Thiết kế & xây dựng phòng sạch điện tử

Vai trò và tầm ảnh hưởng của phòng sạch điện tử

Phòng sạch điện tử là môi trường được ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất điện tử, cần đảm bảo những yêu cầu về tiêu chuẩn nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, chống tĩnh điện,… Là các tiêu chuẩn cao để bảo vệ chất lượng sản phẩm. Trong nhóm ngành này nói chung, đặc biệt là trong sản xuất các loại linh kiện vi mạch, bán dẫn, … yêu cầu đối với cấp độ sạch của môi trường sản xuất là rất quan trọng. Ứng dụng phòng sạch để đáp ứng các điều kiện ngày càng phổ biến và là xu hướng tất yếu khi các công ty, tập đoàn lớn đang chạy đua về công nghệ và chế tạo thiết bị điện, điện tử.

Phòng sạch điện tử được thiết kế để kiểm soát những yếu tố ảnh hưởng như: chống bụi bẩn, vi sinh, ổn định được nhiệt độ – độ ẩm, kiểm soát áp suất và khả năng loại bỏ tĩnh điện, … là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng, tính tin cậy của sản phẩm đầu ra.

Các vấn đề nghiêm trọng có thể kể đến như:

• Giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị, linh kiện
• Tăng tỷ lệ lỗi sản xuất
• Giảm tuổi thọ của sản phẩm hoặc phát sinh các vấn đề khác
• Khiến sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng

Vai trò của không khí sạch trong sản xuất điện tử

• Đảm bảo chất lượng và tính tin cậy của sản phẩm.
• Tăng năng suất sản xuất.
• Giảm chi phí sản xuất: Các cấp độ sạch giúp giảm chi phí nhờ giảm thiểu các lỗi và tăng năng suất.
• Tăng khả năng cạnh tranh: Môi trường cấp sạch giúp các nhà sản xuất điện tử đáp ứng các yêu cầu chất lượng chung trên thị trường, từ đó tăng khả năng cạnh tranh.

Phân cấp phòng sạch sản xuất điện tử

Ở phòng sạch điện tử, tiêu chuẩn phân cấp phổ biến thường là ISO 14644 (Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế International Standards Organization – ISO) hoặc FED 209E (Federal Standard 209 E – Tiêu chuẩn Mỹ). Cụ thể, sự tương đồng cấp sạch được thể hiện ở bảng sau:

Các cấp sạch sản xuất điện tử và ứng dụng

• Loại ISO 3 – Class 1 (tương đương FED 209E): Công nghiệp sản xuất Microchip, NanoChip: Sản xuất và lắp ráp vi mạch và linh kiện siêu nhỏ.
• Loại ISO 4 – Class 10 (FED 209E): Công nghiệp Microchip: Sản xuất và lắp ráp vi mạch và linh kiện điện tử siêu nhỏ.
• Loại ISO 5 – Class 100 (FED 209E): Công nghiệp điện tử cao cấp: Sản xuất các sản phẩm siêu nhỏ và linh kiện cần độ chính xác cao.
• Loại ISO 6 – Class 1.000 (FED 209E): Trong các công nghệ cao như sản xuất mạch in, vi xử lý, và các sản phẩm điện tử chính xác cao.
• Loại ISO 7 – Class 10.000 (FED 209E): Sản xuất các thiết bị và linh kiện nhạy cảm như: Chip, IC, transistor, diode,…, đòi hỏi cấp sạch hơn để tránh ảnh hưởng đến sản phẩm.
• Loại ISO 8 – Class 100.000 (FED 209E): Công nghiệp điện tử phổ biến như: IC, transistor, diode, phụ kiện trong máy tính, điện thoại, TV, … Các thiết bị nhạy cảm với hạt bụi có thể gây ảnh hưởng đến sản phẩm.

Tùy theo từng loại sản phẩm, thiết bị, linh kiện điện tử mà ứng dụng cấp sạch khác nhau. Cần chú ý rằng cấp sạch của không khí còn phụ thuộc vào các hạt bụi sinh ra bởi các hoạt động của con người, máy móc thiết bị (trạng thái vận hành/động), không chỉ là con số cố định của phòng (trạng thái nghỉ). Vì vậy, trong các tiêu chuẩn luôn đòi hỏi các hệ thống làm sạch liên tục và quy định chi tiết về quy mô, số người, tần suất hoạt động máy móc, …

