OLED電子器件的超凈潔凈室工程建設(shè)管理四項(xiàng)原則

      目前我國(guó)正處于產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代階段，而全球 IC 半導(dǎo)體、光電企業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整都將大大加快現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。 IC 半導(dǎo)體、光電、生物制藥、醫(yī)療衛(wèi)生等下游客戶(hù)在此階段均出現(xiàn)較為快速的發(fā)展，在下游行業(yè)維持較高景氣度、企業(yè)數(shù)量增加、技術(shù)進(jìn)步等綜合因素的作用下，下游客戶(hù)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求不斷提高，潔凈室工程行業(yè)的需求也越來(lái)越大。

       2021年，隨著“缺芯”的情況愈演愈烈，晶圓產(chǎn)能?chē)?yán)重不足的觀點(diǎn)在業(yè)內(nèi)變成共識(shí)，投建晶圓廠的熱潮再一次上演，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)投資規(guī)模顯著上升。

       以國(guó)內(nèi)晶圓代工龍頭廠商中芯國(guó)際為例，為了持續(xù)推進(jìn)已有老廠擴(kuò)建及上海臨港、北京、深圳三個(gè)新廠項(xiàng)目，2022年依然是投入高峰期，資本開(kāi)支預(yù)計(jì)約為50億美元。

       除中芯國(guó)際外，華虹半導(dǎo)體正在啟動(dòng)A股IPO，雖然并未言明回A募集資金投向，但業(yè)界普遍認(rèn)為，擴(kuò)產(chǎn)是其主要?jiǎng)恿Α?br/>

       同時(shí)，中芯紹興、合肥長(zhǎng)鑫、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、臺(tái)積電、晶合集成、粵芯半導(dǎo)體等國(guó)內(nèi)知名晶圓廠也陸續(xù)宣布擴(kuò)產(chǎn)，晶圓廠的投建熱潮必將帶動(dòng)行業(yè)電子潔凈室工程市場(chǎng)需求。

       OLED電子器件的生產(chǎn)必須是在超凈潔凈室內(nèi)進(jìn)行的，廠房潔凈室工程的工藝、設(shè)計(jì)、潔凈度等布局會(huì)影OLED產(chǎn)品質(zhì)量好壞，決定著生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品合格率的高低，進(jìn)而影響企業(yè)成本、交付等諸多問(wèn)題。

       合景凈化工程公司就OLED 中試線(xiàn)的潔凈室工程案例，介紹該潔凈室工程管理的4個(gè)重要要點(diǎn)。

1、廠房工程概況

       該項(xiàng)目主廠房生產(chǎn)區(qū)域?yàn)閮蓪愉摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)及鋼屋架結(jié)構(gòu)，混凝土屋面采用柔性高分子卷材屋面, 鋼結(jié)構(gòu)屋面采用機(jī)械固定的卷材屋面方式，一層層高4.8 m，二層層高6.4 m，一層技術(shù)下夾層與二層生產(chǎn)區(qū)之間的樓板采用華夫板方式，利用華夫板上的開(kāi)洞滿(mǎn)足兩層之間的回風(fēng)，華夫板上設(shè)置導(dǎo)電性架空地板，設(shè)備根據(jù)工藝要求布置在架空地板或華夫板上。

2、設(shè)施及車(chē)間布局

       一層主要包括的功能房間為技術(shù)下夾層，回風(fēng)夾道，沿下夾層區(qū)域四周布置有門(mén)廳、換鞋區(qū)、一更、化學(xué)品供應(yīng)、特氣供應(yīng)、廢液收集、廢水提升站、冷卻循環(huán)水站、純水拋光間、真空間、變電站、物料暫存間、成品暫存間等。

       二層是大開(kāi)間的工藝生產(chǎn)區(qū)，布置生產(chǎn)設(shè)備。該層與技術(shù)下夾層之間的結(jié)構(gòu)樓板是有一定開(kāi)孔率的華夫板，華夫板上方安裝架空活動(dòng)地板，以滿(mǎn)足回風(fēng)的要求；生產(chǎn)設(shè)備層的吊頂安裝風(fēng)機(jī)過(guò)慮器單元（FFU），以滿(mǎn)足生產(chǎn)層凈化要求。

