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Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. Certificaciones
Tecnologías de control del sistema MAU + FFU + DCC en salas limpias
2024-12-12
En industrias de alta gama como la fabricación de semiconductores, la biomedicina y la electrónica de precisión,el control de los parámetros ambientales en las salas limpias afecta directamente a la calidad del producto y a la fiabilidad de los resultados de la investigación científicaEl sistema MAU (unidad de aire de maquillaje) + FFU (unidad de filtro de ventilador) + DCC (unidad de bobina seca), como la solución principal de purificación del aire para salas limpias,se ha convertido en un apoyo clave para lograr ambientes limpios estrictos debido a sus características de control flexibles y eficientesEste artículo profundizará en las tecnologías de control básicas de este sistema, revelando cómo crea un espacio limpio estable y preciso a través de operaciones colaborativas multidimensionales. I. Descripción general del sistema MAU + FFU + DCC El sistema MAU + FFU + DCC es un sistema integrado de tratamiento y circulación de aire en el que cada componente realiza sus funciones específicas mientras colabora sin problemas: UMAes responsable del preprocesamiento del aire fresco, incluido el ajuste de la temperatura y la humedad, la filtración primaria y el suministro de aire fresco; FFU,como núcleo de la depuración de la fase final, garantiza el control de partículas en las zonas limpias mediante una filtración de alta eficiencia y un suministro direccional de aire; DCCregula con precisión las cargas térmicas sensibles interiores para mantener la uniformidad del campo de temperatura. This architecture of "fresh air preprocessing + end-stage purification + sensible heat fine-tuning" not only meets the cleanroom's demand for fresh air but also achieves refined management of environmental parameters through hierarchical control, ofreciendo una mayor eficiencia energética y flexibilidad en comparación con los sistemas de aire acondicionado centralizados tradicionales.
II. Puntos clave del control del sistema (I) Control de la temperatura: regulación de precisión mediante la colaboración de varios módulos Las fluctuaciones de temperatura son un factor crítico que afecta a la fabricación de precisión, por ejemplo, en los procesos de litografía de semiconductores, una diferencia de temperatura de 0.1°C puede causar desviaciones en la transferencia del patrón de chipsEl sistema MAU + FFU + DCC logra una precisión de control de temperatura a nivel micro a través de un control colaborativo de tres niveles: Control de la temperatura básica por UMA:Adopta un algoritmo PID adaptativo para ajustar dinámicamente el caudal de agua o el caudal de refrigerante de las bobinas de calefacción/enfriamiento basándose en la retroalimentación de la temperatura en tiempo real en la sala limpia.estabilizar la temperatura del aire fresco dentro del rango establecido (generalmente con una precisión de ±0.5 °C); Regulación indirecta de las FFU:Aunque no participa directamente en el control de la temperatura, su distribución del volumen de aire afecta a la organización del flujo de aire interior.Al optimizar el diseño de la FFU (como la disposición uniforme de estilo matriz) y la configuración de la velocidad del viento (generalmente 0.3-0.5 m/s), se pueden reducir los gradientes de temperatura locales; Compensación térmica razonable por DCC:La orientación a las fuentes de calor locales generadas por el funcionamiento del equipo (como las máquinas de litografía y los biorreactores), la compensación en tiempo real de las cargas térmicas sensibles se logra mediante el ajuste del flujo de agua refrigerada,garantizar que el error de uniformidad de temperatura en las zonas limpias sea ≤ ± 0.2 °C. Caso de aplicación:En el taller de litografía de una fábrica de obleas de 12 pulgadas, a través del control de enlace de MAU y DCC, las fluctuaciones de temperatura se limitan estrictamente dentro de ± 0,1 °C, mejorando el rendimiento del chip en aproximadamente 3%. (II) Control de la humedad: equilibrar la anticondensación y la estabilidad del proceso La humedad alta puede causar corrosión del equipo, mientras que la humedad baja puede