<<< Xem thêm: Chi tiết các tiêu chuẩn đánh giá phòng sạch công nghiệp

Các yếu tố cần đáp ứng trong phòng sạch điện tử

Khả năng chống tĩnh điện, nhiễm từ

Trong các nhà máy sản xuất điện tử, ESD – hiện tượng tĩnh điện, xả tĩnh điện là một mối đe dọa nghiêm trọng. Mức chi phí khắc phục cho các thiệt hại từ hiện tượng phóng điện trong các cơ sở sản xuất điện tử thậm chí là rất lớn, nếu không có các biện pháp bảo vệ thích hợp. Các vấn đề về quy trình vận hành, làm việc cần tuân thủ các quy định về sử dụng đồ bảo hộ, găng tay, dày chống tĩnh điện, sàn chống tĩnh điện, xả tĩnh điện, tiếp địa, …

Tiêu chuẩn về nhiệt độ

Nhiệt độ phòng làm việc trung bình từ 20 – 26 độ C, đây là nhiệt độ an toàn cho các thiết bị, linh kiện điện tử. Đảm bảo không quá lạnh khiến cho một vài loại pin không thể hoạt động ổn định, hoặc không quá nóng khiến cho các mối hàn hay liên kết bị chảy.

Độ ẩm không khí

Độ ẩm trung bình từ 18 – 55%, tùy thuộc vào loại linh kiện phức tạp hay không mà cần giữ độ ẩm ở mức phù hợp, vì chỉ cần độ ẩm cao sẽ làm cho linh kiện bị chảy nước, việc này ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm và chi phí sản xuất.

Nồng độ bụi và vi sinh

Phòng sạch điện tử có thể tuân theo các tiêu chuẩn phòng sạch chung như ISO 14644-1, FED 209E, GMP. Với một số nhóm sản xuất điện tử ở mức tinh vi, siêu nhỏ đòi hỏi mức độ bụi, vi sinh vật trong môi trường làm việc luôn phải giữ ở mức độ từ rất thấp tới tuyệt đối không có. Các thành phần bụi và vi sinh thường được xử lý qua hệ thống HVAC với các cấp lọc HEPA tiêu chuẩn.

Phân chia khu vực áp suất và hệ thống vách trần sàn

• Vách và trần nên sử dụng các loại panel chuyên dụng, thi công đúng kỹ thuật, đảm bảo khả năng cách nhiệt, chống cháy, vi sinh. Hệ thống vách trần panel là giải pháp tốt và tiện dụng cho các khu vực cần phân chia áp suất khác nhau.
• Nên sử dụng sàn với các giải pháp chống mài mòn và hạn chế tĩnh điện.
• Áp suất trong các môi trường sản xuất điện tử là từ 15 – 45 PA. Nên thiết lập các vùng đệm, vùng khóa không khí để an toàn cho việc phân chia khu vực sạch, tạo sự chênh lệch áp suất để hạn chế nhiễm chéo, bụi bẩn.

Ngoài ra, doanh nghiệp cần tuân thủ các tiêu chuẩn khác theo từng điều kiện cụ thể tại vị trí cần xây dựng như: đặc thù thời tiết, đặc thù về môi trường độc hại, vấn đề vi sinh – nấm mốc, dòng sản phẩm chủ chốt, thị trường, các yêu cầu của đơn đặt hàng cụ thể … Các nhân sự, công nhân làm việc trong khu vực sạch cần được đào tạo và trang bị kiến thức về môi trường cấp sạch cho sản xuất điện tử.

Liên hệ ngay với VCR Air Filter để nhận được tư vấn từ những chuyên gia chuyên nghiệp và dày kinh nghiệm lĩnh vực phòng sạch điện tử.

Chúng tôi tự tin mang đến giá trị chuyên nghiệp và hài lòng cho khách hàng khi cung cấp độc quyền các thương hiệu lớn trên thế giới (LENGE, BLOCK TECHNICAL) với các sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng mọi tiêu chuẩn khắt khe nhất.

Các thiết bị phòng sạch phổ biến mà VCR Air Filter cung cấp có thể kể đến là Dispensing booth (buồng cân nguyên liệu), LAF (Laminar Airflow), Pass Box (hộp chuyển hàng phòng sạch), BIBO (Bag in bag out), Airshower (buồng thổi khí phòng sạch, FFU – Fan Filter Unit (Quạt lọc phòng sạch), HEPA Box, các thiết bị lọc khí Air Filter …

Xem thêm một số sản phẩm của VCR Air Filter:

• Buồng thổi khí | Air Shower

• Hộp chuyển hàng | Pass Box phòng sạch

• Buồng cân nguyên liệu | Dispensing Booth

• Hộp lọc HEPA | Hepa Box