集成電路廠房潔凈室暖通設計研究

崔增燕

摘 要 集成電路行業高速發展，潔凈室暖通設計須達到相應標準要求，符合行業要求才能夠適應現代化生產所需，才能夠為集成電路生產環節提供保障基礎。在集成電路行業不斷優化的過程中，暖通設計關系到廠房中整體集成電路生產的質量，因此需要強化廠房潔凈室的暖通設備，進一步推進集成電路行業發展。

關鍵詞 集成電路 廠房潔凈室 暖通設計

中圖分類號：TU83;TN4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）06-0091-03

近年來，集成電路行業迅速崛起的同時，工藝方面進一步呈現飛躍式的發展態勢，在此過程中，對于生產環境及其他配套設施的要求越來越嚴苛，且唯有這些方面都達標后，才能夠對生產質量的提升、效率的提升等發揮有力的促進作用。為此，集成電路廠房潔凈室暖通設計環節，不可有一絲馬虎，需要集中相應的資源，實施切實性的關注及管控工作，促使暖通設計的合理性、科學性提升后，暖通設計成果才能夠獲得理想化的成果。

1 凈化空調系統

目前，凈化空調主要有以下三種形式：

第一，二次回風系統應用環節，促使室內回風與新風混合后，進一步經過過濾、加濕等工序功效作用的發揮，得以與二次回風混合應用，再次經再熱、風機加壓等一系列工序，回風得以通過風口送至室內后，才能夠確保室內生產環境的達標，使生產過程順利有序地開展。實際應用過程中，該系統一般設計為定風量，通過風機變頻控制所發揮的效力作用，過濾器的阻力影響度才能夠得以減少。而針對室內溫度的控制，主要通過室內相對濕度傳感器調節作用，進而促使室內濕度條件滿足實際所需。夏季的應用，主要是通過電動控制閥控制冷水盤管的方式實現，而冬季主要通過電動調節閥控制熱水盤管的方式實現，獲得有利的濕度條件后，生產過程才能夠有序開展。同時，濕度管控環節主要是通過室內濕度傳感器系統所發揮的效力作用予以實現及獲得，濕度達標后，才能夠避免電離子等對于集成電路帶來的創傷。實際應用過程中，該系統控制過程極為便捷，可用于室內排風量確定的潔凈室，而針對面積較大、工藝排風不穩定的廠房，回風系統往往難以有效布置，因此，極少應用[1]。

第二，新風機組加循環空調器的應用，同步性較為常見。實際應用過程中，新風獨立處理，新風機組設于新空調機房內，同時，新風通過加熱、加濕、冷卻等工序效力作用的發揮，送至各循環空調器，而新風與室內回風，進一步在循環空調器中經冷卻、加壓等一系列工序后，由高效送風口送至室內后，才能夠滿足室內生產所需。該系統通常設計為變風量，通過室內壓差傳感器所發揮的效力作用，室內壓力才能夠達到實際所需，進一步通過室內微粒傳感器的應用，室內潔凈度才能夠達到理想的目標。同時，室內相對濕度控制過程中，是通過濕度傳感器所發揮的助力作用得以實現，而溫度控制過程主要通過溫度傳感器的應用而實現。該系統應用過程中，實際控制精度相對較高，一般常用于面積較小的測試廠房內。同時，實際應用過程中，伴隨凈化級別的提升，送風管需要同步升級后，才能夠滿足實際所需。因此，一般環境及振動要求較高的廠房很少采用此系統[2]。

第三，新風機組加風機過濾單元及干冷系統應用中，新風得以獨立處理，同時，新風機組設立于新風空調機房內，新風通過過濾器、加熱、加濕等工序所發揮的支持作用，進一步經回風夾道混合后，通過內置于吊頂上的風機過濾單元送至室內，才能夠對室內潔凈環境的達標發揮極大的促進作用。該系統常設計為變風量，通過室內空壓傳感器控制新風機變頻器的應用，室內壓力才能夠得到有力的管控，通過室內微粒傳感器控制FFU變頻器的應用，室內潔凈度才能夠得到有力的管控。同時，該系統控制精度較高，系統靈活性較高，特別適用于工藝布局不斷變化的生產線，所用的空調系統需要具有較大的上、下技術夾層，才能夠適用于實際所需，因此，此種系統往往應用于凈化級別高的廠房，且在相適宜的環境中才能夠發揮出應有的效果[3]。

