In high-end industrieën zoals halfgeleiderfabricage, biomedische technologie en precisie-elektronica, heeft de omgevingscontrole in cleanrooms direct invloed op de productkwaliteit, de productie-opbrengst en de betrouwbaarheid van onderzoek.

De MAU (Make-Up Air Unit) + FFU (Fan Filter Unit) + DCC (Dry Coil Unit) architectuur is de belangrijkste zuiveringsoplossing geworden voor moderne cleanrooms. Met een zeer flexibele en efficiënte omgevingsregulatie maakt dit systeem een strenge controle mogelijk van temperatuur, vochtigheid, reinheid en druk — essentiële parameters voor cleanrooms van wereldklasse.

Dit artikel legt systematisch de kerncontroletechnologieën uit achter het MAU + FFU + DCC-systeem en hoe multidimensionale coördinatie zorgt voor een stabiele, precieze en energie-efficiënte schone omgeving.

I. Systeemoverzicht: Hoe MAU + FFU + DCC samenwerken

Het MAU + FFU + DCC-systeem is een hiërarchisch luchtbehandelings- en circulatiesysteem, waarbij elke module gespecialiseerde functies uitvoert:

MAU — Voorbewerking van verse lucht

• Temperatuur- en vochtigheidsregeling

• Primaire en medium-efficiëntie filtratie

• Stabiele toevoer van behandelde verse lucht

FFU — Eindfase hoogefficiënte filtratie

• HEPA/ULPA-filtratie van toevoerlucht

• Unidirectionele luchtstroomafgifte

• Zorgt voor ISO Klasse 5–Klasse 1 reinheid

DCC — Precieze regelgeving voor voelbare warmte

• Lokale temperatuur fijnregeling

• Compensatie voor warmte die door apparatuur wordt gegenereerd

• Zorgt voor een uniforme temperatuurverdeling

Deze “Voorbewerking (MAU) → Zuivering (FFU) → Fijne controle (DCC)” architectuur maakt een verfijnd beheer van omgevingsparameters mogelijk en biedt een hogere efficiëntie, flexibiliteit en energiebesparing in vergelijking met traditionele gecentraliseerde systemen.

II. Belangrijkste systeemcontroletechnologieën

1. Temperatuurregeling: Precisie op sub-graden bereiken

Temperatuurvariatie is een van de meest kritieke risico's in de precisiefabricage. In bijvoorbeeld de lithografie van halfgeleiders heeft zelfs een 0,1°C afwijking invloed op de patroonuitlijning.

Het MAU + FFU + DCC-systeem bereikt precisie temperatuurregeling op meerdere niveaus:

(1) MAU: Primaire temperatuurregeling met behulp van adaptieve PID

• Regelt de output van verwarmings-/koelspiralen

• Stabiliseert de temperatuur van verse lucht op ±0,5°C

• Reageert dynamisch op belastingsschommelingen

(2) FFU: Luchtstroomverdeling om thermische gradiënten te verminderen

FFU's beïnvloeden de temperatuur indirect door de luchtstroomorganisatie te optimaliseren:

• Uniforme matrixindeling

• Typische luchtsnelheid: 0,3–0,5 m/s

• Minimaliseert lokale stratificatie en thermische drift

(3) DCC: Real-time compensatie van voelbare warmte

Richt zich op warmte die wordt gegenereerd door:

• Lithografiemachines

• Bioreactoren

• Etsapparatuur

DCC fine-tunes de koudwaterstroom om ervoor te zorgen:

• Uniformiteitsfout kamertemperatuur ≤ ±0,2°C

Reële casus
Een 12-inch halfgeleiderfabriek bereikte ±0,1°C temperatuurstabiliteit, waardoor de lithografie-opbrengst met ~3% verbeterde na implementatie van MAU–DCC gecoördineerde controle.

2. Vochtigheidsregeling: Balans tussen productstabiliteit en bescherming van apparatuur

Vochtigheid beïnvloedt:

• Corrosie van precisie-instrumenten

• Statische elektriciteit in droge omgevingen

• Microbiële groei

• Gevoelige biologische en farmaceutische processen

(1) MAU: Hoofdaanpassing

Uitgerust met:

• Stoom-/elektrodebevochtigers

• Condensatie- of roterende ontvochtigers

Vochtigheidsnauwkeurigheid bereikt ±2%RH.

Voorbeeld:
De vochtigheid in een vriesdroogwerkplaats moet 30–40%RH blijven om vochtopname te voorkomen.

(2) FFU: Hulpverdeling

Verbetert de vochtigheidsuniformiteit door het elimineren van:

• Dode hoeken

• Stagnerende luchtzones

• Lokale zones met hoge vochtigheid

(3) MAU + DCC-koppellogica

• MAU regelt de vochtigheid

• DCC verlaagt de oppervlaktetemperatuur van de spiraal indien nodig

• De spiraaltemperatuur moet 1–2°C boven het dauwpunt blijven om condensatie te voorkomen

3. Reinheidscontrole: Meerfasenfiltratie voor contaminatiepreventie

Reinheid is de kern van de prestaties van de cleanroom. Het systeem zorgt voor deeltjescontrole door middel van volledig procesbeheer:

MAU-filtratie

• G4 primaire filter

• F8 medium-efficiëntie filter
  Verwijdert grote deeltjes (bijv. PM10) om de belasting op FFU's te verminderen.

