క్లీన్ రూమ్‌లో గాలి ప్రవాహ వ్యవస్థను ప్రభావితం చేసే కారకాలు ఏమిటి?

చిప్ తయారీ పరిశ్రమలో చిప్ దిగుబడి అనేది, చిప్‌పై పేరుకుపోయే గాలి కణాల పరిమాణం మరియు సంఖ్యతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. మంచి గాలి ప్రవాహ వ్యవస్థ, ధూళి మూలాల నుండి ఉత్పన్నమయ్యే కణాలను క్లీన్ రూమ్ నుండి దూరంగా తీసుకువెళ్లి, క్లీన్ రూమ్ యొక్క పరిశుభ్రతను నిర్ధారిస్తుంది. అంటే, చిప్ ఉత్పత్తి దిగుబడిలో క్లీన్ రూమ్‌లోని గాలి ప్రవాహ వ్యవస్థ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. క్లీన్ రూమ్ గాలి ప్రవాహ వ్యవస్థ రూపకల్పనలో సాధించాల్సిన లక్ష్యాలు: హానికరమైన కణాలు నిలిచిపోకుండా నివారించడానికి, ప్రవాహ క్షేత్రంలోని సుడిగుండాలను తగ్గించడం లేదా తొలగించడం; క్రాస్-కంటామినేషన్‌ను నివారించడానికి తగిన సానుకూల పీడన ప్రవణతను నిర్వహించడం.

క్లీన్ రూమ్ సూత్రం ప్రకారం, కణాలపై పనిచేసే బలాలలో ద్రవ్యరాశి బలం, అణు బలం, కణాల మధ్య ఆకర్షణ, గాలి ప్రవాహ బలం మొదలైనవి ఉంటాయి.

గాలి ప్రవాహ బలం: సరఫరా మరియు తిరుగు ప్రయాణ గాలి ప్రవాహం, ఉష్ణ ప్రసరణ గాలి ప్రవాహం, కృత్రిమ కదలిక మరియు కణాలను తీసుకువెళ్ళడానికి ఒక నిర్దిష్ట ప్రవాహ రేటుతో ఉండే ఇతర గాలి ప్రవాహాల వలన కలిగే గాలి ప్రవాహ బలాన్ని ఇది సూచిస్తుంది. క్లీన్ రూమ్ పర్యావరణ సాంకేతిక నియంత్రణకు, గాలి ప్రవాహ బలం అత్యంత ముఖ్యమైన అంశం.

గాలి ప్రవాహ కదలికలో, కణాలు దాదాపుగా అదే వేగంతో గాలి ప్రవాహాన్ని అనుసరిస్తాయని ప్రయోగాలు చూపించాయి. గాలిలోని కణాల స్థితి గాలి ప్రవాహ పంపిణీపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇండోర్ కణాలపై గాలి ప్రవాహం యొక్క ప్రధాన ప్రభావాలు: గాలి సరఫరా ప్రవాహం (ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ గాలి ప్రవాహాలతో సహా), ప్రజలు నడవడం వల్ల కలిగే గాలి ప్రవాహం మరియు ఉష్ణ ప్రసరణ ప్రవాహం, మరియు ప్రక్రియ కార్యకలాపాలు మరియు పారిశ్రామిక పరికరాల వల్ల కణాలపై గాలి ప్రవాహం యొక్క ప్రభావం. క్లీన్‌రూమ్‌లలో విభిన్న గాలి సరఫరా పద్ధతులు, వేగ వ్యత్యాసాలు, ఆపరేటర్లు మరియు పారిశ్రామిక పరికరాలు, ప్రేరిత దృగ్విషయాలు మొదలైనవన్నీ శుభ్రత స్థాయిని ప్రభావితం చేసే అంశాలు.

1. గాలి సరఫరా పద్ధతి ప్రభావం

(1) గాలి సరఫరా వేగం

ఏకరీతి గాలి ప్రవాహాన్ని నిర్ధారించడానికి, ఏకదిశా ప్రవాహ క్లీన్ రూమ్‌లో గాలి సరఫరా వేగం ఏకరీతిగా ఉండాలి; గాలి సరఫరా ఉపరితలంపై డెడ్ జోన్ చిన్నదిగా ఉండాలి; మరియు హెపా ఫిల్టర్‌లోని పీడన తగ్గుదల కూడా ఏకరీతిగా ఉండాలి.

గాలి సరఫరా వేగం ఏకరీతిగా ఉంటుంది: అంటే, గాలి ప్రవాహంలోని అసమానత ±20% పరిధిలో నియంత్రించబడుతుంది.

గాలి సరఫరా ఉపరితలంపై డెడ్ స్పేస్ తక్కువగా ఉంటుంది: హెపా ఫ్రేమ్ యొక్క సమతల వైశాల్యాన్ని తగ్గించడమే కాకుండా, మరింత ముఖ్యంగా, రిడండెంట్ ఫ్రేమ్‌ను సరళీకృతం చేయడానికి మాడ్యులర్ FFUని ఉపయోగించాలి.

