory budou splňovat potřeby výroby a výzkumu a vývoje.
Čas zveřejnění: 12. února 2025