conducir a electricidad estática. Función principal de ajuste de la UMA:Integra módulos de humidificación de vapor/electrodo y módulos de deshumidificación de condensación/rotatoria, cambiando automáticamente los modos en función de la humedad en tiempo real (con una precisión de ± 2% RH).en talleres farmacéuticos de liofilización, la humedad debe estabilizarse en un 30-40%RH para evitar la absorción de humedad del fármaco; Distribución de los uniformes auxiliares por UFF:Elimina las zonas locales de alta humedad a través de la circulación del aire, especialmente en las zonas de las esquinas de las salas limpias, para evitar el crecimiento microbiano causado por la humedad desigual; Lógico de control de enlace:Cuando el MAU detecte que la humedad se desvía del valor establecido, primero ajustará la humedad del aire fresco,y DCC cooperarán para reducir la temperatura de la superficie de la bobina (necesita ser 1-2 °C más alta que el punto de rocío para evitar la condensación), formando un control de circuito cerrado. (III) Gestión de la limpieza: filtración de todo el proceso de origen a fin La limpieza es el indicador central de las salas limpias, que debe lograrse mediante filtración jerárquica y organización del flujo de aire: Preprocesamiento por parte del MAU:Utiliza filtros de eficiencia media G4 y F8 para interceptar partículas de PM10 o más en el aire fresco, reduciendo la carga de la filtración de la etapa final; Purificación en fase final por FFU:Equipado con filtros HEPA (eficiencia de filtración ≥ 99,97% para partículas de 0,3 μm) o ULPA (eficiencia de filtración ≥ 99,999% para partículas de 0,12 μm),garantizar que el aire suministrado a las zonas limpias cumple las normas ISO de clase 5 (clase 100) o más altas; Optimización de la organización del flujo de aire:Forma un flujo unidireccional vertical a través de una disposición uniforme de las FFU (la tasa de cobertura es generalmente de 60-100%), "expulsar" los contaminantes de las zonas limpias,y coopera con el diseño de salida de aire de retorno para lograr un "efecto de pistón" y evitar zonas muertas de flujo de aire. Referencia de datos: en las salas limpias de chips electrónicos, cuando la velocidad del viento de funcionamiento de las FFU se estabiliza en 0,45 m/s, el número de partículas ≥ 0.5 μm en cada pie cúbico de aire pueden controlarse por debajo de 35 (cumplimiento de las normas ISO Clase 5). - Control de la presión: una barrera crítica contra la contaminación cruzada El gradiente de presión es el núcleo para mantener el "flujo unidireccional" entre las áreas limpias y el exterior, así como entre las áreas con diferentes niveles de limpieza: Ajuste del volumen de aire fresco por UMA:Monitorización en tiempo real de las diferencias de presión entre las zonas limpias y las no limpias (generalmente 10-30 Pa) mediante sensores de presión diferencial.y ajuste dinámico del volumen de aire fresco en conexión con ventiladores de frecuencia variable para garantizar un entorno de presión positiva (evitando la intrusión de la contaminación externa); Diseño jerárquico de la presión:A pressure difference of 5-10Pa needs to be set between areas with different cleanliness levels (such as ISO Class 5 and ISO Class 7) to avoid air from low-cleanliness areas entering high-cleanliness areas; Mecanismo de protección de emergencia:Cuando la diferencia de presión sea inferior al umbral establecido, el sistema activará automáticamente una alarma sonora y visual y activará un ventilador de respaldo para mantener la presión.evitar la interrupción de la producción. III. Aplicación en profundidad de las tecnologías de control inteligente El control tradicional de la sala limpia se basa en la inspección manual y el ajuste manual, que es difícil de hacer frente a los cambios dinámicos de carga.El sistema MAU + FFU + DCC logra una gestión precisa "no tripulada" mediante una actualización inteligente: Plataforma de seguimiento centralizada:Basado en sistemas PLC o DCS, que integran más de 30 parámetros como la temperatura y humedad de la unidad de control, el estado de funcionamiento de la unidad FFU y el flujo de agua DCC en la interfaz HMI,soporte para visualización de datos en tiempo real y consulta de curvas históricas; Algoritmo de ajuste adaptativo:Cuando