Thuis >

Laatste zaak van het bedrijf over Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. Certificeringen

Beheertechnologieën van het MAU + FFU + DCC-systeem in schoonruimtes

2024-12-12

In hoogwaardige industrieën zoals de halfgeleiderfabricage, biomedische technologie en precisie-elektronica, heeft de controle van omgevingsparameters in cleanrooms directe invloed op de productkwaliteit en de betrouwbaarheid van wetenschappelijke onderzoeksresultaten. Het MAU (Make-up Air Unit) + FFU (Fan Filter Unit) + DCC (Dry Coil Unit) systeem, als de belangrijkste luchtzuiveringsoplossing voor cleanrooms, is een belangrijke ondersteuning geworden voor het bereiken van strenge schone omgevingen dankzij zijn flexibele en efficiënte controle-eigenschappen. Dit artikel zal dieper ingaan op de kerncontroletechnologieën van dit systeem en onthullen hoe het een stabiele en precieze schone ruimte creëert door middel van multidimensionale samenwerking.
I. Overzicht van het MAU + FFU + DCC Systeem
Het MAU + FFU + DCC systeem is een geïntegreerd luchtbehandelings- en circulatiesysteem waarbij elke component zijn specifieke functies uitvoert en tegelijkertijd naadloos samenwerkt:
MAU is verantwoordelijk voor de voorbewerking van verse lucht, inclusief temperatuur- en vochtigheidsaanpassing, primaire filtratie en toevoer van verse lucht;
FFU, als de kern van de eindfase-zuivering, zorgt voor deeltjescontrole in schone ruimtes door middel van hoogrendementsfiltratie en directionele luchttoevoer;
DCC regelt nauwkeurig de binnentemperatuur om de uniformiteit van het temperatuurveld te handhaven.
Deze architectuur van "voorverwerking van verse lucht + eindfase-zuivering + fijnafstelling van voelbare warmte" voldoet niet alleen aan de behoefte van de cleanroom aan verse lucht, maar bereikt ook een verfijnd beheer van omgevingsparameters door middel van hiërarchische controle, wat een betere energie-efficiëntie en flexibiliteit biedt in vergelijking met traditionele centrale airconditioningsystemen.

