تطبيق مرشحات الهواء في صناعة تصنيع الإلكترونيات

متطلبات البيئة الخالية من الغبار في صناعة تصنيع الإلكترونيات

خلفية الصناعة
في صناعة التصنيع الإلكترونية الحديثة ، وخاصة في عملية إنتاج المنتجات الدقيقة مثل أشباه الموصلات ، ومركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (لوحات الدوائر المطبوعة) ، والمكونات البصرية ، يلزم نظافة الهواء العالية للغاية. وذلك لأن المنتجات الإلكترونية حساسة للغاية للظروف البيئية أثناء عملية الإنتاج. حتى الغبار الصغير أو الكهرباء الثابتة أو التلوث الكيميائي قد يؤثر على أداء المنتج ومظهره. على سبيل المثال ، قد يؤثر تلوث الجسيمات الصغير في تصنيع أشباه الموصلات على دقة التصنيع للرقاقة ، مما يؤدي إلى أداء المنتج غير المستقر أو الفشل في اجتياز الفحص للجودة. لذلك ، من أجل ضمان جودة الإنتاج ، يجب على صناعة التصنيع الإلكترونية التحكم الصارم في الهواء في الهواء لضمان استقرار البيئة الخالية من الغبار.

الدور الأساسي لنظام ترشيح الهواء
من أجل التعامل مع تلوث الهواء في التصنيع الإلكتروني ، يلعب نظام ترشيح الهواء دورًا رئيسيًا في هذه العملية. يمكن لمرشحات الهواء عالية الكفاءة إزالة أنواع مختلفة من الجسيمات في الهواء بشكل فعال ، مثل الغبار والدخان والجزيئات الصغيرة ، لتوفير بيئة إنتاج نظيفة. من خلال الترشيح الدقيق لمرشحات الهواء ، يمكن إزالة الجسيمات الدقيقة والغازات الضارة التي قد تسبب مشاكل في الإنتاج ، مما يضمن جودة المنتج وتحسين كفاءة الإنتاج. هذا هو السبب في أن تطبيق مرشحات الهواء أمر بالغ الأهمية في غرف التصنيع الإلكترونية.

معايير البيئة النظيفة والتحكم في تلوث الهواء في تصنيع الإلكترونيات

معايير درجة الغرفة النظيفة
وفقًا لـ ISO 14644-1 ، فإن متطلبات نظافة الهواء للبيئات النظيفة في التصنيع الإلكتروني صارمة للغاية. يقسم المعيار غرف النظافة إلى درجات مختلفة ، تقابل متطلبات تركيز الجسيمات المختلفة. على سبيل المثال ، لا تتطلب غرف تنظيف الفئة 1 أكثر من جسيم واحد بحجم جسيم يبلغ 0.1 ميكرون لكل متر مكعب من الهواء ، بينما تسمح غرف تنظيف من الفئة 9 بمزيد من الجسيمات. تختلف درجات الغرفة النظيفة المطلوبة أيضًا لعمليات التصنيع الإلكترونية المختلفة ، مثل إنتاج أشباه الموصلات ومعالجة مكونات الدقة. من أجل تلبية متطلبات النظافة هذه ، يجب أن يكون لنظام ترشيح الهواء قدرة ترشيح فعالة بما فيه الكفاية لاعتراض وإزالة مستويات مختلفة من ملوثات الجسيمات.

تحليل مصدر التلوث
في عملية التصنيع الإلكترونية ، تأتي المصادر الرئيسية لتلوث الهواء من معدات الإنتاج ومعالجة المواد والملوثات البيئية. يعد الغبار أحد ملوثات الجسيمات الرئيسية ، والتي قد يتم إنشاؤها عن طريق التعامل مع المواد الخام أو القطع أو الطحن في عملية المعالجة. الجزيئات الإلكتروستاتيكية هي مصدر شائع آخر للتلوث. قد تنتج هذه الجسيمات امتصاصًا كهربائيًا على سطح المكونات الإلكترونية ، وتتداخل مع وظيفة المكون ، وتسبب فشلًا. بالإضافة إلى تلوث الجسيمات ، قد تؤثر الملوثات الغازية مثل الغازات الضارة (مثل النيتريدات والكبريتيدات ، إلخ) أيضًا على أداء المنتج وبيئة الإنتاج. في عملية التصنيع الإلكترونية ، من الأهمية بمكان فهم مصادر التلوث وتناول تدابير التحكم في تلوث الهواء المستهدفة.

