
潔凈級別:百級、千級、10萬級
建筑面積:8300平方米
項(xiàng)目地址:深圳
在光電行業(yè)(如半導(dǎo)體芯片、LCD/OLED顯示面板、光電子器件等)的凈化車間中,風(fēng)機(jī)過濾器單元(FFU,F(xiàn)an Filter Unit)是維持潔凈環(huán)境的核心設(shè)備,其性能直接影響產(chǎn)品良率。由于光電產(chǎn)品生產(chǎn)對微塵(0.1μm及以下)、氣流穩(wěn)定性、振動(dòng)、噪音等要求極高,F(xiàn)FU選型需結(jié)合行業(yè)特性精準(zhǔn)匹配。以下是詳細(xì)的選型指南,具體就隨合潔科技電子潔凈工程公司一起來了解下吧!
一、光電行業(yè)凈化車間的核心需求與FFU的作用
光電行業(yè)潔凈車間的核心需求包括:
高潔凈度:需控制0.1-0.5μm顆粒濃度(如 ISO 5 級及以上,即每立方米≥0.1μm 顆粒≤3520 個(gè));
穩(wěn)定氣流:多采用單向流(層流)設(shè)計(jì),需均勻風(fēng)速(0.3-0.5m/s)確保微塵不沉降;
低干擾:避免振動(dòng)(影響光刻等精密工藝)、噪音(影響操作環(huán)境)、溫濕度波動(dòng)(風(fēng)機(jī)散熱需可控);
高可靠性:24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,故障停機(jī)可能導(dǎo)致巨額損失。
FFU的作用是通過內(nèi)置風(fēng)機(jī)將空氣經(jīng)高效過濾器(HEPA/ULPA)過濾后,以穩(wěn)定風(fēng)速送入潔凈室,形成潔凈氣流屏障,同時(shí)配合回風(fēng)系統(tǒng)控制微塵擴(kuò)散。
二、FFU選型核心參數(shù)與匹配邏輯
1、潔凈等級與過濾效率匹配
光電行業(yè)潔凈等級多為ISO 5級(Class 100)及以上,需根據(jù)等級選擇過濾器類型:
HEPA過濾器:過濾效率≥99.99%@0.3μm,適用于 ISO 6 級(Class 1000)及以下場景(如部分封裝車間);
ULPA過濾器:過濾效率≥99.999%@0.12μm(或≥99.997%@0.1μm),適用于ISO 5級及以上(如光刻、薄膜沉積車間),是半導(dǎo)體芯片、高端面板生產(chǎn)的標(biāo)配。
注意:過濾器需通過第三方認(rèn)證(如EN 1822、IEST-RP-CC001.3),且邊緣密封需采用聚氨酯發(fā)泡(避免泄漏)。
2、風(fēng)量與車間參數(shù)計(jì)算
風(fēng)量是FFU選型的基礎(chǔ),需結(jié)合車間面積、高度、氣流組織(單向流 / 非單向流)計(jì)算:
單向流潔凈室(光電主流):風(fēng)量需滿足 “每小時(shí)換氣次數(shù)≥300 次”,或通過風(fēng)速 × 截面積計(jì)算:
單臺(tái)FFU風(fēng)量(m3/h)=風(fēng)速(m/s)×FFU出風(fēng)口面積(m2)×3600
例:0.4m/s風(fēng)速下,1200×600mm(出風(fēng)口面積0.72m2)的FFU風(fēng)量需≥0.4×0.72×3600=1036.8m3/h。
車間總風(fēng)量:根據(jù)潔凈區(qū)體積(長×寬×高)×換氣次數(shù),反推所需FFU數(shù)量(需預(yù)留10%-15%冗余,應(yīng)對過濾器阻力上升)。
常見FFU尺寸:1200×600mm(主流,適配吊頂龍骨)、1200×1200mm(大尺寸,減少拼接縫隙),需與車間吊頂布局匹配。
3、風(fēng)速均勻性與氣流穩(wěn)定性
單向流潔凈室要求FFU出風(fēng)口風(fēng)速均勻(偏差≤±0.05m/s),否則會(huì)形成渦流導(dǎo)致微塵滯留。選型時(shí)需關(guān)注:
風(fēng)機(jī)類型:優(yōu)先選離心風(fēng)機(jī)(風(fēng)壓穩(wěn)定、風(fēng)速均勻性優(yōu)于軸流風(fēng)機(jī)),尤其采用 “前傾式離心風(fēng)機(jī)”(適合低噪音、高靜壓場景);
出風(fēng)口設(shè)計(jì):采用蜂窩狀均流板(開孔率≥80%),確保氣流垂直向下,避免偏流;
實(shí)測數(shù)據(jù):要求廠家提供第三方風(fēng)速均勻性報(bào)告(如在 1200×600mm 出風(fēng)口取 9 個(gè)點(diǎn)實(shí)測,偏差≤5%)。
4、能耗與運(yùn)行成本
