Phòng sạch điện tử là bộ phận quan trọng, không thể thiếu trong cơ cấu nhà máy điện tử. Nó giúp các linh kiện, thiết bị sản xuất tạo ra được đảm bảo an toàn về chất lượng. Mỗi sản phẩm cần đảm bảo chất lượng tốt, không bị các yếu tố môi trường như bụi bẩn sẽ làm ảnh hưởng đến kết quả, hiệu quả nghiên cứu và lắp ráp trong từng khâu. Và ngay sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu phòng sạch điện tử và các tiêu chuẩn để tạo ra chúng như thế nào với bài viết này.
Mục Lục
Phòng sạch điện tử là gì?
Phòng sạch điện tử là phòng sạch được sử dụng chuyên dụng trong lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử và đặc biệt là trong các đơn vị chế tạo linh kiện và các vi mạch.
Đây là một trong những lĩnh vực sản xuất có yêu cầu rất khắt khe về các thông số kỹ thuật, do đó cần hạn chế đến mức tối đa các tác nhân từ môi trường khác để không làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Trong phòng sạch, số lượng hạt bụi và kích thước bụi sẽ được hạn chế ở mức thấp nhất.Và nó sẽ được duy trì cũng như đảm bảo về độ sạch qua các quá trình lọc khí sơ cấp và lọc trung cấp, bộ lọc HEPA sẽ được sử dụng để khử trùng vi sinh vật trong không khí.
Đặc điểm chính của phòng sạch điện tử đó là ngăn cản bụi bẩn, kể cả các đồ vật hay con người đều là đối tượng có thể gây ô nhiễm do vậy yêu cầu phải đi qua buồng khí Airshower để loại bỏ ô nhiễm. Việc này nhằm tránh đưa chất ô nhiễm vào phòng sạch gây ảnh hưởng đến hiệu quả phòng sạch.
Thông thường, lưu lượng cấp trong phòng sạch điện tử sẽ nhiều hơn so với các các nhà máy lĩnh vực khác. Trong điều kiện bình thường thì số lần trao đổi không khí trong nhà máy là 8-10 lần/h, tuy nhiên đối với nhà máy điện tử thì số lần trao đổi sẽ lên đến 400-600 lần/h. Việc đảm bảo duy trì mức áp suất dương sẽ làm ngăn ngừa các chất ô nhiễm từ bên ngoài xâm nhập và khu vực sạch.
Xây dựng phòng sạch ở khu vực nào trong các nhà máy sản xuất điện tử?
Thông thường các phòng sạch sẽ được lắp đặt ở những nơi có yêu cầu cao về độ sạch như:
- Phòng sạch trong khu sản xuất, lắp ráp
- Phòng sạch ở khu vực nghiên cứu
- Phòng sạch sử dụng cho phòng thí nghiệm
Tiêu chuẩn phòng sạch điện tử
Trên thị trường phòng sạch Việt Nam hiện nay thường áp dụng những tiêu chuẩn sau:
- Theo tiêu chuẩn Quốc tế ISO 14644-1: dành cho các cấp độ sạch giảm dần từ ISO 1 – ISO 8.
- Tiêu chuẩn Federal Standard 209 E với cấp độ sạch giảm dần: class 1, class 10, class 100, class 1000, class 10.000, class 100.000.
Đối với phòng sạch trong ngành điện tử sẽ áp dụng 1 trong 2 tiêu chuẩn FS 209 E hoặc TCVN 8664-1:2011 (tương đương với tiêu chuẩn ISO 14644-1).
Một số thông số tiêu chuẩn khác cần chú ý đến trong ngành điện tử như là:
- Về tiêu chuẩn nhiệt độ: Mức nhiệt độ trung bình từ 20 – 26 độ C, đây là mức nhiệt an toàn dành cho thiết bị cũng như các linh kiện điện tử, để các loại pin hoạt động ổn định. Giữ cho các mối hàn hoặc các mối liên kết không bị nóng chảy.
- Tiêu chuẩn về độ ẩm mức trung bình 18 – 55% sao cho phù hợp với độ phức tạp của các linh kiện điện tử.
- Về tiêu chuẩn về độ bụi và vi sinh: kiểm soát theo tiêu chuẩn ISO – 14644 và FS 209.
- Về tiêu chuẩn về áp suất: 15 – 45Pa.
- Tiêu chuẩn về độ ồn 40-65dB.
Một vài đặc điểm cần lưu ý về tiêu chuẩn phòng sạch điện tử
Yêu cầu về độ ẩm trong phòng sạch điện tử là đặc biệt nghiêm ngặt. Vì rất dễ sinh ra hiện tượng tĩnh điện trong phân xưởng quá khô có thể gây hỏng tích hợp CMOS. Nói chung, nhiệt độ của phòng sạch nhà máy điện tử cần phải được kiểm soát khoảng 22*C và độ ẩm tương đối nên được kiểm soát trong khoảng 50-60%( các xưởng sạch đặc biệt có quy định nhiệt độ và độ ẩm liên quan).
Tại thời điểm này, hiện tượng tĩnh điện có thể được loại bỏ hiệu quả và người vận hành sẽ cảm thấy thoải mãi. Phân xưởng sản xuất chip, phòng sạch mạch tĩnh hợp và phân xưởng sản xuất đĩa CD là những bộ phận quan trọng trong phân xưởng điện tử. Vì các sản phẩm điện tử có yêu cầu rất khắt khe về chất lượng và môi trường không khí trong quá trình sản xuất và chế tạo nên cần thiết phải kiểm soát hạt bụi lơ lửng. Mục tiêu chủ yếu là các quy định nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ ẩm, lượng không khí trong lành và tiếng ồn của môi trường.
- Độ ồn ( trạng thái trống) trong phân xưởng thanh lọc của nhà máy điện tử cấp 10.000 không được lớn hơn 65Db( A)
- Việc chênh lệch áp suất giữa các phân xưởng và ngoài trời không được nhỏ hơn 10Pa và chênh lệnh áp suất giữa khu vực sạch với khu vực không sạch có độ sạch không khí khác nhau không được nhỏ hơn 5 Pa.
- Lượng gió tươi trong phân xưởng phòng sạch ngành sản xuất điện tử phải tối đa như sau:
- Bù tổng khối lượng không khí đã thải ra trong nhà và lượng không khí sạch cần thiết để duy trì mức giá trị áp suất dương trong phòng.
- Đảm bảo duy trì lượng không khí sạch/ người/ giờ trong phòng sạch phần tử không nhỏ hơn 40m3.
- Cần phải cung cấp không khí sạch cho lò sưởi của hệ thống điều hòa không khí lọc trong phân xưởng phòng sạch của ngành điện tử và đồng thời cung cấp biện pháp bảo vệ ngắt điện khi quá nhiệt. Thể tích không khí của phòng sạch phải đảm bảo ba chỉ tiêu sau: thể tích không khí phải đảm bảo cấp độ sạch không khí của phòng sạch; thể tích không khí của phòng sạch nhà máy điện tử sẽ được xác định theo cách tính tải nhiệt độ ẩm; quy định cho phòng sạch trong nhà máy điện tử lượng gió tươi được cung cấp.