استراتيجية الترشيح متعددة المراحل لنظام ترشيح الهواء
تعتمد أنظمة ترشيح الهواء عادةً استراتيجية ترشيح متعددة المراحل من الكفاءة الأولية والمتوسطة والعالية لضمان ترشيح شامل من جزيئات كبيرة إلى جزيئات فائقة. يستخدم المرشح الأساسي بشكل أساسي لاعتراض جزيئات أكبر ، مثل الغبار أكبر من 5μm ؛ يستخدم مرشح الكفاءة المتوسطة خصيصًا لإزالة جزيئات 1-5μm لزيادة تحسين جودة الهواء ؛ ومرشح الكفاءة العالي (مثل مرشح HEPA و ULPA) مسؤول عن إزالة الجسيمات الدقيقة التي تقل عن 0.3μm لضمان أن بيئة الإنتاج تلبي متطلبات النظافة العالية. من خلال هذا الترشيح متعدد المراحل ، يتم تحسين جودة الهواء بشكل شامل لضمان نظافة البيئة في عملية التصنيع الإلكترونية.

المرشح الأساسي: الحماية الأساسية ، اعتراض جزيئات كبيرة من الملوثات

وظيفة
وظيفة شبكة التصفية الأولية هو إزالة ملوثات الجسيمات الكبيرة في الهواء ، وخاصة جزيئات الغبار الكبيرة بقطر ≥5μm. إنها الخط الأول للدفاع في نظام ترشيح الهواء ، ويستخدم بشكل أساسي لمنع ملوثات الجسيمات الأكبر من دخول نظام الترشيح المتوسط ​​أو الكفاءة العالية ، وبالتالي تجنب التلوث المفرط أو انسداد المرشح الخلفي وصيانة التشغيل الطبيعي للنظام بأكمله.

مواد المرشح الشائعة
عادةً ما يكون المرشح الأساسي مصنوعًا من الأقمشة غير المنسوجة أو شبكة معدنية أو مواد مرشح الكربون المنشط. هذه المواد لها قدرات قوية في اعتراض الجسيمات ويمكن أن تزيل بشكل فعال ملوثات الجسيمات الكبيرة في الهواء. مادة المرشح غير المنسوجة هي مادة مرشح أولية شائعة ذات قدرات جيدة لجمع الغبار ؛ يتم استخدام مادة مرشح الشبكة المعدنية للترشيح القاسي ، عادة في البيئات الصناعية ؛ لا يمكن لمواد مرشح الكربون المنشط إزالة الجزيئات الكبيرة فحسب ، بل تمتص الغازات الضارة في الهواء.

سيناريوهات التطبيق
عادةً ما يستخدم المرشح الأساسي لترشيح الواجهة الأمامية لأنظمة الهواء النقي ومعدات الترشيح المسبق وغيرها من المعدات. تتمثل وظيفتها الرئيسية في توفير الحماية للمرشحات المتوسطة والمتوسطة اللاحقة لتجنب تراكم ملوثات الجسيمات الكبيرة ، مما يقلل من تردد الصيانة وتكلفة المعدات.

مرشح الكفاءة المتوسطة: ترشيح جيد لتحسين نظافة الهواء

وظيفة
مرشحات الهواء متوسطة الكفاءة مصممة خصيصًا لإزالة جزيئات من 1-5μm ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من الجزيئات المعلقة وزيادة تحسين جودة الهواء. في التصنيع الإلكتروني ، إذا لم يتم ترشيح هذه الجسيمات في الوقت المناسب ، فقد تؤثر على دقة عملية التصنيع وجودة المنتج. لذلك ، مرشحات الكفاءة المتوسطة ضرورية لتحسين النظافة.

