Class 1000 Cleanroom توضیح داده شده: استانداردهای ISO 6، محدودیت های ذرات و کاربردها

اتاق تمیز کلاس 1000 اجازه بیش از 1000 ذره 0.5 میکرون یا بزرگتر را در هر فوت مکعب هوا نمی دهد، که آن را معادل اتاق تمیز ISO کلاس 6 تحت ISO 14644-1 می کند. این یک محیط کاملاً مشخص برای مونتاژ الکترونیک، ساخت تجهیزات پزشکی، اپتیک دقیق و عملیات دارویی ثانویه است زیرا کنترل آلودگی را با اقتصاد عملی عملی متعادل می کند. به طور خلاصه، اگر فرآیند شما به هوای فیلتر شده با HEPA، فشار مثبت، دما و رطوبت کنترل‌شده و پوشش منظم نیاز دارد، اما نیازی به تعداد ذرات بسیار کم در فضایی با ISO 5 یا تمیزتر ندارد، اتاق تمیز کلاس 1000 احتمالاً مشخصات مناسبی است.

این مقاله محدودیت‌های دقیق ذرات، الزامات جریان هوا، کاربردهای رایج، مواد مصرفی و روش‌های نظارتی را که باید قبل از طراحی، ساخت یا راه‌اندازی اتاق تمیز کلاس 1000 بدانید، توضیح می‌دهد.

اتاق تمیز کلاس 1000 چیست؟

اصطلاح "کلاس 1000" از استاندارد 209E فدرال ایالات متحده (FED-STD-209E) گرفته شده است که اتاق های تمیز را بر اساس حداکثر تعداد ذرات 0.5 میکرون یا بیشتر در هر فوت مکعب هوا طبقه بندی می کند. یک اتاق کلاس 1000 دقیقاً اجازه 1000 چنین ذرات را در هر فوت مکعب می دهد. پس از بازنشستگی FED-STD-209E در سال 2001، ISO 14644-1 به استاندارد مرجع جهانی تبدیل شد. تحت آن سیستم، اتاق تمیز کلاس 1000، اتاق تمیز ISO کلاس 6 نامیده می شود و محدودیت ذرات بر حسب ذرات بر متر مکعب بیان می شود.

جدول زیر محدودیت هایی را که کلاس را تعریف می کند خلاصه می کند.

"1000" یک عدد دلخواه نیست. حداکثر غلظت ذرات حالت پایدار را در 0.5 میکرومتر تعیین می‌کند که تحت شرایط عملیاتی یا سکون توافق شده که در پروتکل اعتبارسنجی شما تعریف شده است اندازه‌گیری می‌شود. اگر نظارت معمول تعداد را بالاتر از این حد نشان دهد، اتاق از انطباق خارج است و باید قبل از ادامه تولید، منبع را بررسی کنید.

جریان هوا، فیلتراسیون و طراحی اتاق

اتاق تمیز کلاس 1000 معمولاً از جریان هوای غیر یک طرفه و متلاطم استفاده می کند. هوای مطبوع از طریق فیلترهای هپا نصب شده در سقف وارد می شود، ذرات را به سمت پایین و به سمت توری های هوای برگشتی سطح پایین می برد و پس از عبور از سیستم فیلتراسیون دوباره به گردش در می آید. فیلترهای HEPA با راندمان 99.99% در 0.3 میکرومتر انتخاب استاندارد برای این کلاس هستند.

طراحان معمولاً 60 تا 90 تغییر هوا در ساعت را برای اتاق ایزو کلاس 6 مشخص می کنند. این نرخ ارز بالا، ذرات تولید شده توسط پرسنل و تجهیزات فرآیند را رقیق می کند، که مکانیسم اصلی نگه داشتن اتاق در محدوده 1000 ذره در فوت مکعب است.

فشار مثبت و پارامترهای محیطی

اتاق باید اختلاف فشار مثبت حداقل 10-15 پاسکال را نسبت به فضاهای طبقه بندی شده پایین مجاور حفظ کند و از نشت هوای فیلتر نشده هنگام باز شدن درها جلوگیری کند. دما معمولاً در 21-23 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی در 45-55٪ بسته به فرآیند نگهداری می شود. از آنجایی که برخی از محصولات مانند لباس‌های ضد الکتریسیته ساکن و دستمال‌های تمیزکننده، در رطوبت متوسط ​​بهتر عمل می‌کنند، طراحی HVAC باید فرآیند کامل تولید را در نظر بگیرد، نه فقط تعداد ذرات را.