FFU是凈化車間的主要能耗設(shè)備(占總能耗 30%-50%),光電車間面積大(動(dòng)輒上萬平米),需優(yōu)先選節(jié)能型:
風(fēng)機(jī)效率:選 IE4 及以上高效電機(jī)(能效比≥3.0),搭配變頻控制(可根據(jù)過濾器阻力變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,降低能耗);
功率匹配:1200×600mm FFU 的額定功率宜≤100W(傳統(tǒng)機(jī)型多為 120-150W),年運(yùn)行成本可降低 20%-30%;
散熱控制:風(fēng)機(jī)散熱需≤50W/m2(避免影響車間溫濕度,增加空調(diào)負(fù)荷),優(yōu)先選低發(fā)熱電機(jī)(如直流無刷電機(jī))。
5、噪音與振動(dòng)控制
光電車間需操作人員長時(shí)間駐留,且精密設(shè)備(如光刻機(jī))對振動(dòng)敏感:
噪音:運(yùn)行噪音需≤55dB(A)(距離 1.5m 處),離心風(fēng)機(jī) + 隔音設(shè)計(jì)(機(jī)箱內(nèi)襯吸音棉)可滿足;
振動(dòng):機(jī)身振動(dòng)加速度需≤0.5mm/s2(低頻振動(dòng)≤2Hz),否則可能導(dǎo)致光刻圖案偏移。選型時(shí)需確認(rèn):
風(fēng)機(jī)與機(jī)箱采用彈性減震連接(如硅膠墊);
機(jī)箱材質(zhì)為冷軋鋼板(表面噴塑)或鋁合金(輕量化,減少共振)。
6、控制系統(tǒng)與兼容性
光電車間FFU數(shù)量多(數(shù)百至數(shù)千臺(tái)),需集中管理:
控制功能:支持單臺(tái)啟停、群控(分區(qū)控制)、變頻調(diào)速(0-100%風(fēng)量可調(diào))、故障報(bào)警(風(fēng)機(jī)故障、過濾器阻力超標(biāo));
通訊協(xié)議:需兼容車間BA系統(tǒng)(如Modbus、BACnet),支持遠(yuǎn)程監(jiān)控(通過PLC或SCADA系統(tǒng));
冗余設(shè)計(jì):控制模塊需有備份電源,避免單點(diǎn)故障導(dǎo)致區(qū)域停機(jī)。
三、選型步驟(以100㎡ISO 5級單向流潔凈室為例)
1、確定潔凈等級:ISO 5級→需 ULPA 過濾器(99.999%@0.12μm);
2、計(jì)算總風(fēng)量:
車間體積 = 100㎡×2.5m(凈高)=250m3;
單向流換氣次數(shù)≥300次/h→總風(fēng)量≥250×300=75,000m3/h;
3、選擇FFU尺寸與單臺(tái)風(fēng)量:
選1200×600mm機(jī)型(單臺(tái)風(fēng)量1000m3/h)→需 75,000÷1000=75臺(tái)(預(yù)留 10% 冗余→83 臺(tái));
4、匹配風(fēng)機(jī)與過濾效率:離心風(fēng)機(jī)(直流無刷,功率≤100W)+ ULPA 過濾器;
5、確認(rèn)附加功能:變頻控制、Modbus協(xié)議、噪音≤55dB、振動(dòng)≤0.5mm/s2;
6、驗(yàn)證氣流組織:通過CFD模擬,確保FFU布置(間距≤1.2m)形成完整單向流(無渦流區(qū))。
四、特殊場景注意事項(xiàng)
1、腐蝕性環(huán)境:如光刻膠、蝕刻工藝區(qū),F(xiàn)FU機(jī)箱需選304不銹鋼(防化學(xué)腐蝕),過濾器密封膠需耐酸堿(如氟橡膠);
2、高濕度環(huán)境(如清洗車間):需加裝防結(jié)露裝置(如機(jī)箱保溫層),避免過濾器受潮失效;
3、維護(hù)便利性:需預(yù)留檢修空間(吊頂上方≥600mm),過濾器更換需便捷(側(cè)抽式設(shè)計(jì),避免拆卸風(fēng)機(jī))。
五、品牌與售后建議
光電行業(yè)推薦品牌(可靠性經(jīng)驗(yàn)證):
國際品牌:日本Envicco、美國Camfil、德國TROX;
國內(nèi)品牌:新綸科技、亞翔集成(適配本土產(chǎn)線,性價(jià)比更高)。
售后需滿足:
過濾器更換周期提醒(根據(jù)阻力監(jiān)測,通常 1-2 年);
24 小時(shí)響應(yīng)(故障修復(fù)≤4 小時(shí));
提供安裝指導(dǎo)(確保與回風(fēng)系統(tǒng)匹配,避免氣流短路)。
通過以上參數(shù)匹配與步驟驗(yàn)證,可確保FFU完全適配光電行業(yè)凈化車間需求,從設(shè)備層面保障產(chǎn)品良率。