గాలి ప్రవాహం నిలువుగా మరియు ఏకదిశలో ఉండేలా నిర్ధారించుకోవడానికి, ఫిల్టర్ యొక్క పీడన తగ్గుదల ఎంపిక కూడా చాలా ముఖ్యం, మరియు ఫిల్టర్ లోపల పీడన నష్టం పక్షపాతంగా ఉండకూడదు.

(2) FFU వ్యవస్థ మరియు యాక్సియల్ ఫ్లో ఫ్యాన్ వ్యవస్థ మధ్య పోలిక

FFU అనేది ఫ్యాన్ మరియు హెపా ఫిల్టర్‌తో కూడిన ఒక గాలి సరఫరా యూనిట్. FFUలోని సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫ్యాన్ గాలిని లోపలికి లాగి, గాలి నాళంలోకి డైనమిక్ ప్రెజర్‌ను స్టాటిక్ ప్రెజర్‌గా మారుస్తుంది. హెపా ఫిల్టర్ ద్వారా అది సమానంగా బయటకు పంపబడుతుంది. సీలింగ్‌పై గాలి సరఫరా పీడనం నెగటివ్ ప్రెజర్‌గా ఉంటుంది. ఈ విధంగా, ఫిల్టర్‌ను మార్చేటప్పుడు క్లీన్ రూమ్‌లోకి దుమ్ము లీక్ అవ్వదు. గాలి బయటకు వెళ్లే ఏకరూపత, గాలి ప్రవాహ సమాంతరత మరియు వెంటిలేషన్ సామర్థ్య సూచిక పరంగా యాక్సియల్ ఫ్లో ఫ్యాన్ సిస్టమ్ కంటే FFU సిస్టమ్ ఉన్నతమైనదని ప్రయోగాలు నిరూపించాయి. దీనికి కారణం FFU సిస్టమ్ యొక్క గాలి ప్రవాహ సమాంతరత మెరుగ్గా ఉండటమే. FFU సిస్టమ్ వాడకం క్లీన్ రూమ్‌లో గాలి ప్రవాహ వ్యవస్థను మెరుగుపరుస్తుంది.

(3) FFU యొక్క సొంత నిర్మాణం యొక్క ప్రభావం

FFU ప్రధానంగా ఫ్యాన్లు, ఫిల్టర్లు, గాలి ప్రవాహ మార్గదర్శకాలు మరియు ఇతర భాగాలతో కూడి ఉంటుంది. డిజైన్ ప్రకారం అవసరమైన శుభ్రతను సాధించడానికి క్లీన్ రూమ్‌కు హెపా ఫిల్టర్ అత్యంత ముఖ్యమైన హామీ. ఫిల్టర్ యొక్క పదార్థం కూడా ప్రవాహ క్షేత్రం యొక్క ఏకరూపతను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఫిల్టర్ అవుట్‌లెట్‌కు గరుకైన ఫిల్టర్ పదార్థాన్ని లేదా ఫ్లో ప్లేట్‌ను జోడించినప్పుడు, అవుట్‌లెట్ ప్రవాహ క్షేత్రాన్ని సులభంగా ఏకరూపంగా చేయవచ్చు.

2. విభిన్న శుభ్రతతో స్పీడ్ ఇంటర్‌ఫేస్ ప్రభావం

అదే క్లీన్ రూమ్‌లో, నిలువుగా ఒకే దిశలో గాలి ప్రవహించే వర్కింగ్ ఏరియా మరియు నాన్-వర్కింగ్ ఏరియా మధ్య, హెపా బాక్స్ వద్ద గాలి వేగంలో తేడా కారణంగా, ఆ సరిహద్దు వద్ద ఒక మిశ్రమ సుడిగుండం ప్రభావం ఏర్పడుతుంది, మరియు ఈ సరిహద్దు ఒక అల్లకల్లోల గాలి ప్రవాహ ప్రాంతంగా మారుతుంది. గాలి అల్లకల్లోలం యొక్క తీవ్రత చాలా బలంగా ఉంటుంది, మరియు కణాలు పరికర యంత్రం యొక్క ఉపరితలానికి చేరి, పరికరాలను మరియు వేఫర్‌లను కలుషితం చేయవచ్చు.

3. సిబ్బంది మరియు పరికరాలపై ప్రభావం

క్లీన్ రూమ్ ఖాళీగా ఉన్నప్పుడు, గదిలోని గాలి ప్రవాహ లక్షణాలు సాధారణంగా రూపకల్పన అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. పరికరాలు క్లీన్ రూమ్‌లోకి ప్రవేశించినప్పుడు, ప్రజలు తిరిగినప్పుడు మరియు ఉత్పత్తులను రవాణా చేసినప్పుడు, పరికరాల నుండి పొడుచుకు వచ్చిన పదునైన కొనల వంటి అడ్డంకులు గాలి ప్రవాహ క్రమానికి అనివార్యంగా ఏర్పడతాయి. మూలల్లో లేదా అంచుల వద్ద, గాలి దారి మళ్లి, అల్లకల్లోల ప్రవాహ ప్రాంతాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. దీనివల్ల, ఆ ప్రాంతంలోని ద్రవం లోపలికి వచ్చే గాలి ద్వారా సులభంగా కొట్టుకుపోదు, ఫలితంగా కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది.

