電子潔凈棚是電子制造領(lǐng)域中一種重要的設(shè)施，用以確保在生產(chǎn)敏感電子產(chǎn)品（如半導(dǎo)體、電路板等）時，環(huán)境中的顆粒和其他污染物得到有效控制。電子潔凈棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計和測試標準必須符合嚴格的要求，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。
潔凈棚結(jié)構(gòu)設(shè)計
1. 氣流設(shè)計：
潔凈棚的氣流設(shè)計基于保證潔凈度和避免污染的核心原則。一般采用層流設(shè)計，即空氣從潔凈棚頂部均勻流向工作區(qū)域，再通過底部排出，確保氣流覆蓋整個工作空間，防止污染物滯留。氣流的速度和方向嚴格控制，通常保持較低的流速，以減少空氣中的粒子擾動。
層流系統(tǒng)：對于要求極高潔凈度的應(yīng)用，如ISO 3或更高等級，采用垂直或水平層流系統(tǒng)以減少空氣中顆粒的積聚。
湍流系統(tǒng)：對于ISO 6至ISO 8等級的應(yīng)用，可以采用湍流系統(tǒng)，這種系統(tǒng)成本較低，適用于潔凈度要求稍低的電子組裝環(huán)境。
2. 材料選擇：
潔凈棚的材料選擇至關(guān)重要，需要滿足潔凈度、耐用性和安全性要求。常用材料包括高強度鋁合金、鋼結(jié)構(gòu)和無縫復(fù)合板，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且易于清潔。墻面和地面材料通常選擇抗菌、防塵、易擦洗的無縫面板，如PVC、鋁塑板或不銹鋼，以防止污染物積聚?？諝膺^濾系統(tǒng)采用高效HEPA或ULPA濾材，確?？諝馇鍧?。材料的選擇還需考慮抗火、防腐、抗震等特性，保證長期使用中的安全與穩(wěn)定。
3. 溫濕度控制：
設(shè)計有效的溫濕度控制系統(tǒng)，以避免靜電積聚和保持生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。
| 標準 | 要求 |
|---|---|
| 溫度范圍 | 通常為18℃至24℃，根據(jù)行業(yè)需求可適當調(diào)節(jié)。 |
| 濕度范圍 | 通常為40%至60%，保持空氣濕度適宜，防止靜電積累或物料受潮。 |
| 溫濕度波動 | 溫度波動通常控制在±1℃以內(nèi)，濕度波動控制在±5%以內(nèi)。 |
| 控制精度 | 溫度控制精度：±0.5℃；濕度控制精度：±5%。 |
| 空氣交換率 | 根據(jù)潔凈等級要求，通常每小時交換10-30次空氣。 |
| 潔凈等級影響 | 高潔凈等級的潔凈棚對溫濕度要求更嚴格，例如ISO 5級可能要求更精確的溫濕度控制。 |
| 系統(tǒng)類型 | 配備自動化溫濕度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)控和調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)，保持穩(wěn)定。 |
4. HEPA/ULPA過濾：
- 使用高效顆?？諝猓℉EPA）或超低穿透空氣（ULPA）過濾器，以確保進入潔凈棚的空氣達到所需的潔凈度標準。
| 潔凈度等級 (ISO等級) | 換氣次數(shù) (次/小時) |
|---|---|
| ISO 1 | ≥ 240 |
| ISO 2 | ≥ 240 |
| ISO 3 | ≥ 200 |
| ISO 4 | ≥ 180 |
| ISO 5 | ≥ 150 |
| ISO 6 | ≥ 50 |
| ISO 7 | ≥ 30 |
| ISO 8 | ≥ 20 |
| ISO 9 | ≥ 10 |
5. 密封性和隔音：
- 設(shè)計應(yīng)確保潔凈棚的高密封性，防止外部污染物進入。
