El entorno de producción para dispositivos semiconductores es extremadamente sensible a la presencia de contaminantes. Incluso pequeñas cantidades de contaminantes gaseosos o particulados pueden reducir la calidad del producto. Por lo tanto, los requisitos de limpieza en la fabricación de dispositivos semiconductores son mucho mayores que en otras industrias. A lo largo de todo el proceso de fabricación de chips y dispositivos semiconductores, el control de la contaminación ambiental es crucial. La limpieza del aire en los procesos clave debe cumplir con la norma ISO Clase 1, con concentraciones de contaminantes moleculares gaseosos (AMC) inferiores a una parte por mil millones. Un entorno de proceso deficiente puede provocar una reducción significativa en el rendimiento del producto. El aire común contiene una gran cantidad de contaminantes particulados, como micropartículas y polvo, así como contaminantes gaseosos como dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y amoníaco. Solo después de un tratamiento puede entrar en un sistema de tratamiento de aire. sala blanca. Debido a que las salas blancas utilizadas para la producción de semiconductores y otros dispositivos microelectrónicos deben mantener niveles de limpieza estándar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, el sistema de aire acondicionado de la sala blanca (incluido el sistema de extracción), sus fuentes de calor y frío asociadas y los sistemas de suministro correspondientes deben funcionar las 24 horas del día, lo que es significativamente diferente de otros sistemas de aire acondicionado convencionales. Como fuente de alimentación, el ventilador consume la mayor parte de su energía debido a la resistencia combinada de sus componentes. Además, filtro de aireLa resistencia representa aproximadamente el 50 % de la altura total del ventilador. Por lo tanto, reducir el consumo energético de los filtros de aire acondicionado es crucial para disminuir el consumo energético y las emisiones de carbono de los edificios. Desde la perspectiva de mejorar la eficiencia energética y reducir el consumo de energía, es fundamental optimizar el rendimiento de los filtros de aire sin comprometer los requisitos de filtración. El consumo energético del filtro está directamente determinado por la resistencia media y se relaciona con la resistencia inicial y la capacidad de retención de polvo. Reducir la resistencia inicial, aumentar la capacidad de retención de polvo y minimizar el incremento de la resistencia durante la retención de polvo son maneras eficaces de reducir el consumo energético, lo que disminuye los costes energéticos para los clientes y contribuye a la protección del medio ambiente.
Los filtros de aire son purificadores de aire basados en filtración. filtro HEPA A menudo oímos hablar de lo que representa Filtro de aire de partículas de alta eficiencia. Analicemos los cinco principios básicos de la filtración de aire para ayudarle a comprender su lógica subyacente. 1. Efecto de intercepción: Las fibras de un filtro están dispuestas de forma compleja. Cuando las partículas de polvo en suspensión entran en contacto con la superficie de las fibras del filtro, quedan atrapadas directamente si se encuentran lo suficientemente cerca del material filtrante. Este fenómeno es especialmente evidente en materiales filtrantes densos, como la estructura de malla tridimensional formada por fibras ultrafinas en el tejido meltblown para mascarillas, que puede retener firmemente los aerosoles virales dentro de los espacios entre las fibras. 2. Efecto inercial: La compleja disposición de las fibras filtrantes en un filtro de aire provoca que el flujo de aire encuentre obstáculos y se desvíe al pasar a través del material filtrante. Las partículas de polvo en el aire, bajo la influencia de las fuerzas de inercia, se desprenden de la corriente y chocan con la superficie de las fibras filtrantes, depositándose allí. Cuanto mayor sea la partícula, mayor será la fuerza de inercia, mayor la probabilidad de que sea bloqueada por las fibras filtrantes y mejor la eficiencia de filtración. 3. Efecto de difusión: El efecto de difusión afecta a las partículas ultrafinas menores de 0,1 micrómetros. Estas partículas se mueven principalmente por movimiento browniano, con una trayectoria desordenada, lo que aumenta significativamente la probabilidad de contacto con las fibras del filtro; cuanto menor es la partícula, más fácil es eliminarla. 