II. Belangrijkste punten van systeemcontrole
(I) Temperatuurregeling: Precisie-regeling door middel van multi-module samenwerking
Temperatuurschommelingen zijn een cruciale factor die de precisiefabricage beïnvloedt - bijvoorbeeld in halfgeleiderlithografieprocessen kan een temperatuurverschil van 0,1°C afwijkingen in de chip patroonoverdracht veroorzaken. Het MAU + FFU + DCC systeem bereikt micro-niveau temperatuurcontrole nauwkeurigheid door middel van drieledige samenwerking:
Basis temperatuurregeling door MAU: Past een adaptief PID-algoritme toe om dynamisch de waterstroom of koelmiddelstroom van verwarmings-/koelspiralen aan te passen op basis van real-time temperatuurfeedback in de cleanroom, waardoor de temperatuur van de verse lucht binnen het ingestelde bereik wordt gestabiliseerd (meestal met een nauwkeurigheid van ±0,5°C);
Indirecte regeling door FFU: Hoewel niet direct betrokken bij temperatuurregeling, beïnvloedt de luchtvolumeverdeling de organisatie van de luchtstroom binnenshuis. Door de FFU-lay-out te optimaliseren (zoals een uniforme matrixstijl) en de windsnelheidinstellingen (meestal 0,3-0,5 m/s), kunnen lokale temperatuurgradiënten worden verminderd;
Compensatie van voelbare warmte door DCC: Gericht op lokale warmtebronnen die worden gegenereerd door de werking van apparatuur (zoals lithografiemachines en bioreactoren), wordt real-time compensatie van voelbare warmtebelastingen bereikt door de koelwaterstroom aan te passen, waardoor de temperatuureenheidfout in schone ruimtes ≤ ±0,2°C is.
Toepassingsvoorbeeld: In de lithografiewerkplaats van een 12-inch waferfabriek worden door de koppelingsregeling van MAU en DCC temperatuurschommelingen strikt beperkt tot ±0,1°C, waardoor de chipopbrengst met ongeveer 3% wordt verbeterd.
(II) Vochtigheidsregeling: Balans tussen anti-condensatie en processtabiliteit
Hoge luchtvochtigheid kan corrosie van apparatuur veroorzaken, terwijl lage luchtvochtigheid kan leiden tot statische elektriciteit - vochtigheidsregeling moet procesvereisten en apparatuurbescherming in evenwicht brengen:
Belangrijkste aanpassingsfunctie van MAU: Integreert stoom-/elektrodebevochtigingsmodules en condensatie-/roterende ontvochtigingsmodules, die automatisch van modus wisselen op basis van real-time vochtigheid (met een nauwkeurigheid van ±2%RV). In farmaceutische vriesdroogwerkplaatsen moet de luchtvochtigheid bijvoorbeeld worden gestabiliseerd op 30-40%RV om te voorkomen dat geneesmiddelen vocht absorberen;
Hulpuniforme verdeling door FFU: Elimineert lokale gebieden met hoge luchtvochtigheid door luchtcirculatie, vooral in hoekgebieden van cleanrooms, om microbiële groei veroorzaakt door ongelijke luchtvochtigheid te voorkomen;
Koppelingscontrolelogica: Wanneer MAU detecteert dat de luchtvochtigheid afwijkt van de ingestelde waarde, zal deze eerst de luchtvochtigheid van de verse lucht aanpassen, en DCC zal samenwerken om de oppervlaktetemperatuur van de spiraal te verlagen (moet 1-2°C hoger zijn dan het dauwpunt om condensatie te voorkomen), waardoor een gesloten-lusregeling ontstaat.
(III) Reinheidsbeheer: Volledig procesfiltratie van bron tot eind
Reinheid is de kernindicator van cleanrooms, die moet worden bereikt door hiërarchische filtratie en luchtstroomorganisatie:
Voorbewerking door MAU: Gebruikt G4 primaire en F8 medium-efficiëntie filters om deeltjes van PM10 en hoger in verse lucht te onderscheppen, waardoor de belasting van de eindfase-filtratie wordt verminderd;
Eindfase-zuivering door FFU: Uitgerust met HEPA (filtratie-efficiëntie ≥99,97% voor 0,3 μm deeltjes) of ULPA (filtratie-efficiëntie ≥99,999% voor 0,12 μm deeltjes) filters, waardoor de lucht die aan schone ruimtes wordt toegevoerd, voldoet aan ISO Klasse 5 (Klasse 100) of hogere normen;
Optimalisatie van de luchtstroomorganisatie: Vormt een verticale unidirectionele stroom door uniforme opstelling van FFU's (dekkingsgraad is meestal 60-100%), "drukt" verontreinigende stoffen uit schone ruimtes en werkt samen met het ontwerp van de retourluchtafvoer om een "pistoneffect" te bereiken en luchtstroom dode zones te voorkomen.
Gegevensreferentie: In elektronische chip cleanrooms, wanneer de bedrijfswindsnelheid van FFU's is gestabiliseerd op 0,45 m/s, kan het aantal deeltjes ≥0,5 μm in elke kubieke voet lucht onder de 35 worden gehouden (voldoet aan ISO Klasse 5 normen).
(IV) Drukregeling: Een kritieke barrière tegen kruisbesmetting
Drukgradiënt is de kern voor het handhaven van "unidirectionele stroom" tussen schone ruimtes en de buitenwereld, evenals tussen ruimtes met verschillende reinheidsniveaus:
Aanpassing van het verse luchtvolume door MAU: Real-time monitoring van drukverschillen tussen schone en niet-schone ruimtes (meestal 10-30 Pa) via verschildruksensoren en dynamisch aanpassen van het verse luchtvolume in koppeling met variabele frequentieventilatoren om een positieve druk omgeving te garanderen (voorkomen van de indringing van externe vervuiling);