- 考慮適當?shù)母粢舸胧?，尤其是在噪音可能影響精密設(shè)備的環(huán)境中。
潔凈棚測試標準
潔凈棚檢測測試是確保潔凈環(huán)境符合行業(yè)標準、維持生產(chǎn)或?qū)嶒炠|(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。不同的測試方法對潔凈棚性能的驗證起到了至關(guān)重要的作用，涵蓋了空氣質(zhì)量、溫濕度、氣流及恢復(fù)能力等多方面的內(nèi)容。
1. ISO 14644-1標準：潔凈度等級與空氣交換率
潔凈度等級 (ISO等級) 換氣次數(shù) (次/小時) 最大允許粒子濃度（顆粒/m3）
2. 顆粒計數(shù)測試
顆粒計數(shù)測試是用來評估潔凈棚內(nèi)空氣質(zhì)量的重要指標之一。它通過檢測空氣中微小顆粒的數(shù)量，確定潔凈環(huán)境的潔凈度等級。測試過程通常包括以下幾個步驟：
第一步：選擇合適的設(shè)備：
使用顆粒計數(shù)器，通常能夠檢測大于0.3微米的顆粒。
第二步：測試位置：
在潔凈棚內(nèi)選擇多個代表性區(qū)域進行測試，尤其是進風(fēng)口、工作區(qū)和排風(fēng)口。
第三步：采樣時間：
在靜態(tài)和動態(tài)狀態(tài)下進行顆粒計數(shù)，以確保測試數(shù)據(jù)的準確性。
第四步：數(shù)據(jù)記錄：
記錄空氣中的顆粒數(shù)量，并與ISO標準進行對比。
第五步：合規(guī)性檢查：
根據(jù)顆粒濃度結(jié)果判斷潔凈棚是否符合所需的潔凈度等級。
3. 壓力差測試
壓力差測試用于確保潔凈棚內(nèi)外的氣壓差異符合要求。正常情況下，潔凈棚內(nèi)部應(yīng)保持高于外部環(huán)境的氣壓，以防外部污染物進入。測試時，使用壓力計測量潔凈棚與外部環(huán)境之間的壓力差。
通常要求潔凈棚內(nèi)的壓力差應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)（如10-15Pa），并且應(yīng)在測試過程中穩(wěn)定不變。此測試有助于保障氣流方向正確，避免污染源擴散。
4. 溫濕度測量
溫度要求：18℃至24℃。
濕度要求：40%至60%。
測量工具：數(shù)字溫濕度計。
控制精度：溫度誤差控制在±0.5℃內(nèi)，濕度誤差控制在±5%內(nèi)。
5. 空氣流速和方向測試
空氣流速和方向測試是確保潔凈棚氣流設(shè)計符合標準的重要步驟。測試時，首先使用風(fēng)速儀測量潔凈棚內(nèi)空氣的流動速度。通常要求潔凈棚內(nèi)的氣流速度在0.45至0.5米/秒之間，以保證空氣不會造成污染物的積聚。其次，測試氣流的方向，確?？諝鈴捻敳烤鶆蛄飨蚬ぷ鲄^(qū)域，避免形成死角或渦流。氣流的均勻性對于確保潔凈棚內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)定性和潔凈度至關(guān)重要。測試還應(yīng)注意不同區(qū)域的氣流是否一致，尤其是對人員和設(shè)備密集的區(qū)域要進行詳細檢查。
6. 恢復(fù)時間測試
恢復(fù)時間測試是評估潔凈棚在發(fā)生污染后恢復(fù)至標準潔凈度所需的時間。具體步驟包括：
污染源釋放：模擬污染物進入潔凈棚。
恢復(fù)時長：測試潔凈棚從污染后恢復(fù)到ISO 5或更高標準的時間。
恢復(fù)效率：通常要求恢復(fù)時間在30分鐘內(nèi)。
通過這些多維度的測試，能夠全面評估潔凈棚的性能，確保其始終符合所需的潔凈標準，為相關(guān)生產(chǎn)或?qū)嶒灮顒犹峁┌踩煽康沫h(huán)境。
這些測試是確保潔凈棚在建成后能夠滿足所有操作要求的關(guān)鍵步驟，通常由專業(yè)人員使用專業(yè)設(shè)備執(zhí)行。定期的測試和維護是必要的，以保持潔凈棚的性能并延長其使用壽命。