برنامه های رایج برای اتاق های تمیز کلاس 1000

اتاق‌های کلاس 6 ISO بین قسمت‌های نیمه‌رسانای فوق‌العاده تمیز و فضاهای تولید عمومی آرام‌تر قرار دارند که آنها را به انتخابی مقرون‌به‌صرفه برای بسیاری از فرآیندها تبدیل می‌کند:

• مونتاژ الکترونیک و پشتیبانی نیمه هادی: مونتاژ PCB، پردازش بک‌اند ویفر و ایستگاه‌های مونتاژ فرعی که نیاز به محافظت در برابر ذرات معلق در هوا دارند اما به جریان هوای آرام نیاز ندارند.
• اپتیک دقیق: سنگ زنی، پرداخت، پوشش و بازرسی لنز، جایی که یک ذره 0.5 میکرومتری می تواند سطح نوری را خراب کند.
• مونتاژ وسایل پزشکی: ساخت کاتتر، ایمپلنت و دستگاه های تشخیصی که باید مشخصات پاکیزگی داخلی را داشته باشند.
• بسته بندی ثانویه دارویی: بسته بندی تاول، برچسب زدن و کارتن بندی محصولاتی که قبلاً تحت شرایط سخت گیرانه تر اتاق تمیز تولید شده اند.
• هوافضا و دفاع: مونتاژ ژیروسکوپ ها، حسگرها و سیستم های اویونیک که در آن آلودگی ذرات عمر قطعه را کوتاه می کند.

مواد مصرفی و مواد حفاظتی برای عملیات کلاس 1000

پرسنل بزرگترین منبع ذرات در هر اتاق تمیز هستند. روپوش مناسب برای اتاق ایزو کلاس 6 معمولاً شامل یک لباس رومیزی تمیز یا روپوش ESD، کلاه، دستکش و کفش‌های مخصوص اتاق تمیز یا روکش کفش است. یک لباس ضد الکتریسیته ساکن بیشتر از محدود کردن ریزش ذرات انجام می دهد. همچنین بارهای ساکن را کنترل می کند که ذرات را جذب می کند و به الکترونیک حساس آسیب می رساند.

لباس مجلسی ESD با یقه چرخان برای کنترل استاتیک در اتاق های تمیز این لباس ضد الکتریسیته ساکن به کنترل بارهای ساکن و ریزش ذرات برای پرسنل در محیط های کلاس ISO 6 کمک می کند و آن را به یک انتخاب عملی برای مناطق حساس به ESD تبدیل می کند. مشاهده محصول →

تمیز کردن روزانه سطوح، تجهیزات و کف نیز به همان اندازه مهم است. برف پاک کن های اتاق تمیز بدون پرز که از پلی استر بافتنی یا میکروفیبر ساخته شده اند، ذرات و باقی مانده ها را بدون ریزش الیاف از بین می برند. یک نمای کلی پارچه ضد گرد و غبار آنتی استاتیک نقطه شروع خوبی برای انتخاب برف پاک کن برای مناطق حساس به ESD است، زیرا هر برف پاک کن اتاق تمیز عملکرد آنتی استاتیک یکسانی را ارائه نمی دهد.

برف پاک کن 1009LE پلی استر بافتنی اتاق تمیز برای تمیز کردن بحرانی این برف پاک کن پلی استر با ذرات کم و کم استخراج مناسب ماشین‌های تمیزکننده و سطوح کار در محیط‌های کنترل‌شده است و استحکامی را با کمترین رهاسازی الیاف ارائه می‌دهد. مشاهده محصول →