مواد المرشح الشائعة
تشمل مواد تصفية الكفاءة المتوسطة الشائعة مواد مرشح الألياف الاصطناعية ، ومواد مرشح الألياف الزجاجية ، ومواد مرشح الكربون المنشط. لا يمكن لهذه المواد فقط تصفية الجزيئات المعلقة بشكل فعال ، ولكن لديها أيضًا قدرة عالية على الغبار وهي مناسبة للتشغيل على المدى الطويل. على وجه الخصوص ، لا يزال بإمكان مواد مرشح الألياف الزجاجية الحفاظ على تأثير ترشيح مستقر في بيئة رطوبة عالية.

السيناريوهات المعمول بها
تستخدم مرشحات الكفاءة المتوسطة على نطاق واسع في أنظمة تكييف الهواء والتهوية في المباني التجارية ، ورش العمل الصناعي ، والمرافق الطبية ، وما إلى ذلك لاعتراض الجزيئات الدقيقة في الهواء بكفاءة وتحسين جودة الهواء.

مرشح عالية الكفاءة: ضمان أساسي ، يزيل جزيئات فائقة الدقة

وظيفة
مرشحات الهواء عالية الكفاءة تستخدم بشكل أساسي لاعتراض جزيئات فائقة أكبر من 0.3μm ، ويمكن أن تحقق دقة ترشيح عالية للغاية. لا سيما في بيئات الإنتاج التي تتطلب نظافة عالية للغاية ، مثل خطوط الإنتاج الخالية من الغبار وتصنيع أشباه الموصلات ، فإن تطبيق مرشحات عالية الكفاءة أمر بالغ الأهمية. يمكن أن تضمن عدم دخول الجزيئات الدقيقة في الهواء إلى بيئة الإنتاج ، وبالتالي تقليل معدلات عيب المنتج.

الأنواع الشائعة
تشمل الأنواع الشائعة من مرشحات الكفاءة عالية الكفاءة HEPA (مرشح الهواء عالي الكفاءة) و ULPA (مرشح الهواء عالية الكفاءة). كفاءة الترشيح القياسية لمرشحات HEPA هي 99.97 ٪ (لجزيئات 0.3μm) ، في حين أن مرشحات ULPA أكثر كفاءة ويمكن أن ترشح 99.9995 ٪ من جزيئات 0.12μm. يعد HEPA و ULPA خيارات مثالية لبيئات التصنيع الإلكترونية التي تتطلب نظافة عالية للغاية.
السيناريوهات المعمول بها
تستخدم المرشحات عالية الكفاءة على نطاق واسع في خطوط الإنتاج الخالية من الغبار وورش عمل تصنيع أشباه الموصلات وتجميع المكونات البصرية ومواقع الإنتاج الأخرى التي لها متطلبات متطلبة للغاية للبيئات النظيفة. في هذه الأماكن ، قد تؤثر الجسيمات الدقيقة في الهواء بشكل مباشر على دقة عملية الإنتاج ، وبالتالي فإن تطبيق مرشحات عالية الكفاءة أمر بالغ الأهمية.

