洁净室工程是一个对室内的温度、相对湿度、洁净度、压力、噪声等环境参数都有严格的要求的、可以控制的、稳定的运行环境。洁净室工程生产工艺不同对车间空气环境的温湿度及其精度、洁净度等参数的要求也不同。
例如集成电路前工序的洁净室车间中要求的参数是温度23± 0. 2℃,相对湿度 45± 3%,洁净室等级10级(0. 1μ m );一般要求的参数是温度 23± 1℃,相对湿度 50± 5%。集成电路生产厂家洁净室等级一般为100级、1000级、10000级。
洁净室工程的特点
集成电路洁净室工程建造的初步投资非常高,为满足生产工艺对环境的要求,建造洁净室车间时要在空调恒温恒湿和空气净化工程方面采取必要的措施,再加上防静电、防微振、防电磁等在洁净室建筑上的特殊处理同时还要为洁净室厂房提供高纯水、高纯气和高纯溶剂,因此洁净室厂房的投资很高。
以某净化工程公司为某集成电路公司提供的大型集成电路洁净室工程为例,12000㎡的洁净厂房,其建厂的基建费用大约为 20亿人民币,而核心部分洁净室厂房单位面积的建造费高达50000元/㎡,价格可谓十分昂贵。
另外洁净室厂房的运行费用高:洁净室厂房的温、湿度、洁净度要求高,新风量和送风量大。因此,洁净室厂房运行时空气的输送和制冷、制热消耗的能量很大,运行费很高。还是上述的洁净厂房,送风量高达 6500000㎡/h,其中单向流洁净室的换气量约450次/h,非单向流洁净室的换气量约42次/h,就其输送空气的耗电量约3840kw /h,全年按280天工作制,每天按24小时,每度电按0. 6元/度计算,全年输送空气所花费用约1659万元。
洁净室工程的空调机组冷量消耗很大,对于电子工业洁净室工程而言,由于设备产热量高,排风量大,单位面积耗冷量高,对于1级和100级洁净室的单位面积耗冷量超过1000w/㎡;1000 级和10000级洁净室的面积耗冷量大约为500~700w /㎡。由于电子工业洁净室工程内发热量大,大多数情况下冬季也要开冷冻机,如果冬季按120 天,冬季耗冷量为夏季的1/3 计算,上述洁净室供冷所耗电量10000kw/h,全年供冷的电费为4000万元-5000万元。从上可见,洁净室工程的空调、净化的运行费用是非常高的。
洁净室工程的设计、建造要安全、可靠,还应具有一定的灵活性。
如上所述建造洁净室工程要投入巨大的资金,使用洁净室车间还要花费昂贵的运行费用,其目的是洁净室车间能为生产提供可靠的高成品率的环境条件,能创造更大的经济和社会效益。
同时当前科学技术发展非常迅速,产品的更新换代频繁,尤其微电子工业更加突出,每两年上一个台阶,这就要求设计和建造洁净室车间时要考虑到工艺生产的发展,使洁净室车间能适应工艺的变化,具有很好的灵活性。
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