అదే సమయంలో, నిరంతర ఆపరేషన్ కారణంగా యాంత్రిక పరికరాల ఉపరితలం వేడెక్కుతుంది, మరియు ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత యంత్రం దగ్గర ఒక రీఫ్లో ప్రాంతాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది రీఫ్లో ప్రాంతంలో కణాల సంచయాన్ని పెంచుతుంది. అదే సమయంలో, అధిక ఉష్ణోగ్రత కణాలు సులభంగా బయటకు వెళ్ళేలా చేస్తుంది. ఈ ద్వంద్వ ప్రభావం మొత్తం నిలువు పొరను తీవ్రతరం చేస్తుంది. స్ట్రీమ్ శుభ్రతను నియంత్రించడం కష్టమవుతుంది. క్లీన్ రూమ్‌లోని ఆపరేటర్ల నుండి వచ్చే ధూళి ఈ రీఫ్లో ప్రాంతాలలో వేఫర్‌లకు సులభంగా అంటుకుంటుంది.

4. రిటర్న్ ఎయిర్ ఫ్లోర్ ప్రభావం

నేల గుండా ప్రవహించే తిరుగు ప్రయాణపు గాలి యొక్క నిరోధకత భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు, పీడన వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది. దీనివల్ల గాలి తక్కువ నిరోధకత ఉన్న దిశలో ప్రవహిస్తుంది, మరియు ఏకరీతి గాలి ప్రవాహం లభించదు. ప్రస్తుతం ప్రాచుర్యంలో ఉన్న రూపకల్పన పద్ధతి ఎత్తైన అంతస్తును ఉపయోగించడం. ఎత్తైన అంతస్తు యొక్క ఓపెనింగ్ నిష్పత్తి 10% ఉన్నప్పుడు, గాలి ప్రవాహ వేగాన్ని ఇండోర్ పని ఎత్తులో సమానంగా పంపిణీ చేయవచ్చు. దీనికి అదనంగా, నేలపై కాలుష్య మూలాలను తగ్గించడానికి శుభ్రపరిచే పనిపై కఠినమైన శ్రద్ధ వహించాలి.

5. ప్రేరణ దృగ్విషయం

ప్రేరణ దృగ్విషయం అని పిలవబడేది, ఏకరీతి ప్రవాహానికి వ్యతిరేక దిశలో గాలి ప్రవాహాన్ని సృష్టించే దృగ్విషయాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది గదిలో ఉత్పత్తి అయిన ధూళిని లేదా ప్రక్కనే ఉన్న కలుషిత ప్రాంతాలలోని ధూళిని గాలి వీచే దిశకు వ్యతిరేకంగా ప్రేరేపిస్తుంది, తద్వారా ఆ ధూళి వేఫర్‌ను కలుషితం చేస్తుంది. సాధ్యమయ్యే ప్రేరిత దృగ్విషయాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

(1) బ్లైండ్ ప్లేట్

నిలువుగా ఒకే దిశలో ప్రవాహం ఉండే క్లీన్ రూమ్‌లో, గోడపై ఉండే జాయింట్ల కారణంగా, సాధారణంగా పెద్ద బ్లైండ్ ప్యానెల్స్ ఉంటాయి, ఇవి అల్లకల్లోల ప్రవాహాన్ని మరియు స్థానిక తిరోగమన ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తాయి.

(2) దీపాలు

క్లీన్ రూమ్‌లో లైటింగ్ పరికరాలు ఎక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. ఫ్లోరోసెంట్ దీపం యొక్క వేడి గాలి ప్రవాహాన్ని పైకి లేపుతుంది కాబట్టి, ఆ ప్రదేశం అల్లకల్లోలంగా మారదు. సాధారణంగా, గాలి ప్రవాహ వ్యవస్థీకరణపై దీపాల ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి, క్లీన్ రూమ్‌లోని దీపాలను కన్నీటి చుక్క ఆకారంలో రూపొందిస్తారు.

(3) గోడల మధ్య ఖాళీలు

వేర్వేరు శుభ్రతా అవసరాలు గల విభజన గోడలు లేదా పైకప్పుల మధ్య ఖాళీలు ఉన్నప్పుడు, తక్కువ శుభ్రతా అవసరాలు గల ప్రాంతాల నుండి దుమ్ము, అధిక శుభ్రతా అవసరాలు గల ప్రక్క ప్రాంతాలకు బదిలీ కావచ్చు.

(4) యాంత్రిక పరికరాలు మరియు నేల లేదా గోడ మధ్య దూరం

యాంత్రిక పరికరానికి మరియు నేలకు లేదా గోడకు మధ్య అంతరం తక్కువగా ఉంటే, రీబౌండ్ టర్బులెన్స్ ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, పరికరానికి మరియు గోడకు మధ్య అంతరం ఉంచి, నేలతో ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని నివారించడానికి మెషిన్ ప్లాట్‌ఫామ్‌ను పైకి ఎత్తండి.