استراتيجية تكوين وصيانة معقولة لفلتر الهواء

تحسين نظام الترشيح متعدد المراحل
من أجل تحقيق أفضل تأثير تنقية الهواء ، يجب تكوين مرشحات الكفاءة الأولية والمتوسطة والعالية بشكل معقول لتشكيل نظام ترشيح متعدد المراحل. يكون المرشح الأساسي مسؤولاً عن اعتراض ملوثات الجسيمات الكبيرة ، ومرشحات المرشح المتوسطة الكفاءة المعلقة ، ويركز مرشح الكفاءة العالية على إزالة الجسيمات الفائقة. يمكن للمطابقة المعقولة تحسين كفاءة الترشيح للنظام بأكمله بشكل فعال والتأكد من ضمان جودة الهواء بالكامل.
دورة الاستبدال وطريقة الصيانة
دورة الصيانة واستبدال المرشح أمر بالغ الأهمية لتأثير نظام ترشيح الهواء. أنواع مختلفة من المرشحات لها دورات استبدال مختلفة. بشكل عام ، يجب تنظيف المرشح الأساسي أو استبداله بانتظام ، في حين أن الكفاءة المتوسطة والمرشحات عالية الكفاءة تحتاج إلى استبدال وفقًا للاستخدام. يمكن أن يضمن الفحص المنتظم والاستبدال في الوقت المناسب المرشحات أن يحافظ النظام دائمًا على أفضل حالة عمل.
كفاءة الطاقة واعتبارات حماية البيئة
مع تحسين متطلبات حماية البيئة ، بدأ العديد من الشركات المصنعة الإلكترونية في الانتباه إلى كفاءة الطاقة في المرشحات. تستخدم مرشحات الهواء لدينا المزيد من المواد الصديقة للبيئة ، ومن خلال التصميم الأمثل ، يتم تقليل استهلاك الطاقة وتخفيض تكاليف التشغيل. يمكن أن تقلل المرشحات الفعالة من انبعاث ملوثات الهواء ، والتي تلبي متطلبات سياسات حماية البيئة.

تساعد مرشحات الهواء على التصنيع الإلكتروني الإنتاج النظيف

أهمية التكوين المعقول للمرشحات الأولية والمتوسطة وعالية الكفاءة
في صناعة تصنيع الإلكترونيات ، يعد تصميم وتكوين أنظمة ترشيح الهواء أمرًا ضروريًا للحفاظ على بيئة نظيفة. لا يمكن للتكوين المعقول للمرشحات الأولية والمتوسطة والعالية أن يضمن فقط نظافة بيئة الإنتاج ، ولكن أيضًا يزيد من كفاءة التشغيل للنظام. من خلال استخدام ثلاثة مرشحات ذات كفاءات مختلفة ، يمكن إجراء ترشيح فعال على جميع المستويات من جزيئات كبيرة إلى جزيئات فائقة ، مما يضمن إزالة كل طبقة من الملوثات بدقة لتجنب تأثير الملوثات على عملية الإنتاج وجودة المنتج.
يمكن أن يقلل تكوين المرشح المعقول من عبء مرشح واحد ، وتجنب الاستبدال المتكرر بسبب التلوث المفرط ، وبالتالي تقليل تكلفة الصيانة وتكلفة تشغيل المعدات. هذا له أهمية كبيرة لتحسين كفاءة الإنتاج الكلية ، وتقليل التلوث البيئي وتوسيع عمر خدمة المعدات.
الصيانة المنتظمة والإدارة الذكية تعمل على تحسين كفاءة أنظمة ترشيح الهواء
على الرغم من أن مرشحات الهواء عالية الكفاءة يمكن أن توفر نظافة الهواء المثالية ، إلا أنه من خلال الصيانة المنتظمة والإدارة الذكية ، يمكن ضمان الاستقرار المستمر لنظام الترشيح في الاستخدام على المدى الطويل. من خلال مراقبة المرشحات واستبدالها بانتظام ، يمكن للنظام الحفاظ على أفضل تأثير ترشيح ، وتجنب التراكم المفرط للملوثات ومسد المرشح ، والتأكد من أن جودة الهواء تحت السيطرة دائمًا.
إن إدخال أنظمة الإدارة الذكية يجعل الصيانة أكثر كفاءة. من خلال أجهزة الاستشعار التي تراقب جودة الهواء وحالة التصفية ، يمكن للنظام الذكي توفير ملاحظات في الوقت الفعلي حول حالة تشغيل النظام وتذكير المشغلين على الفور بأداء الصيانة أو الاستبدال اللازمة. لا يمكن أن يحسن هذا فقط الكفاءة الكلية لنظام ترشيح الهواء ، ولكن أيضًا يقلل من أخطاء التشغيل البشرية وتحسين كفاءة الإدارة .