2011年9月8日 星期四

無塵室與二次配搭配問題

上圖為一個MAU+FFU無塵室的剖面圖,DRY COIL放在兩側,FFU依照天花板的形狀按照等比例擺放.MAU依照現場可以放的位置找一個地方放.

功能部份:MAU負責外氣除濕及控制濕度,並且將製程排氣抽走的量補進無塵室內並維持室內正
壓.DRY COIL負責室內顯熱的降溫,FFU負責室內空氣的過濾維持清淨度,數量的多寡按照清淨度等級及換氣次數而定.無塵室的地板依照清淨等級不同有不同的形式,也有很多直接做成地板回風的形式.
             

依照製程的不同,事先將機台的位置放在預計要放的位置內,DRY COIL及FFU按照大概的位置放好.從圖面來看,MAU的位置其實非常會影響無塵室內氣流的分布,為了讓圖面清楚,MAU的風管並沒有做延伸,事實上延伸的位置對無塵室內的氣流交換是很重要的.

影響無塵室正壓最關鍵的因素是機台排氣的量,假設性的將排氣風管的位置都定出來.假設先蓋無塵室再放機台,因為可能不知道機台到底要放哪裡,所以FFU,DRY COIL的位置只能依照之前的規劃放置,事實上機台在運轉一定會發熱,從圖面上來看,有些最熱的地方並沒有FFU送風,因為柱子擋掉了,所以平均分配DRY COIL及FFU並不是一個最佳的溫濕度及氣流解決方案.當然,如果不
計成本,將FFU佈滿(Class 1等級),是可以得到最佳清淨度,但是建造成本及運轉成本就會非常高.

將原本天花板的位置放上去,可以看出在庫板和天花板之間,空間通常並不會太充裕,如果圖LAY的不太好,一大堆的線路,管路通常會將剩餘的空間塞得更滿.因為還要安排冰水管路,控制線路,消防管以及可能的ㄧ些公用管路,如空壓,純水,化學管等.
機台擺放的位置會影響機台周遭的溫度,製程排氣因為是把空氣往外抽,所以會影響氣流分佈,機台排氣的量如果沒有跟MAU的外氣量相搭配,有可能產生部份的負壓區,因為產生負壓,清淨度就會很難控制,另外,DRY COIL,FFU的位置都會影響室內溫濕度的變化.
室內氣流的示意圖,熱往上流動,FFU的冷風像下吹拂,DRY COIL的功能是負責室內顯熱降溫,通過DRY COIL的風降溫後,經過FFU吹入無塵室.

FFU的位置對氣流及溫度分佈均勻很重要,除非是全覆蓋率,不然機台上方不見得會有FFU分佈.

氣流分佈的示意圖,假設為上出風下回風,FFU的冷風和機台產生的熱呈上下交流的熱交換狀態.

拿掉庫板之後氣流分佈圖及可能的溫度分布變化.

無塵室的空調及溫濕度的控制對製程的良率有很重大的影響,如果先蓋無塵室再進機台,因為控制溫濕度及氣流的位置已定,很難針對機台的位置及抽氣量做補償,如果事先能夠將機台的排氣量,發熱量位置的分佈先調查好再規劃無塵室,一些日後的困擾應該會少很多,至少二次配的部份就可以省下不少錢,因為一些必要的管路如果能先預置,不要到機台進來才去弄那些東西,一定可以省下很多的成本,因為工錢可能就差好幾倍,預置的話也可以減少很多日後可能溫濕度控制不住或是無法針對機台做最佳化的困擾.進而降低整個建造的成本.例如說某區需要特別高的清淨度,因此那邊設計成較高等級,至於清淨度要求比較低的,則設計成較一般的清淨度,以節省建造及運轉成本.

就我所知,台灣似乎都是先蓋無塵室再進機台,至於二次配的部份很少人用預置的.問題是假設無塵室已經蓋好,那些DRY COIL,FFU的位置基本上已經定死無法移動,所以很難針對機台特性最佳化,即使可以做一些調整,往往幅度也有限,而且成本也很高.但是如果能在電腦上先將上面的這些東西先規劃進去,改圖比改現場那些硬梆梆的東西容易多了,經濟效益更是無法計算.

所以說,空調系統事前詳細的規劃可以避免日後很多很多的麻煩,也可以替業主降低很多的成本,我覺得這才是規劃空調系統或是無塵室系統之前應該走的方向及道路.