همان اصل عدم ریزش در تمیز کردن دقیق نیز صدق می کند. سواب‌های اتاق تمیز با نوک فوم یا پلی استر به شکاف‌های باریک، ماژول‌های دوربین، حفره‌های حسگر و هدهای چاپی می‌رسند که برف پاک‌کن نمی‌تواند در آن جا قرار گیرد، و آنها را برای تعمیرات اپتیکی و الکترونیکی دقیق ضروری می‌کند. تامین کنندگانی که این مواد مصرفی را در شرایط مشابه اتاق تمیز تولید می کنند، فرآیند صلاحیت شما را ساده می کنند. به عنوان مثال، شرکت Suzhou Jujie Electron، با مسئولیت محدود، برف پاک کن‌ها و سواب‌های اتاق تمیز را در اتاق‌های کلاس 5 و 6 دارای گواهینامه NEBB تولید می‌کند که به تیم‌های خرید اطمینان می‌دهد که محصولات در محیطی حداقل به تمیزی فضای کلاس 1000 ساخته شده‌اند که در آن مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

سواب تمیزکننده پلی استر بدون پرز برای تعمیر و نگهداری دقیق این سواب‌های پلی استری با پیوند حرارتی در برابر حلال‌ها مقاومت می‌کنند و به طور موثر چربی، چسب‌ها و باقی مانده‌های شار را پاک می‌کنند و برای شکاف‌های باریک و اپتیک‌های دقیق ضروری هستند. مشاهده محصول →

مواد کنترل ورودی مانند تشک های چسبنده و غلتک های چسبنده، قبل از اینکه پرسنل به عمق منطقه کنترل شده قدم بزنند، ذرات زیره و لباس های کفش را جذب می کنند. این مواد مصرفی با هم لایه عملیاتی روزانه را تشکیل می دهند که اتاق کلاس 1000 را بین چرخه های نظارت ثابت نگه می دارد.

نظارت و حفظ انطباق

طبقه بندی یک اندازه گیری یک بار نیست. ISO 14644-2 به آزمایش شمارش ذرات منظم نیاز دارد تا تأیید شود که اتاق در کلاس مشخص شده خود باقی می ماند. برای اتاق ایزو کلاس 6، آزمایش ها معمولا در هر دو حالت "در حالت استراحت" و "عملیاتی" انجام می شود. حالت استراحت به شما می گوید که آیا اتاق و سیستم فیلتراسیون آن به تنهایی می توانند سطح تمیزی را برآورده کنند یا خیر. وضعیت عملیاتی به شما می گوید که آیا فرآیندهای کاری واقعی، تعداد کار و تجهیزات شما ذرات را تولید می کنند که تعداد را به بالاتر از حد مجاز می رساند یا خیر.

در عمل، آلودگی در اتاق تمیز کلاس 1000 از چند منبع تکراری ناشی می شود:

تسلط پرسنل توضیح می دهد که چرا انضباط لباس، تشک های کنترل استاتیک و فرکانس تمیز کردن بیشتر از افزودن فیلتر اضافی اهمیت دارد. اکثر اتاق‌های ISO کلاس 6 زمانی که سیستم HVAC به درستی نگهداری شود و اپراتورها از پروتکل‌های اولیه اتاق تمیز پیروی کنند، ثابت می‌مانند.

کلاس 1000 در مقابل سایر کلاس های اتاق تمیز

انتخاب یک کلاس اتاق تمیز به این بستگی دارد که فرآیند شما چند ذره را می تواند تحمل کند. نمودار زیر حداکثر تعداد مجاز ذرات را در ≥ 0.5 میکرومتر در فوت مکعب برای کلاس های رایج FED-STD-209E مقایسه می کند. عرض میله ها از یک مقیاس لگاریتمی پیروی می کنند تا تفاوت ها قابل مشاهده باشند.

برای اکثر عملیات های الکترونیکی و اپتیکی، جابجایی از کلاس 1000 به کلاس 100 ظرفیت HVAC، درجه فیلتراسیون، الزامات پوشش و فرکانس تست را افزایش می دهد، که اغلب در صورتی که تحمل فرآیند از قبل مشخص باشد، سود قابل اندازه گیری کمی دارد. در صورت شک، با یک مهندس اتاق تمیز مشورت کنید و قبل از اینکه به یک کلاس سخت گیرانه تر بپردازید، مشخصات ذرات را در فرآیند واقعی خود اجرا کنید.