Valymo kambarių plokščių pasirinkimo vadovas elektronikos ir puslaidininkių pramonėje: kaip subalansuoti gaisrinės saugos ir antistatinio poveikio reikalavimus

Kuriant elektronikos ir puslaidininkių švariosioms patalpoms skirtą pastato apvalkalą inžinieriai ir projektų vadovai dažnai susiduria su svarbia užduotimi: kaip pasiekti tobulą pusiausvyrą tarp dviejų griežtų reikalavimų – antistatinės apsaugos ir aukščiausio ugnies atsparumo lygio? Elektrostatinės iškrovos gali akimirksniu sunaikinti brangius mikroschemas, tuo tarpu gaisras gali suardyti įrangą ir gamybos linijas, kurių vertė siekia šimtus milijonų dolerių. Šiame straipsnyje pateikiama išsamioji analizė dėl švariosioms patalpoms skirtų plokščiųjų skydų parinkimo kriterijų, padedanti priimti geriausius sprendimus projektuojant ir pirkiant.

I. Pagrindinės medžiagos reikalavimai elektronikos ir puslaidininkių švariosioms patalpoms

1. Gaisrinė sauga: A klasės nedegumas yra privalomas standartas
Elektronikos puslaidininkių gamyklose paprastai saugoma didelė kiekiai degių chemikalų (pvz., fotorezistų, tirpiklių ir kt.); jei kilnų gaisras, padariniai būtų katastrofiški. Todėl valymo patalpų plokštės turi atitikti GB8624-2012 standarto A klasės nedegių medžiagų reikalavimus (atitinka ES EN13501-1 standarto A1 klasę).
Dažniausiai naudojamos ugniai atsparios plokštės yra:
Akmeninės vatos plokštės (A1 klasė; ugnies atsparumo riba ≥ 2 val.)
Tuščiavidurės magnio oksido plokštės (A klasė; atsparios aukštai temperatūrai ir ne deformuojamos)
Magnio oksisulfato plokštės (A klasė; suteikia tiek drėgmei, tiek ugniai atsparumo privalumus)
2. Antistatinis veiksmingumas: paviršiaus varža turi būti kontroliuojama 10⁶–10⁹ Ω ribose
Puslaidininkių gamybos procese statinės elektros kaupimasis gali sukelti:
Įrenginio gedimą (ESD pažeidimą)
Dulkėms prisilipimą (sumažinant valymo patalpų švarumą)
Įrenginio gedimą (trukdant jautriems automatinės įrangos grandinėms)
Todėl plokščių paviršiai turi būti apdorojami – arba laidžiu danga, arba metalinio įžeminimo būdu – kad stabilizuotų paviršiaus varžą diapazone nuo 10⁶ iki 10⁹ Ω (atsitinkamai IEC 61340-5-1 standartui).

II. Pagrindinių valymo patalpų plokščių ugniai atsparumo ir antistatinio našumo palyginimas

1. Antistatiniai spalvotieji plieniniai šandvičo skydai: ekonomiškas antistatinis sprendimas
Privalumai: lengvi ir paprasti montuoti; antistatinės savybės pasiekiamos naudojant cinkuotus plieno lakštus kartu su laidžiąja danga.
Apribojimai: jei šerdies medžiaga yra polistirolas (EPS), gaisrinė klasė siekia tik B1 klasę; aukštesniems saugos reikalavimams šerdies medžiaga turi būti pakeista į ugniai atsparų akmenų vatos arba magnio oksido skydus.
Atvejo tyrimas: puslaidininkių gamybos įmonė naudojo laidžiuosius spalvotuosius plieno skydus (A2 gaisrinės klasės) su stabilia paviršiaus varža 10⁸ Ω; sujungus su įžeminimo vario juostomis, tai veiksmingai sumažino ESD riziką.
2. Tuščiaviduriai magnio oksido skydai: aukšta ugniai atsparumo klasė + pritaikomos antistatinės savybės
Privalumai: A klasės ugnies atsparumo įvertinimas (su nedegiu šerdies medžiaga); paviršiaus varžą galima optimizuoti taikant antistatines PVC laminates arba nano laidžiąsias dengiamąsias medžiagas.
Taikymo sritys: Drėgnosios cheminės rūgščių ir šarmų tirpalo apdorojimo dirbtuvės (dėl atsparumo rūgštims ir šarmams) bei didelės drėgmės aplinkos. 3. Silicio uolienos plokštė: švaros ir gaisrinės saugos pusiausvyra
Inovacijos akcentas: Į šerdies medžiagą įtraukti laidūs anglies pluoštai, kurie suteikia visai plokštei elektrostatinio krūvio išsisklaidymo galimybę – pašalinant būtinybę naudoti papildomas paviršiaus dengiamąsias medžiagas.
Išmatuoti duomenys: Mikroschemų gamybos įmonėje naudojant silicio uolienos plokštes sienoms buvo pasiektas 30 % mažesnis ore esančių dalelių nusėdimo greitis patalpoje.