2 集成電路生產廠房中新風機組加風機過濾單元及干冷卻盤管系統的應用

集成電路廠房生產過程，往往對于潔凈度及溫濕度的要求極高，因此，需結合各方面的資源，實施有力的管控舉措，進一步通過新風機組加風機過濾單元及干冷卻盤管系統所發揮的效力作用，才能夠獲得所需的潔凈度及溫濕度條件，進而才能夠為生產過程的順利開展創造優越的環境資源。同時，為了獲得適宜性的環境、條件，需要重點關注以下環節：

第一，在新風空調器內通過化學過濾器的應用，能夠起到有效去除室外空氣雜質的作用，同時，配合中效過濾器的應用，將對于可能產生的顆粒起到有力的管控作用。此外，實際應用過程中，通過噴淋純水的所發揮的效力作用，既能夠起到加濕的作用，又能夠對于室外空氣中的雜質氣體起到有效洗滌的作用。

第二，通過新風機組內表冷及加熱環節相應效力作用的發揮，新風出口的溫度及濕度才能夠維持在基本恒定狀態。同時，機組出口露點溫度根據送風區域相對濕度的變化，獲得重新調整后，室內相對濕度才能夠達到實際所需。此外，實際應用過程中，通過露點溫度發揮的管控作用，控制表冷器或加熱器后，才能夠獲得有效的濕度控制[4]。

第三，干盤管的應用，主要用于消除室內的熱負荷，根據潔凈室內的溫度要求，通過相應調控措施的力量，才能夠確保室內精確溫度的獲得。同時，需減少各區域氣流交叉，溫度管控的精確度才能夠得到提升。此外，還要控制室內溫度精度和DCC空氣側阻力等因素的影響，確保DCC的冷凍水溫度高于室內漏點溫度，控制斷面風速時，才能夠促使室內溫度達標[5]。

第四，光刻、顯影等區域通常對于AMC較為敏感，因此，通過在這些區域設置化學過濾器的方式，能夠促使這些區域得到應有的保護，進而避免失效異常的產生。

第五，集成電路生產廠房往往對于生產環境的可靠性要求較高，因此，空調設備必須準備齊全，以作備用。

第六，技術準備工作尤為關鍵。為此，相關人員需要根據施工圖紙設計要求，做好施工場地的考察及研究工作，進一步找出有利因素及不利因素，并采取相應的預防措施，促使管線、風道口設置、部分交叉匯集處等得到有力管控，人、機、料等都需準備齊全，技術的應用環節才能夠得以順利開展。

第七，暖通施工過程常常會面臨與其他項目交叉作業的情形。為此，設計環節必須考慮這些因素的影響，促使各個系統之間互相聯系，才能夠達到實際施工所需，同時，避免相互沖突的情形出現，施工過程才能得以順利開展及實施。

第八，項目建設前，施工現場的調查研究工作尤為重要，必須切實地關注，進一步結合暖通施工要求，做好施工組織引導工作，才能夠對暖通設計方案的有效落實、施工質量的提升起到有力的促進作用。

3 潔凈室排煙系統

通常，針對潔凈廠房疏散走廊區域，根據相關規范的要求，需設置機械排煙系統，而針對大面積的潔凈室則未有相應強制性的要求。然而，集成電路產品價值較高，一旦發生火災，其產生的影響將是巨大的，為了有效地防控此方面隱患的發生，各集成電路企業需通過投保的方式來達到減少風險的目的。在此過程中，各保險商均強制要求這些企業必須通過設置機械排煙系統的方式，進而達到有效排煙、減少損失的目的。現下集成電路廠房的排煙方式主要有以下幾種：

第一，上排煙系統應用過程中，一旦火災發生時，通過打開排煙口，開啟排煙風機的舉措，可以實現有效排煙的應用，同時，新風機組繼續運行，通過回風夾道進行補風。然而，此種方式的不足之處是火勢較小時，容易導致工藝設備受到污染損壞的影響。為撲滅小火，啟動排煙系統后，會導致潔凈室受到破壞，必將得不償失[6]。

第二，下排煙方式應用中，一旦火災發生時，打開排煙口和排煙風機，進一步通過新風機組、通過FFU的應用，煙氣得以從下技術夾層中排除后，能夠達到有效保護潔凈室環境的目的。然而，相應的不足之處是當煙氣上升速度超出FFU速度時，煙氣將難以被排出，因此，此種方式只有火災強度較小時才會有效[7]。

第三，上下結合排煙方式的應用，是通過在技術夾層及潔凈室吊頂下同時設置煙感的應用，火災發生時，煙感探測到煙霧時，下排煙模式將發揮應有的效力作用，而一旦火勢增強時，吊頂下的煙感探測到煙霧時，會啟動上排煙模式，通過此系統所發揮的效力作用，生產環境及工藝獲得有力保障的同時，排煙效果也能獲得有力的提升，因此，此種方式受到人們的青睞。