se detecta el arranque o la parada del equipo de producción (como el aumento repentino de la carga térmica causado por el arranque de las máquinas de grabado de semiconductores),el sistema puede ajustar automáticamente el flujo de la bobina MAU y la salida DCC en 10 segundos para mantener la estabilidad de los parámetros; Mantenimiento predictivo:Al analizar datos como la corriente del ventilador FFU y la presión diferencial del filtro, se proporciona una alerta temprana de fallas del equipo (como bloqueo del filtro y envejecimiento del motor) para evitar apagones repentinos; Optimización del consumo de energía:Adopción de algoritmos de IA para combinar dinámicamente el volumen de aire fresco con la carga interior, ahorrando entre un 20% y un 30% de energía en comparación con los sistemas tradicionales.que es particularmente adecuado para el funcionamiento a largo plazo de grandes salas limpias. IV. Puesta en marcha y optimización del sistema: el paso clave de la cualificación a la excelencia Un sistema MAU + FFU + DCC de alta calidad requiere procedimientos estrictos de puesta en marcha para lograr un rendimiento óptimo: Puesta en marcha de una sola máquina - ¿Qué es eso?el rango de conversión de frecuencia del ventilador de ensayo (generalmente 30-100 Hz), la resistencia inicial del filtro (debe ser ≤ 10% del valor de diseño) y la velocidad de respuesta al ajuste de la temperatura y la humedad; En el caso de las empresas:Inspeccionar cada unidad para determinar la uniformidad de la velocidad del viento (desviación ≤ ± 10%), la integridad del filtro (mediante detección de fugas mediante escaneo) y el nivel de ruido (debe ser ≤ 65 dB); DCC: ¿ Qué está pasando?Verificar la exactitud de ajuste del caudal de agua (± 5%) y la eficiencia del intercambio térmico de la bobina. Puesta en marcha del enlace Simulación de condiciones de trabajo extremas (como condiciones climáticas de alta temperatura y humedad en verano, funcionamiento del equipo a plena carga) para probar y ajustar los efectos de control del sistema sobre la temperatura.humedad, limpieza y presión; Utilice equipos de precisión tales como contadores de partículas (tamaño mínimo de partículas detectables 0.1μm) y registradores de datos de temperatura y humedad (intervalo de muestreo 10s) para registrar datos de más de 50 puntos de monitoreo en la sala limpia; Optimizar los parámetros del PID (como el coeficiente proporcional Kp, el tiempo integral Ti) y ajustar el volumen de aire y los parámetros del flujo de agua de las MAU, FFU y DCC para garantizar que el exceso de ajuste de temperatura sea ≤ 0.3°C y tiempo de recuperación de humedad ≤5min. Optimización continua Establecer un modelo de consumo de energía basado en datos de funcionamiento, ajustando dinámicamente el número de FFU en funcionamiento (20-30% pueden apagarse en condiciones de carga inferior a la plena); Reemplazar los filtros regularmente (filtros primarios cada 1-3 meses, filtros de eficiencia media cada 6-12 meses, filtros de alta eficiencia cada 2-3 años) para mantener una resistencia estable del sistema. Conclusión: Tecnología que permite una fabricación limpia La tecnología de control del sistema MAU + FFU + DCC es el apoyo central para que las salas limpias modernas pasen de la "operación de cumplimiento" a la "gestión del desgaste".A través del control multidimensional de la temperatura, la humedad, la limpieza y la presión, combinados con el empoderamiento profundo de tecnologías inteligentes,el sistema puede proporcionar un entorno limpio estable y fiable para las actividades de fabricación y investigación científica de alta gama. Como proveedor de servicios especializado en tecnología de salas limpias, siempre buscamos "precisión de parámetros, eficiencia energética operativa e inteligencia de gestión",proporcionar a los clientes soluciones de proceso completo desde el diseño del sistema y la selección del equipo hasta la puesta en marcha y la optimizaciónSi se encuentra con dificultades técnicas o tiene necesidades en el control ambiental de la sala limpia,Por favor, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Usaremos nuestra experiencia profesional para ayudar a sus actividades de producción e investigación científica a alcanzar nuevas alturas..