4. Efecto de la gravedad: Cuando la velocidad del flujo de aire es menor que la velocidad de sedimentación de las partículas, las partículas de mayor tamaño se sedimentan naturalmente por gravedad. Las torres de tratamiento de gases de combustión en las centrales térmicas amplían el espacio y reducen la velocidad del flujo, lo que permite que el polvo caiga en la tolva de recogida como la arena que se deposita en el fondo del agua. Este mecanismo es económico y eficiente para tratar altas concentraciones de polvo, pero su efecto sobre las partículas en suspensión es limitado, por lo que generalmente se utiliza como método de pretratamiento. 5. Efecto electrostático: La tecnología de electreto electrostático carga las fibras, lo que confiere al material filtrante la capacidad de capturar activamente partículas con cargas opuestas, de forma similar a como un imán atrae las limaduras de hierro. Este mecanismo es especialmente eficaz para las partículas cargadas en PM2.5, y los equipos industriales de eliminación de polvo realizan un tratamiento de electreto en la superficie del filtro.
Las salas blancas imponen requisitos estrictos a los sistemas de ventilación. Deben proporcionar suficiente flujo de aire y presión, a la vez que controlan con precisión la temperatura y la humedad, garantizando así una calidad del aire constante. Estos requisitos se aplican a diversos patrones de flujo de aire y tamaños de sala. Muchos procesos de producción exigen condiciones de sala limpia, ya que estas, e incluso las ultralimpias, garantizan la calidad ambiental de los productos durante la rigurosa fabricación. Incluso las impurezas más pequeñas en el aire pueden afectar negativamente a los procesos de producción, generando altas tasas de desperdicio. Por ejemplo, los entornos de producción en campos como la óptica y el láser, la industria aeroespacial, las biociencias, la investigación y el tratamiento médico, la producción alimentaria y farmacéutica, y la nanotecnología requieren un suministro de aire prácticamente libre de polvo y bacterias. Sin embargo, el aire acondicionado y sistemas de ventilación en salas blancas Consumen cantidades significativas de energía debido a las altas tasas de intercambio de aire, lo que hace que la eficiencia energética y los costos sean cruciales. Por lo tanto, además de cumplir con los requisitos de rendimiento aerodinámico, los ventiladores también deben cumplir estándares clave como tamaño compacto, bajo nivel de ruido, uso de materiales compatibles con salas blancas, capacidades de control adecuadas, conectividad en red y funcionamiento energéticamente eficiente. Las unidades de ventilación de flujo libre (FFU) están diseñadas específicamente para satisfacer estas necesidades. Mejoran eficazmente la ventilación en salas blancas, garantizando la estabilidad del entorno de producción y la calidad del producto. Un FFU es un dispositivo que combina inteligentemente un sistema de filtración con un ventilador. Presenta un diseño de montaje en techo, es compacto y eficiente, y requiere un espacio de instalación mínimo. El FFU contiene prefiltros y filtros de alta eficiencia. El aire es aspirado desde la parte superior por el ventilador, se filtra finamente y luego se distribuye uniformemente a una velocidad de 0,45 m/s ± 20 %. Las FFU desempeñan un papel crucial en salas blancas, bancos de trabajo limpios, líneas de producción limpias, salas blancas modulares y entornos localizados de Clase 100. Estas aplicaciones abarcan la fabricación de semiconductores, electrónica, pantallas planas y unidades de disco, así como la óptica, la biomedicina y la fabricación de precisión, industrias con estrictos requisitos de control de la contaminación atmosférica. La flexibilidad y facilidad de uso del FFU: Su diseño modular y autoalimentado facilita la sustitución, instalación y reubicación. Sus filtros compatibles son fáciles de sustituir, no están limitados por la ubicación y son ideales para las necesidades de control por zonas de las salas blancas. El FFU se puede sustituir o trasladar fácilmente para adaptarse a diferentes entornos limpios según sea