Hiërarchisch drukontwerp: Een drukverschil van 5-10 Pa moet worden ingesteld tussen ruimtes met verschillende reinheidsniveaus (zoals ISO Klasse 5 en ISO Klasse 7) om te voorkomen dat lucht uit ruimtes met lage reinheid in ruimtes met hoge reinheid komt;
Noodbeschermingsmechanisme: Wanneer het drukverschil lager is dan de ingestelde drempel, activeert het systeem automatisch een hoorbaar en visueel alarm en start een reserveventilator om de druk te handhaven, waardoor productiestoringen worden voorkomen.
III. Diepgaande toepassing van intelligente controletechnologieën
Traditionele cleanroomcontrole is afhankelijk van handmatige inspectie en handmatige aanpassing, wat moeilijk is om te gaan met dynamische belastingsveranderingen. Het MAU + FFU + DCC systeem bereikt "onbemand" precisiebeheer door middel van intelligente upgrades:
Gecentraliseerd monitoringplatform: Gebaseerd op PLC- of DCS-systemen, waarbij meer dan 30 parameters worden geïntegreerd, zoals MAU-temperatuur en -vochtigheid, FFU-bedrijfsstatus en DCC-waterstroom in de HMI-interface, ter ondersteuning van real-time datavisualisatie en historische curve-query;
Adaptief aanpassingsalgoritme: Bij het detecteren van het starten of stoppen van productieapparatuur (zoals een plotselinge toename van de warmtebelasting veroorzaakt door het starten van halfgeleideretsmachines), kan het systeem automatisch de MAU-spiraalstroom en DCC-uitvoer binnen 10 seconden aanpassen om de parameterstabiliteit te handhaven;
Voorspellend onderhoud: Door gegevens te analyseren, zoals de FFU-ventilatorenstroom en het verschildruk van de filter, wordt vroegtijdig gewaarschuwd voor apparatuurstoringen (zoals filterverstopping en motorveroudering) om plotselinge uitval te voorkomen;
Optimalisatie van energieverbruik: Door AI-algoritmen toe te passen om het verse luchtvolume dynamisch af te stemmen op de binnenbelasting, wordt 20-30% energie bespaard in vergelijking met traditionele systemen, wat met name geschikt is voor langdurige werking van grote cleanrooms.
IV. Systeem inbedrijfstelling en optimalisatie: De belangrijkste stap van kwalificatie naar excellentie
Een hoogwaardig MAU + FFU + DCC systeem vereist strikte inbedrijfstellingsprocedures om optimale prestaties te bereiken:
Enkelvoudige machine inbedrijfstelling
MAU: Test het frequentieconversiebereik van de ventilator (meestal 30-100 Hz), de initiële filterweerstand (moet ≤10% van de ontwerpwaarde zijn) en de reactiesnelheid van temperatuur- en vochtigheidsaanpassing;
FFU: Inspecteer elke eenheid op windsnelheiduniformiteit (afwijking ≤ ±10%), filterintegriteit (door scanlekdetectie) en geluidsniveau (moet ≤65dB zijn);
DCC: Controleer de nauwkeurigheid van de waterstroomaanpassing (±5%) en de warmtewisselingsefficiëntie van de spiraal.
Koppelingsinbedrijfstelling
Simuleer extreme werkomstandigheden (zoals hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid in de zomer, vollastwerking van apparatuur) om de controle-effecten van het systeem op temperatuur, luchtvochtigheid, reinheid en druk te testen en aan te passen;
Gebruik precisieapparatuur zoals deeltjestellers (minimale detecteerbare deeltjesgrootte 0,1 μm) en temperatuur-vochtigheidsdataloggers (bemonsteringsinterval 10s) om gegevens van meer dan 50 meetpunten in de cleanroom vast te leggen;
Optimaliseer PID-parameters (zoals proportionele coëfficiënt Kp, integratietijd Ti) en pas de luchtvolume- en waterstroomparameters van MAU, FFU en DCC aan om ervoor te zorgen dat de temperatuuraanpassingsovershoot ≤0,3°C is en de vochtigheidshersteltijd ≤5min.
Continue optimalisatie
Stel een energieverbruiksmodel op op basis van bedrijfsgegevens, waarbij het aantal werkende FFU's dynamisch wordt aangepast (20-30% kan worden uitgeschakeld onder niet-volledige belastingsomstandigheden);
Vervang regelmatig filters (primaire filters om de 1-3 maanden, medium-efficiëntie filters om de 6-12 maanden, hoogrendementsfilters om de 2-3 jaar) om de stabiele systeemweerstand te handhaven.
Conclusie: Technologie die schone productie mogelijk maakt
De controletechnologie van het MAU + FFU + DCC systeem is de kernondersteuning voor moderne cleanrooms om over te stappen van "nalevingsoperatie" naar "lean management". Door multidimensionale samenwerkingscontrole van temperatuur, luchtvochtigheid, reinheid en druk, in combinatie met diepgaande empowerment van intelligente technologieën, kan het systeem een stabiele en betrouwbare schone omgeving bieden voor hoogwaardige productie- en wetenschappelijke onderzoeksactiviteiten.
Als dienstverlener die gespecialiseerd is in cleanroomtechnologie, streven we altijd naar "parameterprecisie, operationele energie-efficiëntie en managementintelligentie", en bieden we klanten full-process oplossingen, van systeemontwerp en apparatuurselectie tot inbedrijfstelling en optimalisatie. Als u technische problemen ondervindt of behoeften heeft op het gebied van cleanroomomgevingscontrole, neem dan gerust contact met ons op - we zullen onze professionele ervaring gebruiken om uw productie- en wetenschappelijke onderzoeksactiviteiten te helpen nieuwe hoogten te bereiken.