OLED電子器件的超凈潔凈室工程建設管理四項原則

      目前我國正處于產(chǎn)業(yè)升級換代階段，而全球 IC 半導體、光電企業(yè)向中國轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整都將大大加快現(xiàn)代高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。 IC 半導體、光電、生物制藥、醫(yī)療衛(wèi)生等下游客戶在此階段均出現(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、技術進步等綜合因素的作用下，下游客戶對生產(chǎn)環(huán)境要求不斷提高，潔凈室工程行業(yè)的需求也越來越大。

       2021年，隨著“缺芯”的情況愈演愈烈，晶圓產(chǎn)能嚴重不足的觀點在業(yè)內(nèi)變成共識，投建晶圓廠的熱潮再一次上演，國內(nèi)半導體行業(yè)投資規(guī)模顯著上升。

       以國內(nèi)晶圓代工龍頭廠商中芯國際為例，為了持續(xù)推進已有老廠擴建及上海臨港、北京、深圳三個新廠項目，2022年依然是投入高峰期，資本開支預計約為50億美元。

       除中芯國際外，華虹半導體正在啟動A股IPO，雖然并未言明回A募集資金投向，但業(yè)界普遍認為，擴產(chǎn)是其主要動力。

       同時，中芯紹興、合肥長鑫、長江存儲、臺積電、晶合集成、粵芯半導體等國內(nèi)知名晶圓廠也陸續(xù)宣布擴產(chǎn)，晶圓廠的投建熱潮必將帶動行業(yè)電子潔凈室工程市場需求。

       OLED電子器件的生產(chǎn)必須是在超凈潔凈室內(nèi)進行的，廠房潔凈室工程的工藝、設計、潔凈度等布局會影OLED產(chǎn)品質(zhì)量好壞，決定著生產(chǎn)線產(chǎn)品合格率的高低，進而影響企業(yè)成本、交付等諸多問題。

       合景凈化工程公司就OLED 中試線的潔凈室工程案例，介紹該潔凈室工程管理的4個重要要點。

1、廠房工程概況

       該項目主廠房生產(chǎn)區(qū)域為兩層鋼筋混凝土框架結構及鋼屋架結構，混凝土屋面采用柔性高分子卷材屋面, 鋼結構屋面采用機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，利用華夫板上的開洞滿足兩層之間的回風，華夫板上設置導電性架空地板，設備根據(jù)工藝要求布置在架空地板或華夫板上。

2、設施及車間布局

       一層主要包括的功能房間為技術下夾層，回風夾道，沿下夾層區(qū)域四周布置有門廳、換鞋區(qū)、一更、化學品供應、特氣供應、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。

       二層是大開間的工藝生產(chǎn)區(qū)，布置生產(chǎn)設備。該層與技術下夾層之間的結構樓板是有一定開孔率的華夫板，華夫板上方安裝架空活動地板，以滿足回風的要求；生產(chǎn)設備層的吊頂安裝風機過慮器單元（FFU），以滿足生產(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、陣列檢測間、緩沖間、有機庫、FMM庫、QA、回風夾道等，核心凈化區(qū)周圍的其它功能房間包括有空調(diào)機房、電氣室、配電室、維修間、材料庫等。在核心凈化生產(chǎn)區(qū)的兩側設計回風、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計多部樓梯，形成各層對室外的疏散通道為滿足凈化生產(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構，華夫板面刷環(huán)氧樹脂涂料，為滿足生產(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)主入口門廳進入換鞋區(qū)，再進入一次更衣，通過員工專用樓梯進入二層二次更衣室，再通過風淋室進入生產(chǎn)區(qū)。

       潔凈室空調(diào)系統(tǒng)由 MAU（新風處理系統(tǒng)）+FFU+ 干盤管共同構成。生產(chǎn)區(qū)吊頂由風機過濾單元（FFU）與金屬吊頂框架組成，F(xiàn)FU 視各生產(chǎn)機臺需要之等級均布，覆蓋率隨生產(chǎn)工藝需求而定。新風由 MAU（新風處理系統(tǒng)）集中處理后與室內(nèi)的循環(huán)風混合，經(jīng)FFU 加壓、過濾后送入生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設備、人員、照明、圍護結構等冷負荷均由干盤管承擔。潔凈室內(nèi)濕度及正壓控制由 MAU 負責。MAU 供風量需求約 50000CMH×2+1 臺，潔凈室循環(huán)風量約773000 CMH。新風入口附設不織布濾網(wǎng)及庫板隔間氣室于新風空調(diào)機組入口前，延長主要濾網(wǎng)壽命。