necesario. Además, el FFU permite crear fácilmente bancos de limpieza, cabinas de limpieza, armarios de paso y armarios de almacenamiento limpios para satisfacer diversas necesidades de limpieza. Su instalación en el techo, especialmente en salas blancas de gran tamaño, reduce significativamente los costes de construcción. Tecnología de ventilación de presión negativa: El exclusivo diseño de ventilación de presión negativa de la unidad de filtro con ventilador FFU permite lograr fácilmente una limpieza de alto nivel en diversos entornos. Su sistema de autoalimentación mantiene una presión positiva dentro de la sala blanca, lo que previene eficazmente la infiltración de partículas externas y garantiza un sellado seguro y práctico. Funcionamiento silencioso: El Unidad de filtro de ventilador FFU Ofrece un excelente funcionamiento silencioso, manteniendo un nivel de ruido bajo incluso durante un uso prolongado. Su vibración es muy baja, lo que garantiza una regulación suave y continua de la velocidad y una distribución uniforme del flujo de aire, proporcionando un soporte estable para un ambiente limpio. Unidades de suministro de aire para salas blancas * Construcción rápida: al utilizar la tecnología FFU, no es necesario fabricar ni instalar conductos, lo que acorta significativamente el ciclo de construcción. * Costos operativos reducidos: Suministrar aire limpio a salas blancas con tecnología FFU no solo es económico, sino también notablemente eficiente energéticamente. Si bien la inversión inicial en FFU puede ser ligeramente superior a la de la ventilación por conductos, su funcionamiento sin mantenimiento a largo plazo reduce significativamente los costos operativos generales. * Ahorro de espacio: en comparación con otros sistemas, los sistemas FFU ocupan menos altura del piso dentro de la cámara de distribución y prácticamente no ocupan espacio dentro de la sala limpia. * Amplia aplicabilidad: Los sistemas FFU se adaptan a salas blancas y microambientes de diversos tamaños y requisitos de limpieza, proporcionando aire limpio de alta calidad. Durante la construcción o renovación de salas blancas, no solo mejoran la limpieza, sino que también reducen eficazmente el ruido y las vibraciones. Aplicaciones del sistema FFU en talleres de obleas de semiconductores: Los sistemas FFU se utilizan ampliamente en salas blancas que requieren niveles de purificación de aire ISO 1-4, desempeñando un papel crucial, especialmente en las operaciones de flujo laminar vertical de los talleres de obleas de semiconductores. En la entreplanta técnica, el aire se suministra eficientemente a la capa de producción limpia mediante FFU. Este flujo de aire pasa a través de pisos elevados y aberturas de losas reticulares, llegando a la entreplanta técnica inferior limpia. Finalmente, tras ser procesado por DCC (serpentines de enfriamiento seco) en el conducto de aire de retorno, el aire regresa a la entreplanta técnica superior, formando un ciclo. Este diseño facilita eficazmente el estricto control del taller de fabricación de obleas sobre el entorno de producción, incluyendo la temperatura, la humedad, la limpieza y la amortiguación de vibraciones. Además, la aplicación de sistemas FFU en laboratorios biológicos también es significativa. Cuando el personal de laboratorio manipula microorganismos patógenos, materiales experimentales que contienen microorganismos patógenos o parásitos, los sistemas FFU imponen requisitos especiales en el diseño y la construcción del laboratorio para garantizar la seguridad experimental y un entorno libre de contaminación. Los sistemas actuales de purificación de laboratorio suelen constar de varias partes, incluyendo una capa de presión estática, una capa de proceso, una capa auxiliar de proceso y un conducto de aire de retorno. Este sistema se basa principalmente en una unidad de flujo de aire (FFU) para procesar el aire. Su principio de funcionamiento es el siguiente: la FFU proporciona la potencia de circulación necesaria, mezclando aire fresco con aire recirculado, que se suministra a las capas de proceso y auxiliar de proceso tras pasar por filtros de ultraalta eficiencia. Al mismo tiempo, al mantener una presión negativa entre la capa de presión estática y la capa de proceso, se previene eficazmente la fuga de sustancias nocivas, garantizando así la limpieza y la seguridad del entorno del laboratorio.