III. Kaip optimizuoti plokščių parinkimą? 4 pagrindiniai veiksniai

1. Švaros klasės atitikimas
100 klasė / 1 000 klasė: pageidautina naudoti silicio uolos plokštes arba antistatines tuščiavidurio magnio oksido plokštes, kad būtų užtikrintas minimalus dalelių išsiskyrimas kartu su veiksminga statinio elektros kontrolė.
10 000 klasė / 100 000 klasė: kaip kainiškai naudingą alternatyvą galima pasirinkti dažytas plieno plokštes su laidžia paviršiaus apdorojimo danga.
2. aplinkos pritaikomumas
Didelės drėgmės zonos: rekomenduojama pasirinkti magnio oksisulfato plokštes (drėgmei atsparias) arba tuščiavidurio magnio oksido plokštes (nulinis vandens įsisotinimas).
Chemikalų veikiamos vietos: paviršius turi būti padengtas fluoranglies korozijos prevencijos danga.
3. Įrengimo ir priežiūros sąnaudos
Modulinės plokštės mažina siūles ir jungtis, todėl supaprastina vėlesnius valymo ir priežiūros veiksmus.
4. Sertifikatai ir atitiktis reikalavimams
Patikrinkite, ar plokštės yra išlaikiusios SGS ugnies atsparumo bandymus, RoHS aplinkosaugos atitikties sertifikavimą bei antistatinio veikimo bandymus.

IV. Realaus pasitaikymo praktinės taikymo atvejo analizė

Projekto fonas: Qingdao Goer Electronics dirbtuvių projektui reikėjo pastatyti švariąją patalpą, todėl buvo būtina naudoti plokštes, atitinkančias A klasės ugniai atsparumo ir antistatinio veikimo reikalavimus.
Sprendimas:
Sienų plokštės: Buvo naudojamos antistatinės švariosios patalpos plokštės (kad būtų išvengta dulkių prilipimo ir apsaugoti jautrius elektroninius komponentus).
Viršutinės lubų plokštės: Buvo pasirinktos vienpusės magnio oksido ir ugniai atsparaus akmens vatos švariosios patalpos plokštės (turinčios A klasės ugniai atsparumą, aukštos kokybės vandui atsparų akmens vatą ir stiprią magnio oksido plokštę).
Apatinės lubų plokštės: Buvo įrengtos grynos akmens vatos aklosios plokštės (užtikrinančios ugniai atsparumą ir šiluminę izoliaciją).
Rezultatai: Po eksploatacijos pradžios elektrostatinio iškrovimo (ESD) sąlygotų defektų atvejų skaičius sumažėjo, o objektas sėkmingai išlaikė galutinę gaisrinės saugos inspekciją.

Spustelėkite čia peržiūrėti šio atvejo tyrimo pilną informaciją.

Išvada

Švaraus kambario statyboje elektronikos ir puslaidininkių pramonėje visiškai nepriimtina jokių kompromisų dėl medžiagų pasirinkimo. Tinkamos švaraus kambario plokštės tarnauja ne tik kaip konstrukcinės sienos, bet ir kaip apsauginis skydas tiksliajam gamybos procesui. Todėl elektronikos ir puslaidininkių švaraus kambario plokščių pasirinkimas reikalauja optimalaus balanso tarp gaisrinės saugos ir antistatinės savybės. GloStar specializuojasi teikdama išsklitančias švaraus kambario apvalkalo sistemų sprendimus pramonei ir aukštosios technologijos įmonėms visame pasaulyje. Mūsų antistatinės švaraus kambario plokštės ir magnio oksido uolienų vatos plokštės buvo išsamiai išbandytos pagal griežtus parametrus ir gali būti plačiai pritaikomos – įskaitant storio, antistatinių savybių ir gaisrinės atsparumo trukmės specifikacijas – kad tiksliai atitiktų projektavimo brėžinius. Norėdami sužinoti daugiau techninės informacijos, kviečiame susisiekti su mūsų inžinerine komanda, kad gautumėte nemokamą produktų parinkimo ataskaitą.