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    半導體無塵凈化車間工程

    半導體無塵凈化車間工程

    半導體無塵凈化車間工程

    • 分類:科技電子
    • 發布時間:2020-10-13 10:50:36
    • 訪問量:0
    概要:
    概要:
    詳情

      一、半導體無塵凈化車間建設需求

      ● 半導體企業在制造過程中,半導體組件空間單位都是以微米計算的,因此微塵顆粒沾附在制作半導體組件的晶圓上,便有可能影響到其上精密導線布局的樣式,造成短路或斷路的嚴重后果。所有半導體制程設備都必須安置在隔絕粉塵進入的密閉空間中,所以半導體企業在生產過程中必須建設半導體無塵凈化車間來完成產品作業環境。

      ● 由于其半導體企業制造設備的昂貴性、敏感性和制造過程中的復雜性,半導體無塵凈化車間建設布局一旦確定,一般不可輕易更改布局,設計不周的半導體無塵凈化車間布局將會導致龐大物料搬運成本,無效的生產以及重新布局無塵車間也需要大量成本。所以半導體無塵凈化車間在布局設計過程中一定要找有經驗的設計公司進行合理設計。

      二、主要施工范圍

      1、下面我們參考廣州某半導體有限公司無塵凈化車間裝修工程,中試廠房建筑面積約2200㎡,裝修面積6830㎡,空調送風面積1600㎡為例,為大家解說半導體無塵凈化車間技術與裝修解決方案!

      2、裝修工程(圍護、吊頂、地面、防水保溫處理)

      3、暖通凈化工程(空調工程、空氣潔凈處理、風管、水管)

      4、特氣供應工程(特氣柜含保險控制、房間氣體監測、EP級管道及BA級管道、供氣管路尾氣處理)

      5、動力工藝管道工程(壓縮空氣工藝管道施工)

      6、廢氣處理工程(儀器設備POU處理、房間排風廢氣處理)

      7、電氣工程(空調設備動力配電、弱電工程、集成控制智能平臺)

      8、水處理工程(冷卻水、去離子水、超純水、水管、廢水處理工程等)

      三、車間特點和管理辦法

      1、與大氣保持正壓:半導體無塵凈化車間內部要確保粉塵只出不進,因此必須維持一定的正壓值,對不同等級的潔凈室或潔凈區,與非潔凈區之間的靜壓差不應小于5Pa,潔凈區與室外靜壓差不應小于10Pa。

      2、恒溫恒濕要求:一般的,半導體生產行業的溫濕度條件為:T=22±2°C,RH=45±5%;而對于這個溫濕度要求。在無特殊要求的情況下,溫度控制在22℃左右,相對濕度控制在55~60%RH之間,在這種環境下,人們感覺舒適,靜電也消失了。例:SMT恒溫恒濕車間溫濕度標準,溫度:24±2℃;濕度:50±10%。

      3、防靜電要求:半導體無塵凈化車間注重處理防靜電,所有建材均以不易產生靜電吸附的材質為主。

      4、潔凈風流動方向:所有經凈化設備的空氣流動方向均由上往下為主。因此,潔凈無塵車間室內空間設計或機臺擺放應避免突兀,使塵埃細菌等在潔凈無塵車間內回旋停滯的機會與時間減至最低程度。

      5、使用水要求:半導體無塵凈化車間內水的使用只限用去離子水。一則防止水中粉粒污染晶圓,二則防止水中重金屬離子(如鉀、鈉離子)污染金氧半晶體管結構之帶電載子信道,影響半導體組件的工作特性。去離子水是最佳的溶劑與清潔劑,在半導體工業之使用量極為驚人!

      6、使用氣源要求:半導體無塵凈化車間所有用得到的氣源,包括吹干晶圓及機臺空壓所需要的,都得使用氮氣 (98%),吹干晶圓的氮氣甚至要求99.8%以上的高純氮。

      7、人員物料進出管理辦法:所有人或事物進出潔凈無塵車間,人必須穿配套防塵服,人或事物都要經過風淋室吹淋以將表面粉塵先行除掉。

      四、結構圍護工程方案

      1、圍護墻板:本工程圍護墻板采用手工巖棉夾芯板0.476型, 手工巖棉彩鋼板符合潔凈廠房二級消防要求(防火等級A級材料),手工巖棉彩鋼夾芯板具有1000℃的耐火性能,耐火等級達到A級。巖棉密度:≥100kg/m³;導熱系數:≤0.043W/m.k;燃燒性能:A級(不燃)。耐火極限為70~150分鐘。廣泛應用于適用于工業設備、建筑、船舶的絕熱、隔音等,同時適用于凈化房、防爆防火車間吊頂、隔斷等。

      2、吊頂板材:本工程吊頂板材采用企口型機制硫氧鎂彩鋼板0.476型,防火達到A1級,屬于不燃性級別。50mm的彩鋼夾芯板耐火極限達到1小時。產煙毒AQ2級,屬于環保產品,遇火不會產生煙毒等有害氣體。防火性能好,水泥泡沫有機集合成蜂窩狀機構,有效防水、防潮。密度250KG/m³,制作成彩鋼夾芯板后平整度好,鋼板和芯材粘結力強,整體強度、抗彎性高、隔音效果好。

      3、地板方案:本工程地墻采用PVC片材其中SMT/組裝車間采用防靜電型,其它為普通型PVC地板。 PVC地板是當今世界上非常流行的一種新型輕體地面裝飾材料,也稱為“輕體地材” 使用非常廣泛,比如家庭、醫院、學校、辦公樓、工廠、公共場所、超市、商業、等各種場所。