       二層核心凈化區(qū)包括的區(qū)域有 PVD/CVD、光刻間、掩模清洗、注入間、RTA、ELA、CVD、基板清洗間、小片切割、蒸鍍、劃片、UV 硬化、基板切割間、探針、陣列檢測(cè)間、緩沖間、有機(jī)庫(kù)、FMM庫(kù)、QA、回風(fēng)夾道等，核心凈化區(qū)周?chē)钠渌δ芊块g包括有空調(diào)機(jī)房、電氣室、配電室、維修間、材料庫(kù)等。在核心凈化生產(chǎn)區(qū)的兩側(cè)設(shè)計(jì)回風(fēng)、管道豎井，形成凈化空氣的循環(huán)回路。并且在建筑的兩邊各設(shè)計(jì)多部樓梯，形成各層對(duì)室外的疏散通道為滿(mǎn)足凈化生產(chǎn)的微振要求，二層的樓板——華夫板擬采用較厚的穿孔樓板結(jié)構(gòu)，華夫板面刷環(huán)氧樹(shù)脂涂料，為滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的靈活布置并提高凈化面積的使用效率，生產(chǎn)人員經(jīng)主入口門(mén)廳進(jìn)入換鞋區(qū)，再進(jìn)入一次更衣，通過(guò)員工專(zhuān)用樓梯進(jìn)入二層二次更衣室，再通過(guò)風(fēng)淋室進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)。

       潔凈室空調(diào)系統(tǒng)由 MAU（新風(fēng)處理系統(tǒng)）+FFU+ 干盤(pán)管共同構(gòu)成。生產(chǎn)區(qū)吊頂由風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元（FFU）與金屬吊頂框架組成，F(xiàn)FU 視各生產(chǎn)機(jī)臺(tái)需要之等級(jí)均布，覆蓋率隨生產(chǎn)工藝需求而定。新風(fēng)由 MAU（新風(fēng)處理系統(tǒng)）集中處理后與室內(nèi)的循環(huán)風(fēng)混合，經(jīng)FFU 加壓、過(guò)濾后送入生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)備、人員、照明、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等冷負(fù)荷均由干盤(pán)管承擔(dān)。潔凈室內(nèi)濕度及正壓控制由 MAU 負(fù)責(zé)。MAU 供風(fēng)量需求約 50000CMH×2+1 臺(tái)，潔凈室循環(huán)風(fēng)量約773000 CMH。新風(fēng)入口附設(shè)不織布濾網(wǎng)及庫(kù)板隔間氣室于新風(fēng)空調(diào)機(jī)組入口前，延長(zhǎng)主要濾網(wǎng)壽命。

       在化學(xué)品庫(kù)、氣體間設(shè)置獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng),新風(fēng)經(jīng)處理后送入室內(nèi)，然后通過(guò)排風(fēng)系統(tǒng)全部排至室外，空氣不循環(huán)使用。

       工藝排風(fēng)系統(tǒng)：在工藝生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含酸、堿、有機(jī)溶劑、高沸點(diǎn)有機(jī)、有害等廢氣。為保護(hù)生產(chǎn)人員的健康，減少對(duì)工作環(huán)境及廠區(qū)周?chē)諝獾奈廴?，分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的局部排風(fēng)系統(tǒng)、全室排風(fēng)系統(tǒng)及廢氣處理系統(tǒng)。為消除工藝生產(chǎn)區(qū)工藝設(shè)備等散發(fā)的熱量所設(shè)計(jì)的局部排風(fēng)系統(tǒng)、全室排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)不需處理可直接排入大氣。為消除工藝生產(chǎn)區(qū)工藝設(shè)備散發(fā)的含酸、堿、有機(jī)溶劑、高沸點(diǎn)有機(jī)、有害等廢氣的局部排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)須先經(jīng)廢氣洗滌塔等廢氣處理裝置處理，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排入大氣。工藝排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)風(fēng)量設(shè)定約 S T R 4 0 0 C M H × 1 + 1 臺(tái)；G E X - D18000CMH×1+1臺(tái)；EX-W & GEX-H 12300CMH×1臺(tái)，備用機(jī)與 GEX-D共用；SEX 16 000CMH×1+1臺(tái)；ORG 4 000 CMH×1+1 臺(tái)，所有工藝排風(fēng)機(jī)均帶變頻器。