El avance en la tecnología de cultivo de tejidos del árbol del caucho está impulsando la modernización de la agricultura moderna. La innovadora tecnología del Instituto de Investigación del Caucho de la Academia China de Ciencias Agrícolas Tropicales, mediante la embriogénesis somática y la propagación por esquejes, ha logrado una propagación eficiente y la mejora de la calidad de las plántulas de caucho, revitalizando la industria del cultivo de tejidos vegetales. Sin embargo, el cultivo de tejidos vegetales exige un entorno de crecimiento extremadamente exigente, lo que requiere condiciones de laboratorio de alta limpieza para garantizar un crecimiento estéril. Los equipos tradicionales de purificación de aire a menudo no cumplen con los estrictos requisitos de control de partículas y microbios, lo que aumenta el riesgo de contaminación y afecta la tasa de supervivencia y la calidad de las plántulas cultivadas en tejidos. Por lo tanto, la modernización de equipo de purificación de aire se ha vuelto crucial para el desarrollo de la tecnología de cultivo de tejidos. Con 20 años de experiencia acumulada en tecnología de purificación de aire, KLCCon su tecnología innovadora y diseño profesional, ofrece un soporte integral para un entorno limpio en la tecnología de cultivo de tejidos de árboles de caucho. Juntos, han construido un sistema eficiente, inteligente y de fácil mantenimiento. sistema de purificación de aire, proporcionando una fuerte protección para el entorno de crecimiento del cultivo de tejidos vegetales. Purificación de área amplia, asegurando un crecimiento estérilFiltros de aire HEPA de KLCGracias a su excelente rendimiento de filtración, la pureza del aire del laboratorio de cultivo de tejidos alcanza estándares de eficiencia ultraalta. Su alta eficiencia de filtración garantiza que las plántulas cultivadas en tejidos crezcan en condiciones estériles, reduciendo así el riesgo de contaminación. La purificación continua del aire cubre todo el espacio, logrando una purificación uniforme y proporcionando un soporte estable para todas las áreas del laboratorio, garantizando un funcionamiento sin contaminación durante todo el proceso y garantizando el funcionamiento continuo y estable de una amplia área limpia. Protección contra la lluvia de aire, bloqueando la invasión de contaminaciónKLC ventanas de paso de ducha de aire Se utilizan para la transferencia de materiales, lo que garantiza que estos se pulvericen con aire antes de entrar al laboratorio para eliminar los contaminantes superficiales. Esto evita eficazmente que los contaminantes externos entren al laboratorio a través de los materiales, protegiendo así el entorno de crecimiento de las plántulas cultivadas en tejidos. Limpieza horizontal, protegiendo las operaciones estérilesAlgunos procesos de cultivo de tejidos vegetales requieren un alto banco limpioPara garantizar la esterilidad, la mesa de flujo laminar horizontal KLC proporciona un flujo de aire limpio y horizontal, garantizando la pureza del aire en el área de trabajo. Esto proporciona un entorno de trabajo estéril para operaciones como la inoculación y el cultivo de plántulas de caucho mediante cultivo de tejidos. Cobertura de flujo laminar, garantizando con precisión el espacio estérilEl cultivo de tejidos vegetales requiere una limpieza extremadamente alta en áreas de operación localizadas, especialmente en algunas operaciones experimentales de alta precisión. KLC campanas de flujo laminar, a través de su preciso diseño de flujo laminar, proporcionan un ambiente de aire altamente limpio para áreas específicas.Sus patrones de flujo laminar, tanto verticales como horizontales, eliminan eficazmente los contaminantes de áreas localizadas, garantizando condiciones estériles en zonas operativas críticas. Ya sea para inoculación, cultivo u otras operaciones delicadas, las campanas de flujo laminar KLC garantizan una limpieza precisa para el crecimiento de cultivos de tejidos, facilitando el desarrollo fluido de los procedimientos experimentales. Soluciones de purificación de aire de KLC Proporciona aire limpio de alta calidad para la tecnología de cultivo de tejidos vegetales y ofrece un sólido apoyo al desarrollo de la tecnología agrícola moderna. KLC se compromete a proporcionar soluciones personalizadas de purificación de aire para laboratorios de cultivo de tejidos, instituciones de investigación y empresas agrícolas, contribuyendo así al avance de la tecnología de cultivo de tejidos.