      五、暖通工程方案

      1、設備:空調制冷負荷:經統計計算,總冷負荷約500KW。采用恒溫恒濕潔凈空調,夏季采用磁懸浮水冷機組,冬季采用廠區鍋爐熱水供熱。

      2、風管:風管采用共板法蘭風管。

      3、水管:空調水管采用無縫鋼管。水泵采用星-三角降壓啟動。

      六、防靜電處理方案

      1、半導體器件生產車間,由于塵埃吸附在半導體元件上,會造成產品損壞,甚至導致超大規模集成電路的成品率下降。生產車間操作人員都必須穿潔凈工作服,無塵鞋,戴無塵口罩,無塵手套等人體無塵裝備,來避免由于人體帶靜電,導致吸附塵埃、污物等。

      2、IC封裝生產線對靜電的要求更為嚴格。為了保證生產線的正常運行,對其潔凈廠房進行防靜電建筑材料的整體裝修,對進出潔凈廠房的所有人員配備防靜電服裝等采取硬件措施外,在部分流水線和操作工位上還需裝離子風機,離子風蛇、離子風棒等靜電消除器,這些設備是方案中不可或缺的產品。封裝企業可根據國家有關標準和本企業的實際情況來建立一套防靜電措施,以免損失!

      七、特種氣體工程方案

      1、工藝氣體種類多,純度高,并且易燃易爆有毒。安全問題突出,為保證系統的安全和穩定可靠,建議采用進口成熟產品。

      2、因為 MOCVD 生長使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質,并且要生長多組分、大面積、薄層和超薄層異質材料,因此在MOCVD 系統的設計思想上,通常要考慮系統密封性要好,流量、溫度控制要精確,組分變換要迅速,系統要緊湊等。核心工作是氣體輸運系統和尾氣處理系統。

      八、空壓氣體工程方案

      1、螺桿式空壓機組主要主要有以下系統組成:空氣流程系統、潤滑油流程系統、冷卻系統、安全保護系統、控制系統及電氣線路。

      2、螺桿式空壓機組主要有壓縮機、電動機、空氣濾清器、進氣閥、油氣桶、空氣冷卻器、潤滑油冷卻器壓力開關、單向閥、儲氣罐、壓力表、自動排水器、安全閥等設備部件。另外在空壓機系統中大多配置冷干機和空氣干燥器。

      九、廢氣工程方案

      1、由于半導體工藝對操作室清潔度要求極高,通常使用風機抽取工藝過程中揮發的各類廢氣,因此半導體行業廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點。廢氣排放也以揮發為主。

      2、這些廢氣排放主要可以分為四類:酸性氣體、堿性氣體、有機廢氣和有毒氣體。

      十、電氣工程方案

      1、空調動力電工程:統計總用電量約830KW,空調用電約330KW。

      2、動力(鍍鋅線槽)沿墻體及天花敷設,再分至車間及設備電箱,安裝在樓板下。

      注:上述動力電氣參數只限本案例參數

      十一、弱電系統工程方案

      1、高清視頻監控 系統采用1200W網絡監控攝像機,通過千兆交換組網在機房中心進行集中存儲, 系統設計7*24小時不間斷運行,實現1080P存儲1個月以上,管理人員可通過電腦進行監控查看,錄像回放等操作。

      2、門禁管理系統 門禁系統已成為安防系統極其重要的組成部分,門禁系統將監控被動防范的方式進行了主動防范補充。通過網絡一體式門禁管理機,配合門禁專用電源、電磁鎖可將主要出入口設置為授權式管理,避免了與車間無關人員的頻繁出入。

      3、智能平臺潔凈系統中的風量控制采用文丘里閥門,實時監控流量及狀態,可在線診斷。并可以維持房間壓力、溫度、濕度的平穩可靠,中控室中把空調、特氣、純水、監控、房間溫濕度等參數集成管理、顯示、儲存,并對數據進行打印輸出及溯源查找,并經設備輸出在參觀通道播放,方便參觀。

      十二、純水工程方案

      1、RO系統:一級RO反滲透產水量≥8m3/h(水溫保證在25℃時);二級RO反滲透產水量≥6m3/h(水溫保證在25℃時)

      2、EDI系統:EDI產水量≥5m3/h(水溫在25℃時)

      3、終端拋光混床產水能力為:≥5m³/H(水溫保證在25℃時)

      4、設備產水水質指標:終端拋光混床產水水質為:≥18.0MΩ.cm(水溫保證在25℃時,測點在拋光混床出口3米內,95%時間)

      5、由于設備用水的級別各不相同,可以在本設計流程中的某段引出合適的使用點即可。對于超純水必須采用UPVC材質(因金屬管道會析出離子),特別對于圓晶的生產,超純水會對額定的離子限值嚴格,所以采用進口的UPVC純水管道對產品質量有保證。

      十三、廢水處理工程方案

      1、半導體制造及封裝測試的各個工藝步驟都有大量的廢水產生,主要以酸堿廢水、含氟廢水、有機廢水為主。

      2、酸堿廢水:對于酸堿廢水處理前的pH值一般在3-11范圍內,時間間歇性強。在排放水體或進行生物處理或化學處理之前,必須進行中和,使廢水pH值達到6.5~8.5。但對于工業廢水中酸堿物質濃度高達3%~5%的廢水,應首先考慮其回收。

      3、含氟廢水:含氟廢水的治理技術主要為化學沉淀法,即投加化學藥品形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀,然后分離固體沉淀物即可除去氟化物。

      4、有機廢水:依靠物理法、化學法很難處理有機廢水,通常采用生化法處理。

      5、金屬廢水:金屬廢水的處理主要用化學沉淀法,廢水中含有危害性很大的一些重金屬和某些類金屬(如砷)。

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