       防、排煙系統(tǒng)：對(duì)于大于300 m2的地上房間、長(zhǎng)度大于 40 m的疏散走道、長(zhǎng)度大于20 m的內(nèi)走道設(shè)置消防排煙系統(tǒng)。以高度為50 cm的擋煙垂壁劃分防煙分區(qū)，最大防煙分區(qū)的面積為500 m2。排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為 72 000 m3/h（60 000×1.2 倍）。密閉房間設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)時(shí)，同時(shí)設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)量為排煙量的50%。防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用前室設(shè)置防煙設(shè)施。

3、潔凈等級(jí)要求

       核心凈化區(qū) 0.3 ìm、ISO 5.5，輔助區(qū)域 0.3ìm、ISO 6. 5。其工序環(huán)境參數(shù)見(jiàn)表1 。

4、施工重點(diǎn)分析

4.1 建設(shè)過(guò)程必須遵循潔凈室建設(shè)四項(xiàng)原則

（1）不帶入。

（2）不產(chǎn)生。

（3）不積累。

（4）快速去除。

不帶入，就是不向潔凈室?guī)巳魏位覊m，必須確保以下條件：

（1）高效過(guò)濾器與結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生灰塵泄漏。

（2）保持潔凈室正壓。

（3）人員經(jīng)更衣?lián)Q鞋、風(fēng)淋后方可進(jìn)入潔凈室。

（4）材料與設(shè)備經(jīng)清洗后方可進(jìn)入潔凈室。不產(chǎn)生，就是不在潔凈室產(chǎn)生任何灰塵，必須確保以下條件：

（1）人員應(yīng)穿潔凈服。

（2）不使用容易產(chǎn)生灰塵的材料與設(shè)備。

（3）不進(jìn)行不必要的移動(dòng)。

（4）不帶入無(wú)用品。不積累，就是不在潔凈室積累任何灰塵，必

須確保以下條件：

（1）不使設(shè)備角和四周清潔困難。

（2）潔凈室盡量不暴露風(fēng)管和管道。

（3）遵守標(biāo)準(zhǔn)化凈化工作程序。

快速去除，就是快速去除潔凈室內(nèi)灰塵，必

須做到以下幾點(diǎn)：

（1）增加換氣率。

（2）在靠近產(chǎn)生灰塵的地方設(shè)置排氣裝置。

（3）采用合適的氣流形式以避免灰塵粘在產(chǎn)品上。

4.2 基于以上原則，潔凈室施工重點(diǎn)工作

       做好潔凈室氣密隔絕，將潔凈室與外界完全隔離，確保外界污染物不能進(jìn)入潔凈室范圍，在正式內(nèi)裝圍護(hù)結(jié)構(gòu)未完成前，先做臨時(shí)隔離設(shè)施。

       建立三級(jí)潔凈管制，確保施工各階段符合相應(yīng)凈化管制標(biāo)準(zhǔn)。

       高架地板開(kāi)孔率計(jì)算及孔板、盲板分布。為保證華夫板回風(fēng)均勻，從回風(fēng)夾道向另一側(cè)盲板的分布率遞減以平衡氣流，防止短路。

       確保內(nèi)裝圍護(hù)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，潔凈區(qū)外圍墻體、頂板必須保持嚴(yán)密，嚴(yán)禁外氣泄漏進(jìn)入潔凈室。確?；仫L(fēng)夾道的密閉，包括干盤(pán)管墻的密閉及回風(fēng)夾道圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性，以保證干盤(pán)管的斷面風(fēng)速、風(fēng)量要求，同時(shí)防止氣流短路，未經(jīng)干盤(pán)管直接進(jìn)入靜壓箱。

       進(jìn)入二級(jí)潔凈管制階段，盡快在潔凈室內(nèi)建立正壓，方法是利用新風(fēng)機(jī)組為室內(nèi)提供新風(fēng)，建立正壓，在新風(fēng)機(jī)外部的新風(fēng)吸入口加設(shè)無(wú)紡布過(guò)濾新風(fēng)，以延長(zhǎng)新風(fēng)機(jī)內(nèi)初、中效過(guò)濾器的使用壽命。

潔凈室施工完成后，經(jīng)過(guò)調(diào)試、檢測(cè)，潔凈室各項(xiàng)數(shù)據(jù)均符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。

       合景凈化工程公司通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目施工的匯總分析，驗(yàn)證了項(xiàng)目潔凈管理重點(diǎn)的正確性，潔凈室施工管理，要嚴(yán)格遵循潔凈室建設(shè)四項(xiàng)原則，可確保潔凈室工程建設(shè)的成功。