FFU-eindfasefiltratie

• HEPA ≥99,97% @ 0,3μm

• ULPA ≥99,999% @ 0,12μm

FFU's zorgen voor ISO Klasse 5 of betere reinheid.

Luchtstroomorganisatie

• Verticale unidirectionele stroom van FFU-matrix

• FFU-dekking typisch 60–100%

• Verontreinigende stoffen worden naar beneden geduwd richting de retour

• Vormt een stabiel pistoneffect

Gegevensreferentie
Bij 0,45 m/s FFU-snelheid kan de deeltjesconcentratie ≥0,5μm worden teruggebracht tot:

• <35 deeltjes/ft³ (ISO Klasse 5)

4. Drukregeling: Terugstroom en kruisbesmetting voorkomen

Overdruk voorkomt dat verontreinigde lucht in gecontroleerde ruimtes komt.

Belangrijkste controlestrategieën:

(1) MAU-regeling van de verse luchtvolume

• Drukverschilsensoren bewaken drukgradiënten

• Vereist kamerdrukverschil: 10–30 Pa

(2) Hiërarchische drukzonering

Tussen ISO Klasse 5 en ISO Klasse 7 gebieden:

• Drukverschil: 5–10 Pa

(3) Nooddrukbescherming

Als de druk onder de drempelwaarde daalt:

• Systeem activeert alarmen

• Back-up ventilator start automatisch

• Voorkomt uitval of contaminatie-evenementen

III. Intelligente controletechnologieën: Van handmatige controle naar autonome werking

Traditionele cleanroomsystemen zijn sterk afhankelijk van handmatige aanpassingen. Het moderne MAU + FFU + DCC-systeem maakt gebruik van intelligente technologieën om geautomatiseerde precisiecontrole te bereiken.

1. Gecentraliseerd bewakingsplatform (PLC/DCS)

Integreert 30+ parameters:

• Temperatuur / vochtigheid

• Drukverschillen

• FFU-ventilatorstatus

• DCC-koudwatergegevens

Ondersteunt:

• Real-time monitoring

• Trendanalyse

• Beoordeling van historische curves

2. Adaptieve controle-algoritmen

Voorbeeld:
Wanneer een halfgeleider-etsmachine start en warmte introduceert, zal het systeem automatisch:

• De koelspiraalstroom verhogen

• De DCC-output verhogen

• De stabiliteit herstellen binnen 10 seconden

3. Voorspellend onderhoud

Bewaakt:

• FFU-ventilatorstroom

• Filterdrukval

• DCC-spiraalprestaties

Voorspelt:

• Veroudering van de motor

• Verstopping van het filter

• Abnormale weerstand

4. Energie-optimalisatie

AI regelt op intelligente wijze:

• FFU-bedrijfshoeveelheid

• Verhouding verse lucht

• Temperatuur- en vochtigheidsbelasting matching

Resultaten:

• 20–30% energiebesparing

• Ideaal voor grote halfgeleider cleanrooms

IV. Systeem inbedrijfstelling & optimalisatie: Zorgen voor topprestaties

1. Inbedrijfstelling van afzonderlijke eenheden

MAU:

• Ventilatoromvormerwerking (30–100 Hz)

• Filterweerstandcontrole (≤10% afwijking)

• T/H-responstest

FFU:

• Uniformiteit van de windsnelheid (±10%)

• HEPA-lektest

• Geluidsniveau ≤65 dB

DCC:

• Nauwkeurigheid waterstroom ±5%

• Verificatie van warmte-uitwisseling van de spiraal

2. Geïntegreerde inbedrijfstelling

Simuleer extreme scenario's:

• Hoge temperatuur / hoge vochtigheid

• Volledige warmtebelasting van de apparatuur

Gebruik geavanceerde meetinstrumenten:

• 0,1µm deeltjesteller

• 10s-interval datalogger

• 50+ bemonsteringspunten

3. Continue optimalisatie

• Variabele FFU-regeling om de belasting tijdens gedeeltelijke werking te verminderen

• Vervangingscycli van filters:

  • Primair: 1–3 maanden

  • Medium: 6–12 maanden

  • HEPA: 2–3 jaar

Conclusie: Geavanceerde controle voor precisiefabricage

Het MAU + FFU + DCC cleanroomsysteem is een technologische ruggengraat die cleanrooms in staat stelt om over te stappen van basisnaleving naar lean, intelligente omgevingscontrole.

Door middel van meerlaagse samenwerking van temperatuur, vochtigheid, reinheid en druk — ondersteund door intelligente monitoring en adaptieve controle — zorgt het systeem voor een stabiele en hoogwaardige schone omgeving die geschikt is voor geavanceerde toepassingen in halfgeleiders, biotechnologie en precisiefabricage.

Als professionele leverancier van cleanroom engineering-oplossingen leveren wij:

• Systeemontwerp

• Apparatuurselectie

• Intelligente integratie

• Inbedrijfstelling & optimalisatie

• Levenscyclusondersteuning

Als u hulp nodig heeft met cleanroomcontroletechnologieën of projectontwerp, staat ons team klaar om u te helpen bij het bereiken van productie- en onderzoeksprestaties van wereldklasse.