생물 청정 작업장 설계

생물 청정 작업장 설계통속적으로 먼지 없는 작업장, 정화 작업장, 청정실 등의 명칭이라고 한다;일정한 공간범위내의 공기중의 미립자, 유해공기, 세균 등 오염물질을 제거하고 실내의 온도, 청결도, 실내압력, 기류속도와 기류분포, 소음진동 및 조명, 정전기를 일정한 수요범위내에서 통제하여 특별히 설계한 방을 말한다.

생물 청정 작업장 설계의 온도 및 습도 제어

청정공간의 온도와 습도는 주로 공예요구에 따라 확정하지만 공예요구를 만족시키는 조건에서는 사람의 쾌적함을 고려해야 한다.공기의 청결도 요구가 높아짐에 따라 공예가 온습도에 대한 요구도 갈수록 엄격해지는 추세가 나타났다.구체적인 공예는 온도에 대한 요구를 앞으로 열거해야 하지만 총적인 원칙으로 볼 때 가공정밀도가 갈수록 정교해지고있기에 온도파동범위에 대한 요구가 갈수록 작아지고있다.예를 들어 대규모 집적회로에서 생산되는 광각 노출 공정에서 마스크판 재료인 유리와 실리콘 조각의 열팽창 계수의 차이는 점점 작아진다.직경 100um의 실리콘은 온도가 1도 상승하면 0.24um의 선형 팽창을 일으키기 때문에 반드시 ± 0.1도의 항온이 있어야 하며, 동시에 습도치가 일반적으로 낮도록 요구한다. 왜냐하면 사람이 땀을 흘리면 제품에 오염이 있기 때문이다. 특히 나트륨을 두려워하는 반도체 작업장은 이런 작업장의 온도가 25도를 초과해서는 안 된다. 습도가 너무 높으면 문제가 더 많다.상대 습도가 55%를 넘으면 냉각수 관벽에 이슬이 맺히며 정밀장치나 회로에서 발생하면 각종 사고를 일으킨다.상대 습도가 50% 이면 녹이 슬기 쉽다.또한 습도가 너무 높으면 공기 중의 물 분자를 통해 실리콘 조각 표면에 붙은 먼지를 화학적으로 표면에 흡착하여 제거하기 어렵다.상대습도가 높을수록 접착된 것은 제거하기 어렵지만, 상대습도가 30% 미만일 때는 정전기의 작용으로 입자도 표면에 쉽게 흡착되는 동시에 대량의 반도체 부품이 쉽게 뚫린다.실리콘 칩 생산의 최적 습도 범위는 3545% 이다.

기압 규정

대부분의 청정 공간에 대해서는 외부 오염 침입을 막기 위해 외부의 압력(정압)보다 내부의 압력(정압)을 높게 유지해야 한다.압력차의 유지는 일반적으로 다음과 같은 원칙에 부합되어야 한다.

1.깨끗한 공간의 압력은 비깨끗한 공간의 압력보다 높다.

2. 청정도 등급이 높은 공간의 압력은 인접한 청정도 등급이 낮은 공간의 압력보다 높다.

압력차의 유지는 새로운 풍량에 의거하는데 이 새로운 풍량은 이 압력차에서 틈새에서 루설된 풍량을 보상할수 있어야 한다.그러므로 압력차의 물리적의의는 바로 류출(또는 침투)풍량이 클린룸의 각종 틈새를 통과할 때의 저항이다.

클린룸에서의 공기 흐름 속도 규정

여기서 논의할 기류속도는 청정실내의 기류속도를 말하는데 기타 청정공간에서의 기류속도는 구체적인 설비를 토론할 때 다시 설명한다.

난류청정실은 주로 공기의 희석작용에 의해 실내오염의 정도를 경감시키기 때문에 주로 환기횟수라는 개념을 사용하고 직접 속도의 개념을 사용하지 않지만 실내기류속도에 대해서도 다음과 같은 요구가 있다.

(1) 송풍구 출구의 기류 속도는 너무 커서는 안 된다. 단순 에어컨 방에 비해 요구 속도가 더 빨리 감쇠되고 확산 각도가 더 크다.

(2) 수평면을 부는 기류 속도 (예를 들어 측송 시 회류 속도) 는 표면의 미립자를 불어 다시 기류로 돌아가 재오염을 초래하지 않도록 너무 커서는 안 된다. 이 속도는 일반적으로 0.2m/s를 크게 건조해서는 안 된다.

평행류클린룸을 습관적으로 층류클린룸이라고 하는데, 주로 기류의"피스톤의 압출작용에 의해 행염을 제거하기 때문에 단면상의 속도가 매우 중요한 지표이다.과거에는 미국 20gB 표준을 참고하여 0.45m/s.를 사용했지만, 사람들은 이러한 큰 속도에 필요한 통풍량이 매우 크다는 것을 알고 있으며, 에너지 절약을 위해 풍속을 낮추는 타당성을 탐구하고 있다.

우리 나라에서는 ≪ 공기청정기술조치 ≫ 와 (청정공장설계규범) 모두 이렇게 규정하였다.

수직 평행류(층류) 클린룸 ≥0.25m/s

수평 평행류(층류) 클린룸 ≥0.35 m/s

노이즈 제어

클린룸 소음 기준은 일반적으로 모두 건강을 보호하는 기준보다 엄격한데, 그 목적은 조작이 정상적으로 진행되도록 보장하고, 필요한 대화 연락 및 안전하고 편안한 작업 환경을 만족시키는 데 있다.따라서 클린룸의 소음을 측정하는 주요 지표는 다음과 같습니다.