Las funciones principales y las diferencias detalladas entre ducha de aire y caja de paseen salas blancas:El punto en común de ambos es el control de la contaminación y el mantenimiento del ambiente de la sala limpia. Ambos deben cumplir con regulaciones y estándares como las GMP y la ISO 14644. Sin embargo, existen diferencias significativas en sus objetos aplicables, principios de funcionamiento y requisitos operativos, como se detalla a continuación: I. Similitudes1. Anticontaminación cruzada estructuralAmbas están equipadas con un dispositivo de enclavamiento de doble puerta, que impide que ambas puertas se abran simultáneamente. Esto bloquea físicamente el flujo de aire directo entre la sala limpia y la sala no limpia (o entre diferentes niveles de salas limpias), evitando así el desequilibrio de presión en la sala limpia y la difusión de contaminantes. 2. Regulaciones y requisitos de gestión consistentesAmbos deben estar incluidos en el sistema de gestión de equipos de sala limpia, con registros completos de mantenimiento y calibración, y sujetos a auditorías e inspecciones periódicas. La limpieza diaria requiere el uso de toallitas para salas limpias sin pelusa para limpiar las paredes internas, y no se permite almacenar elementos diversos dentro del equipo para evitar que se conviertan en nuevas fuentes de contaminación. 3. Principios similares de mantenimiento y calibraciónAmbos requieren una inspección regular de la integridad del sello de la puerta y del estado operativo de los componentes funcionales, así como el reemplazo oportuno de los consumibles obsoletos (como filtros y lámparas UV) para garantizar que el equipo esté siempre en un estado operativo compatible. II. Diferencias1. Objetos aplicablesDucha de aire Son aplicables a transportadores de personal y de materiales de gran tamaño, como operadores e inspectores que entran en la sala limpia, así como a carros de acero inoxidable y cajas de rotación de gran tamaño que transportan materiales. Pueden satisfacer las necesidades de transportadores de materiales grandes y a granel.Caja de paseSolo son aptos para materiales, herramientas y documentos pequeños, como frascos de muestra, tubos de reactivo, toallitas para salas blancas, guantes estériles y versiones limpias de registros de producción de lotes. Está estrictamente prohibido el paso de personal o artículos voluminosos. 2. Principios básicos de purificaciónLa cámara de ducha de aire utiliza un flujo de aire de alta velocidad que sopla y filtra como principio básico. Un ventilador sopla aire, filtrado por un filtro de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA), Mediante boquillas a una velocidad mínima de 25 m/s, se eliminan con fuerza las partículas de polvo y los microorganismos adheridos a las fibras de la ropa del personal y a las superficies de los carros. Los contaminantes expulsados se recogen a través de las rejillas de ventilación de retorno y se filtran de nuevo, lo que da lugar a un proceso de purificación circulante.La caja de paso utiliza el aislamiento físico y la desinfección auxiliar como principio fundamental. El modelo básico solo logra el aislamiento espacial mediante puertas entrelazadas y no cuenta con función de purificación activa; los modelos con desinfección UV incorporan una lámpara UV de 253,7 nm de longitud de onda que, al activarse, irradia durante 15-30 minutos, eliminando las bacterias mediante la destrucción de la estructura del ADN de los microorganismos. No se utiliza la función de soplado de aire durante todo el proceso, por lo que no altera la adherencia de las partículas a la superficie de los objetos. 