בקרת טמפרטורה ולחץ אוויר בחדר נקי

הגנת הסביבה זוכה לתשומת לב גוברת, במיוחד עם התגברות מזג האוויר המלא אובך. הנדסת חדרים נקיים היא אחד מאמצעי הגנת הסביבה. כיצד להשתמש בהנדסת חדרים נקיים כדי לעשות עבודה טובה בהגנה על הסביבה? בואו נדבר על הבקרה בהנדסת חדרים נקיים.

בקרת טמפרטורה ולחות בחדר נקי

הטמפרטורה והלחות של חללים נקיים נקבעות בעיקר על סמך דרישות התהליך, אך בעת עמידה בדרישות התהליך, יש לקחת בחשבון את נוחות האדם. עם השיפור בדרישות ניקיון האוויר, ישנה מגמה של דרישות מחמירות יותר לטמפרטורה ולחות בתהליך.

כעיקרון כללי, עקב הדיוק הגובר של העיבוד, הדרישות לטווח תנודות הטמפרטורה הולכות וקטנות. לדוגמה, בתהליך הליתוגרפיה והחשיפה של ייצור מעגלים משולבים בקנה מידה גדול, ההבדל במקדם ההתפשטות התרמית בין פרוסות זכוכית וסיליקון המשמשות כחומרי מסכה הולך וקטן.

פרוסת סיליקון בקוטר 100 מיקרומטר גורמת להתפשטות ליניארית של 0.24 מיקרומטר כאשר הטמפרטורה עולה במעלה אחת. לכן, יש צורך בטמפרטורה קבועה של ± 0.1 מעלות צלזיוס, וערך הלחות נמוך בדרך כלל מכיוון שאחרי הזעה המוצר יזדהם, במיוחד בסדנאות לייצור מוליכים למחצה החוששות מנתרן. סדנאות מסוג זה לא צריכות לעלות על 25 מעלות צלזיוס.

לחות מוגזמת גורמת לבעיות נוספות. כאשר הלחות היחסית עולה על 55%, נוצר עיבוי על דופן צינור מי הקירור. אם זה קורה במכשירים או מעגלים מדויקים, זה יכול לגרום לתאונות שונות. כאשר הלחות היחסית היא 50%, קל להחליד. בנוסף, כאשר הלחות גבוהה מדי, האבק שנדבק לפני השטח של פרוסת הסיליקון ייספח כימית על פני השטח דרך מולקולות מים באוויר, דבר שקשה להסיר.

ככל שהלחות היחסית גבוהה יותר, כך קשה יותר להסיר את ההידבקות. עם זאת, כאשר הלחות היחסית נמוכה מ-30%, חלקיקים נספגים בקלות גם הם על פני השטח עקב פעולת הכוח האלקטרוסטטי, ומספר רב של התקני מוליכים למחצה נוטים להתקלקל. טווח הטמפרטורות האופטימלי לייצור פרוסות סיליקון הוא 35-45%.

לחץ אווירלִשְׁלוֹטבחדר נקי 

עבור רוב החללים הנקיים, על מנת למנוע חדירת זיהום חיצוני, יש צורך לשמור על לחץ פנימי (לחץ סטטי) גבוה מהלחץ החיצוני (לחץ סטטי). שמירה על הפרש הלחצים צריכה בדרך כלל לעמוד בעקרונות הבאים:

1. הלחץ בחללים נקיים צריך להיות גבוה יותר מאשר בחללים שאינם נקיים.

2. הלחץ בחללים עם רמות ניקיון גבוהות צריך להיות גבוה יותר מאשר בחללים סמוכים עם רמות ניקיון נמוכות.

3. יש לפתוח את הדלתות בין חדרים נקיים לכיוון חדרים בעלי רמות ניקיון גבוהות.

שמירת הפרש הלחצים תלויה בכמות האוויר הצח, אשר אמורה להיות מסוגלת לפצות על דליפת האוויר מהפער תחת הפרש לחצים זה. לכן, המשמעות הפיזית של הפרש הלחצים היא ההתנגדות של זרימת אוויר דליפה (או חדירת) דרך פערים שונים בחדר נקי.