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洁净厂房空调系统
随着世界制造业向我国的战略性转移,我国出现了越来越多的各式洁净厂房。在这些洁净厂房中,特别是量C( 量nt区g风at区d C量风cu量t)的生产厂房,洁净度要求特别严格,成为洁净厂房的典型用户。在这些集成电路的相关生产企业中,起始由于成品率很低,企业最关注的是产品的成品率问题。这是因为,成品率直接决定着企业的生产成本和成败,决定着企业能否在激烈的市场竞争中处于不败之地。
随着科技进步和技术的提升,各企业的成品率都大幅度提高,产品的品质在很大程度上得到了保证。但随着产品集成度和生产环境洁净度要求的提高,电子厂房的耗能却在急剧的增大,成为典型耗能大户。进入新世纪,能源问题已成为制约我国持续快速发展的瓶颈问题。能源的短缺,又致使能源价格不断攀升,这些都使得电子厂房的节能问题成为相关企业关注的焦点。企业要迎面竞争,想在激烈的市场竞争中不被淘汰,就必须面对洁净厂房空调系统的节能问题。
随着我国信息产业的发展,出现了越来越多洁净厂房。现阶段,洁净厂房空调系统的节能已经成为各生产商降低生产成本,增大竞争优势,击败对手的重要手段。目此,其空调系统的节能也成为研究的热点和生产商关注的焦点问题;
洁净厂房空调系统因其风量大、新风负荷太、阻力高等特点,耗能非常高,是一般空调系统的10余倍,目此,洁净室空调系统的节能设计和运行有较强的必要性和潜力;
通过减小优化气流组织,将净化风量和空调风量分开和减少洁净面积,可显著减小系统的送风量;通过设置系统排风罩和其他优化配置措施,减小系统新风量;采用自控手段和加强管理,可优化系统的风量运行。这些都将显著降低系统的耗能水平。
洁净厂房在我国的快速发展
经过多年的发展,我国集成电路产业设计、生产及销售等各环节,都取得了长足的进步和发展。我国集成电路制造业的技术工艺已进入国际主流领域,设计和封装技术接近国际水平,晶片制造工艺技术从0. 35 ,同时开发出一批拥有自主知识产权的“中国芯”,譬如方舟、龙芯、爱国者、星光、网芯、展讯等。
同时,大型晶片制造企业正在迅速崛起。中芯国际在大陆的总投资超过100亿美元,已跃居全球第4大晶片代工厂,华虹N区C成为全球第7大晶片代工企业。目前我国已建成代表国际领先技术水平的12英寸集成电路生产线,而这些不断出现的生产线,随着其技术水平的提升,对生产环境洁净度的要求也越来越高,而极高的洁净度主要靠洁净厂房和其洁净空调系统来实现。
需要采用洁净空调系统的车间有很多。在集成电路(晶圆)产业链中,自括光掩膜(制板)、waf区风(前道工序)、封装测试(后道工序)等工序。除了集成电路(晶圆的生产厂,还有其上游产业,如硅材料生产厂(拉单晶);此外,还有平面显示器生产企业:包括LCD(液晶)、PDP(等离子)、TFT、VFD、仪表盘以及显示器;光纤生产企业、制卡业、贴片业、印刷电路板等根多产业和工厂。
洁净厂房空调系统特点
洁净厂房空调系统与一般民用建筑的空调系统的不同,它首先对控制区的洁净度有很高要求。导体器件
厂房内,在硅衬底上只要落有电路线宽1/10~1/3大小的尘埃,就可能导致芯片电路短路。如今,半导体集成电路的发展突飞猛进,最近英特尔公司更是推出了采用32 nm线宽的高端处理器芯片,把生产环境的洁净度控制推向了极致。另外,洁净厂房空调系统除对洁净度要求较高外,还对温度、湿度、震动、噪音等都有不同程度要求。
洁净室与洁净厂房能源消耗比其他的建筑大得多,其运行费约是一般办公楼的10(1万级)~30(100级)倍。就空调冷负荷而言,一般办公大楼为120W/m2左右,而大规模半导体器件厂房可以达到1400~1 600w/m2。
同时,由于半导体器件生产工艺的特点,要求洁净厂房内全天(24h)保持相应的洁净度,目此,洁净空调系统(包括排风系统)、为其配套的冷、热源及相应的输送系统需每天24 h运行,这也与其他空调系统极其不同。运行时间的增长也使其空调系统的节能更具有潜力和意义。
洁净厂房空调系统的耗能特点
送风量大
洁净度的提高和维持是半导体器件厂房空调系统设计和运行的重要任务,这一任务的完成要依赖很高的送风量,是以高能耗为代价的。就送风量而言,一般办公大楼换气次数为10h-1左右,而大规模半导件器件厂房内,为了满足相应的洁净度要求,需要保证很高的换气次数,致使循环风量非常大。100级洁净室的换气次数可选到400 h-1,10000级洁净室的换气次数日选到40 h-1,100000级洁净室的换气次数也要30 h-1。
新风负荷大
在电子厂房中,某些车间散发出有害气体,需要通过排风加以消除,这就加大了系统的新风量。洁净室的各类制冷负荷中,最重要的有新风、风机温升和设备散热3项,而尤以新风最大。根据有关部门