1. 고민의 효과

소음으로 인해 사람을 불안하게 하여 괴로움이 생기게 하는데 일반적으로 극히 조용하고 아주 조용하며 비교적 조용하고 약간 시끄러움을 싫어하며 비교적 시끄럽고 극히 시끄러운 7개 괴로움등급으로 나뉜다.무릇 반응 수준은 매우 시끄럽고 극히 시끄러운 사람에 속한다. 즉 높은 고민거리이다. 높은 고민거리는 전체 인원수 중 백분율이 높은 고민률이다.

2. 생산성에 미치는 영향

이것은 주로 세 가지 방면의 반응 수준을 보는데, 이 세 가지 방면은 집중, 동작의 정확성, 작업 속도이다

3. 통합 커뮤니케이션에 대한 간섭

이것은 주로 명확하거나 만족스럽거나 약간 어렵거나 어렵거나 불가능으로 나뉩니다.

위의 세 가지 지표에 대해 모두 A성급으로 평가한다.50년대에는 스펙트럼 곡선을 평가 기준으로 삼아 각 주파수 대역 중심 주파수의 음압 등급이 이 곡선을 초과해서는 안 된다고 제시한 바 있다.후에 A등급을 칠하여 소음과 소음의 음성교란과 번뇌정도를 계량하는것이 더욱 적합하여 배주파대역음압급을 대체하여 평가표준의 지표로 삼을수 있다는것을 알게 되였다.

높은 요구가 있다.여기서 먼저 창문이 없는 깨끗한 방의 조명 방식을 설명할 필요가 있습니다.

(1) 일반 조명

이는 특수한 국부적 수요를 고려하지 않고 전체 피조면적을 밝히기 위해 설치한 조명을 말한다.

(2) 부분 조명

이것은 작업장과 같은 특정 지점의 조도를 높이기 위해 설정된 조명입니다.그러나 실내 조명은 일반적으로 부분 조명을 단독으로 사용하지 않는다.

(3) 혼합조명

이는 작업면의 조도를 일반조명과 국부조명으로 합성한 조명을 말하는데 그중 일반조명의 조도는 ≪ 청정공장설계규범 ≫ 에 따라 총조도의 10% 15% 를 차지해야 하지만 150LX가 낮지 않다. 단위피조면적에서 접수되는 광통량은 바로 조명단위 럭스(LX)이다.

해외 클린룸의 강도 요구가 높습니다. 예를 들어 미국에서 클린룸에 대한 몇 가지 기준에 대한 요구는인공광 300lx는 비교적 좋은 효과가 있으며, 공작물의 정밀도가 더 높을 때 500x도 허용된다.전자 산업의 포토레지스트 작업장과 같이 빨간색 조명이 필요한 곳의 조도는 일반적으로 (25501x),천연광을 사용할 때 더 높은 조도를 허용할 수 있어 작업에 유리하기 때문에 앞으로 클린룸의 조명은 인공광과 천연광을 모두 사용하는 것이 유망할 수 있다는 점도 에너지 절약을 위한 움직임이다.

정전기 방지

클린룸에서 정전기로 인한 사고가 자주 발생하기 때문에 클린룸의 정전기 방지 능력이 어떠한지는 이미 그 품질을 평가하는 무시할 수 없는 방면이 되었다.

정전기란 마찰 등의 원인으로 물체 중의 양(+)음(-)전하 등량의 균일한 전기중성상태를 파괴하여 전하가 과잉되고 물체가 대전상태를 띠게 하는데 이런 전하가 평소에 유동하지 않기 때문에 정전기라고 한다.

클린룸에서 정전기로 인한 사고는 다음과 같은 몇 가지가 있다

1. 정전기로 인한 정전기 충격은 사람의 불안전과 공포감을 일으키며 2차 상해를 초래할 수 있다 (예를 들어 사람이 전기충격을 받아 넘어지면 넘어지고 또 상처를 입는다).

2.정전기 방전으로 인한 방전 전류, 예를 들면 반도체 소자 등의 파괴와 오동작을 초래할 수 있다. 예를 들면 50개의 P-MOS 회로를 비닐봉지에 넣고 여러 번 흔들면 비게이트와 심하게 뚫린 사람은 39개로 효율이 78% 에 달한다. 이는 반도체 부품이 정전기 방전에 매우 민감하기 때문이다.

3. 정전기 방전으로 인한 전자파는 전자기기와 장치의 잡음과 오동작을 초래할 수 있다.

4.정전기 방전의 발광은 사진 다리 등 감광 파괴를 초래할 수 있다;

5.정전기의 역학적 현상은 체 구멍이 먼지에 의해 막히고, 방적선이 어지럽고, 인쇄물의 깊이가 고르지 않고, 제품이 오염될 수 있다.

정전기 사고의 발생은 주로 정전기의 발생과 축적에 있다. 그러나 기류의 흐름, 기류와 파이프, 바람받이, 여과기 등의 마찰, 인체와 옷의 마찰, 옷 사이의 마찰, 공예상의 연마, 도포, 사류, 세척, 교반, 접착과 박리 등의 조작은 모든 선택에서 정전기가 발생할 수 있다. 일반적인 상황에서 전도율이 작은 비전도체(절연체)일수록 전하가 쉽게 나타나지 않기 때문에 전하가 쉽게 나타나지 않는다.

정전기 문제가 청결실에서 특히 심각한 것은 청결실에서 앞에서 말한 정전기를 발생시키는 여러 가지 공예 요소를 갖추고 있을 뿐만 아니라 청결실의 많은 재료, 예를 들어 플라스틱 바닥, 벽면, 나일론, 정확량 등 작업복은 모두 높은 저항률을 가지고 있기 때문에 정전기와 집결 정전기가 발생하기 쉽다. 청결실의 정전기 재해가 중시되기 전에 이런 재료 재료는 널리 사용되었다.