4 暖通設計中各系統的處理

4.1 水循環系統管控

施工前，需針對施工材料做好相應驗收工作，確保材料各項指標達標后，才能夠滿足實際所需，滿足施工建設的要求。同時，吊架、支架的制作，需要根據項目要求進行，進一步考慮材料應用環境，尤其針對金屬材料，做好防腐、防銹方面等一系列的管控工作后，施工質量才能夠獲得有力的提升。

同時，針對管道污垢，要做好相應的清潔工作，確保焊接過程中管道內壁對齊，合理選擇適宜的焊接方法，才能夠促使焊接質量達到提升的目的，此外，進一步開展焊接驗收工序，確保焊接質量達標，需再次針對管道內部進行清理，才能夠避免雜物對于管道的影響。

此外，管道試驗環節是核心點所在，在此過程中，通過管道氣壓承載能力測試、水壓能力測試的應用，水循環系統才能夠實現有效地運行。同時，在測試環節要控制清潔冷風的流速，水滿后關閉閥門，整個水循環系統才能夠得到全面性的檢查。而這些環節必須在設計環節得以全面性考量后，才能夠促使設計環節的完善度得以提升[8]。

4.2 凈化系統施工

第一，凈化系統設計階段，需重視風道設計環節，進一步確保后期凈化處理結果，通過施工技術手段配合咬口的施工方式，板材拼接的緊密性才能夠達到有效提升的目的。同時，拼接完成后，管道清潔處理環節尤為關鍵，要避免管內雜物堆積，保證風管的整潔度。此外，要合理存儲管材，管材使用過程中要避免彎曲、折損異常發生，以保障施工質量。

凈化系統中，高效過濾器的應用極為關鍵。而尤其在過濾器安裝前，針對凈化系統的檢驗工作不能夠有一絲的懈怠，確保凈化系統試運作環節無異常后，才能夠進入到過濾器安裝工序。

實際安裝環節，要確?？蚣芷秸裕行Э刂聘鞣N偏差，進一步實施有效的密封處理后，凈化系統自身的功效作用才能夠發揮到極致。此外，需做好設備運輸及存儲階段的防護工作，凈化系統的可靠性才能夠得到有力的鞏固。

第二，潔凈室施工前，設備的清潔工作是重中之重，同時，針對施工過程中的污染物，通過真空吸塵器的應用，能夠達到有效消除污染的目的。此外，要使用一定配比的清潔劑，做好清潔準備工作，使清潔工作取得有利的成效。在此過程中，施工人員要嚴格按照規范要求，選用適宜的清潔方法，確保清潔效果達標。

同時，風管施工過程中應輕拿輕放，做好運輸環節的防護工作，進一步根據項目要求選擇質量達標的風管與建筑裝飾。實際施工過程中，做好專業性監督及引導工作后，風管質量、密封處理等才能夠獲得有力的提升。此外，施工過程中，要逐一進行檢查及核驗工作，以確保施工的可靠性，針對存在的問題要及時發現，及時調整，才能夠確保施工的安全性。

5 結語

集成電路潔凈廠房暖通設計環節的工作，伴隨集成電路行業的發展，必將處于挑戰及壓力的雙層包裹之中，同時設計環節要想實現突破及優化，就要在凈化系統、排煙系統等方面的研究工作中投入大量的人力物力，通過方式、方法的調整，先進技術的運用，才能夠促使設計環節取得有效的成果，進而對集成電路生產過程的順利開展發揮有力的促進作用。

參考文獻：

[1] 姜皓杰.淺談集成電路廠房潔凈室暖通設計[J].城市建設理論研究（電子版），2016（01）：925.

[2] 呂雨亭.潔凈廠房的暖通節能設計分析[J].中國戰略新興產業，2019（28）：196.

[3] 袁亦橋.電子廠房潔凈室暖通施工研究[J].建筑工程技術與設計，2016（18）：2621.

[4] 劉昱昊.電子廠房潔凈室暖通施工要點分析[J].建筑工程技術與設計，2018（17）：5443.

[5] 王仁君.電子廠房潔凈室暖通施工分析[J].城市建設理論研究：電子版，2016（13）：2483.

[6] 于慶杰.半導體廠房凈化空調系統設計與應用探析[J].中國科技縱橫，2020（03）：52-53.

[7] 王海錚.對當前潔凈室暖通通風設計現狀及問題探究[J].建筑工程技術與設計，2019（20）：1251.

[8] 馬安亮.潔凈室暖通空調安裝施工的質量控制探討[J].建筑工程技術與設計，2020（09）：1534.