3. Ubicación de la instalación y requisitos ambientalesLa cámara de ducha de aire debe instalarse en la zona de seguridad de la entrada principal para el personal y los materiales en el área limpia, formando una separación de tres niveles entre el área no limpia y el área limpia (área no limpia → cámara de ducha de aire → área limpia). El área de instalación debe tener suficiente espacio de paso para garantizar que las puertas se abran completamente. También debe estar relacionada con la diferencia de presión del área limpia; la diferencia de presión dentro de la cámara de ducha de aire debe ser ligeramente inferior a la del área limpia y superior a la del área no limpia.La caja de paso se empotra directamente en la pared divisoria entre el área limpia y el área no limpia, o entre diferentes niveles de áreas limpias. La ubicación de instalación debe ser conveniente para el personal de ambos lados. El tamaño de la abertura en la pared debe coincidir con las especificaciones de la caja de paso. No se requiere control adicional de la diferencia de presión; solo es necesario garantizar la compatibilidad con los parámetros ambientales del área circundante. 4. Procedimiento operativoEl procedimiento de funcionamiento de la cámara de ducha de aire es el siguiente: tras la entrada de personal o un carro, la puerta exterior se cierra y el dispositivo de enclavamiento bloquea la puerta interior; el sensor infrarrojo activa el ventilador para que sople aire con un tiempo de soplado preestablecido de 15 a 30 segundos (ajustable según la clase de sala limpia); una vez finalizado el soplado, el ventilador se detiene, la puerta interior se desbloquea y el personal o el carro pueden acceder al área limpia. Está prohibido forzar la apertura de las puertas de enclavamiento durante todo el proceso. El botón de parada de emergencia solo debe utilizarse en situaciones de emergencia. La caja de paso funciona de la siguiente manera: el personal del lado no limpio abre la puerta exterior, coloca los artículos en el interior y cierra la puerta exterior para asegurar que el enclavamiento esté activado; si se trata de un modelo con desinfección UV, la lámpara UV debe estar encendida y permanecer encendida durante el tiempo de desinfección establecido antes de apagarse; el personal del lado limpio confirma que la puerta exterior está cerrada, luego abre la puerta interior para retirar los artículos y finalmente cierra la puerta interior. Tenga en cuenta que está prohibido abrir cualquiera de las puertas mientras la lámpara UV esté encendida para evitar fugas de radiación UV y posibles lesiones. 5. Detalles de mantenimiento y calibraciónEl mantenimiento diario de la cabina de ducha de aire incluye verificar que el ventilador esté funcionando sin ruidos anormales, que el dispositivo de detección sea sensible y que la función de enclavamiento esté funcionando correctamente; el mantenimiento semanal incluye la limpieza del prefiltros, limpiar las boquillas y verificar que los sellos de la puerta no estén dañados; el mantenimiento mensual incluye verificar la integridad del filtro HEPA (prueba de fugas PAO) y calibrar la velocidad del flujo de aire para que no sea inferior a 25 m/s; cada seis meses, se deben reemplazar los prefiltros y se debe inspeccionar el motor del ventilador. El mantenimiento diario de la ventana de transferencia incluye verificar que la función de enclavamiento esté funcionando correctamente, que la luz indicadora de la lámpara UV esté encendida (para modelos con desinfección) y que la ventana de observación esté libre de manchas; el mantenimiento semanal incluye limpiar las superficies internas con etanol al 75% y verificar que las bisagras de la puerta giren suavemente; el mantenimiento mensual incluye calibrar la intensidad de irradiación de la lámpara UV (que debe alcanzar un umbral bactericida de ≥70 μW/cm²) y reemplazar los sellos envejecidos; el mantenimiento trimestral incluye reemplazar los tubos de la lámpara UV (que normalmente tienen una vida útil de 8000 horas). III. Funciones complementariasLa sala de duchas de aire se encarga de la purificación activa del personal y de los grandes transportadores de material, impidiendo la entrada de grandes cantidades de contaminantes al área limpia. La ventana de transferencia se encarga del aislamiento estéril y la transferencia de artículos pequeños, evitando la alteración de la diferencia de presión del área limpia y la estabilidad ambiental causada por la apertura frecuente de la puerta. Ambas son indispensables y, en conjunto, constituyen un sistema integral de control de la contaminación para la entrada y salida de personal y material en el área limpia.