       在化學品庫、氣體間設置獨立的空調(diào)系統(tǒng),新風經(jīng)處理后送入室內(nèi)，然后通過排風系統(tǒng)全部排至室外，空氣不循環(huán)使用。

       工藝排風系統(tǒng)：在工藝生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含酸、堿、有機溶劑、高沸點有機、有害等廢氣。為保護生產(chǎn)人員的健康，減少對工作環(huán)境及廠區(qū)周圍空氣的污染，分別設計了相應的局部排風系統(tǒng)、全室排風系統(tǒng)及廢氣處理系統(tǒng)。為消除工藝生產(chǎn)區(qū)工藝設備等散發(fā)的熱量所設計的局部排風系統(tǒng)、全室排風系統(tǒng)的排風不需處理可直接排入大氣。為消除工藝生產(chǎn)區(qū)工藝設備散發(fā)的含酸、堿、有機溶劑、高沸點有機、有害等廢氣的局部排風系統(tǒng)，排風須先經(jīng)廢氣洗滌塔等廢氣處理裝置處理，達到國家排放標準后才能排入大氣。工藝排風系統(tǒng)排風機風量設定約 S T R 4 0 0 C M H × 1 + 1 臺；G E X - D18000CMH×1+1臺；EX-W & GEX-H 12300CMH×1臺，備用機與 GEX-D共用；SEX 16 000CMH×1+1臺；ORG 4 000 CMH×1+1 臺，所有工藝排風機均帶變頻器。

       防、排煙系統(tǒng)：對于大于300 m2的地上房間、長度大于 40 m的疏散走道、長度大于20 m的內(nèi)走道設置消防排煙系統(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。排煙風機的風量為 72 000 m3/h（60 000×1.2 倍）。密閉房間設置機械排煙系統(tǒng)時，同時設置機械補風系統(tǒng)，補風量為排煙量的50%。防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用前室設置防煙設施。

3、潔凈等級要求

       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)見表1 。

4、施工重點分析

4.1 建設過程必須遵循潔凈室建設四項原則

（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）高效過濾器與結構不產(chǎn)生灰塵泄漏。

（2）保持潔凈室正壓。

（3）人員經(jīng)更衣?lián)Q鞋、風淋后方可進入潔凈室。

（4）材料與設備經(jīng)清洗后方可進入潔凈室。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）人員應穿潔凈服。

（2）不使用容易產(chǎn)生灰塵的材料與設備。

（3）不進行不必要的移動。

（4）不帶入無用品。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）不使設備角和四周清潔困難。

（2）潔凈室盡量不暴露風管和管道。

（3）遵守標準化凈化工作程序。

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：

（1）增加換氣率。

（2）在靠近產(chǎn)生灰塵的地方設置排氣裝置。

（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入潔凈室范圍，在正式內(nèi)裝圍護結構未完成前，先做臨時隔離設施。

       建立三級潔凈管制，確保施工各階段符合相應凈化管制標準。

       高架地板開孔率計算及孔板、盲板分布。為保證華夫板回風均勻，從回風夾道向另一側盲板的分布率遞減以平衡氣流，防止短路。

       確保內(nèi)裝圍護結構的嚴密性，潔凈區(qū)外圍墻體、頂板必須保持嚴密，嚴禁外氣泄漏進入潔凈室。確保回風夾道的密閉，包括干盤管墻的密閉及回風夾道圍護結構的氣密性，以保證干盤管的斷面風速、風量要求，同時防止氣流短路，未經(jīng)干盤管直接進入靜壓箱。

       進入二級潔凈管制階段，盡快在潔凈室內(nèi)建立正壓，方法是利用新風機組為室內(nèi)提供新風，建立正壓，在新風機外部的新風吸入口加設無紡布過濾新風，以延長新風機內(nèi)初、中效過濾器的使用壽命。

潔凈室施工完成后，經(jīng)過調(diào)試、檢測，潔凈室各項數(shù)據(jù)均符合設計指標。

       合景凈化工程公司通過對本項目施工的匯總分析，驗證了項目潔凈管理重點的正確性，潔凈室施工管理，要嚴格遵循潔凈室建設四項原則，可確保潔凈室工程建設的成功。