Nguồn phát sinh hạt được chia thành hạt vô cơ, hạt hữu cơ và hạt sống. Đối với cơ thể con người, hạt bụi dễ gây ra các bệnh về đường hô hấp và phổi, đồng thời cũng có thể gây dị ứng và nhiễm virus; đối với chip silicon, sự bám dính của các hạt bụi sẽ gây biến dạng hoặc đoản mạch các mạch tích hợp, khiến chip mất chức năng hoạt động, do đó việc kiểm soát các nguồn ô nhiễm vi mô đã trở thành một phần quan trọng trong quản lý phòng sạch.
Tầm quan trọng của việc kiểm soát môi trường phòng sạch nằm ở việc đảm bảo các điều kiện môi trường trong quá trình sản xuất đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh cụ thể, điều này rất quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp. Sau đây là tầm quan trọng và vai trò cụ thể của việc kiểm soát môi trường phòng sạch:
1. Đảm bảo chất lượng sản phẩm
1.1 Ngăn ngừa ô nhiễm: Trong các ngành công nghiệp như chất bán dẫn, dược phẩm và thiết bị y tế, các hạt ô nhiễm nhỏ có thể gây ra lỗi hoặc hỏng hóc sản phẩm. Bằng cách kiểm soát chất lượng không khí và nồng độ hạt trong phòng sạch, các chất ô nhiễm này có thể được ngăn chặn hiệu quả, không ảnh hưởng đến sản phẩm.
Ngoài việc đầu tư thiết bị phần cứng ban đầu, việc duy trì và kiểm soát độ sạch của phòng sạch cũng đòi hỏi một hệ thống quản lý "phần mềm" tốt để duy trì độ sạch. Nhân viên vận hành có tác động lớn nhất đến độ sạch của phòng sạch. Khi nhân viên vận hành vào phòng sạch, bụi tăng lên đáng kể. Khi có người qua lại, độ sạch sẽ ngay lập tức giảm sút. Có thể thấy, nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm độ sạch là do yếu tố con người.
1.2 Tính nhất quán: Môi trường phòng sạch giúp duy trì tính nhất quán và khả năng lặp lại của quá trình sản xuất, do đó đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.
Đối với lớp nền kính, sự bám dính của các hạt bụi sẽ gây ra trầy xước, chập mạch, bong bóng và các vấn đề chất lượng quy trình khác, dẫn đến việc loại bỏ các hạt bụi. Do đó, việc kiểm soát các nguồn ô nhiễm đã trở thành một phần quan trọng trong quản lý phòng sạch.
Sự xâm nhập của bụi bên ngoài và cách phòng ngừa
Phòng sạch cần duy trì áp suất dương thích hợp (>0,5mm/Hg), thực hiện tốt công tác chuẩn bị trước khi thi công để đảm bảo không rò rỉ khí, vệ sinh và lau chùi sạch sẽ nhân sự, thiết bị, nguyên vật liệu, dụng cụ, vật tư tiêu hao, v.v. trước khi đưa vào phòng sạch. Đồng thời, dụng cụ vệ sinh cần được đặt đúng vị trí và thay thế hoặc vệ sinh thường xuyên.
Phát sinh và ngăn ngừa bụi trong phòng sạch
Lựa chọn vật liệu phòng sạch phù hợp như vách ngăn và sàn, kiểm soát việc phát sinh bụi trong thiết bị xử lý, tức là bảo trì và vệ sinh thường xuyên, nhân viên sản xuất không được phép đi lại hoặc di chuyển cơ thể nhiều tại vị trí của họ và các biện pháp phòng ngừa như thêm thảm dính được thực hiện tại các trạm đặc biệt.
2. Nâng cao hiệu quả sản xuất
2.1 Giảm tỷ lệ phế liệu: Bằng cách giảm tạp chất và chất gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất, có thể giảm tỷ lệ phế liệu, tăng tỷ lệ năng suất và do đó cải thiện hiệu quả sản xuất.
Ví dụ: Có 600 bước trong quy trình sản xuất wafer. Nếu năng suất của mỗi quy trình là 99%, vậy năng suất tổng thể của 600 quy trình là bao nhiêu? Đáp án: 0,99600 = 0,24%.
Để một quy trình khả thi về mặt kinh tế, năng suất của mỗi bước cần phải cao đến mức nào?
•0,999600= 54,8%
•0,9999600=94,2%
Mỗi năng suất quy trình cần đạt trên 99,99% để đáp ứng năng suất quy trình cuối cùng lớn hơn 90% và sự nhiễm bẩn của các hạt vi mô sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất quy trình.
2.2 Tăng tốc quá trình: Làm việc trong môi trường sạch sẽ có thể giảm thời gian vệ sinh và làm lại không cần thiết, giúp quá trình sản xuất hiệu quả hơn.
3. Đảm bảo sức khỏe và an toàn cho nhân viên
3.1 Sức khỏe nghề nghiệp: Đối với một số quy trình sản xuất có khả năng phát thải các chất độc hại, phòng sạch có thể ngăn chặn các chất độc hại phát tán ra môi trường bên ngoài và bảo vệ sức khỏe người lao động. Kể từ khi loài người phát triển, công nghệ, thiết bị và kiến thức đã được cải thiện, nhưng chất lượng không khí lại suy giảm. Một người hít vào khoảng 270.000 m³ không khí trong suốt cuộc đời và dành 70% đến 90% thời gian ở trong nhà. Cơ thể con người hít vào các hạt bụi nhỏ và lắng đọng trong hệ hô hấp. Các hạt bụi có kích thước từ 5 đến 30 µm lắng đọng trong vòm họng, các hạt bụi có kích thước từ 1 đến 5 µm lắng đọng trong khí quản và phế quản, và các hạt bụi có kích thước dưới 1 µm lắng đọng trong thành phế nang.
Những người ở trong phòng thiếu không khí trong lành trong thời gian dài dễ mắc phải "hội chứng trong nhà", với các triệu chứng như đau đầu, tức ngực, mệt mỏi, đồng thời dễ mắc các bệnh về đường hô hấp và hệ thần kinh. Tiêu chuẩn quốc gia GB/T18883-2002 của nước tôi quy định lưu lượng không khí trong lành không được nhỏ hơn 30m3/h.
Thể tích không khí trong lành của phòng sạch phải đạt giá trị lớn nhất trong hai mục sau:
a. Tổng thể tích không khí cần thiết để bù cho thể tích khí thải trong nhà và đảm bảo giá trị áp suất dương trong nhà.
b. Đảm bảo lượng không khí sạch cần thiết cho nhân viên phòng sạch. Theo Quy chuẩn Thiết kế Phòng sạch, lượng không khí sạch cho mỗi người mỗi giờ không được nhỏ hơn 40m3.
3.2 Sản xuất an toàn: Bằng cách kiểm soát các thông số môi trường như độ ẩm và nhiệt độ, có thể tránh được các mối nguy hiểm về an toàn như phóng tĩnh điện để đảm bảo an toàn sản xuất.
4. Đáp ứng các yêu cầu về quy định và tiêu chuẩn
4.1 Tiêu chuẩn ngành: Nhiều ngành công nghiệp có tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt (như ISO 14644), và việc sản xuất phải được thực hiện trong phòng sạch đạt tiêu chuẩn cụ thể. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này không chỉ là yêu cầu bắt buộc theo quy định mà còn phản ánh năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.
Đối với các sản phẩm bàn làm việc sạch, nhà kho sạch, cửa sổ chuyển dòng khí, bộ lọc quạt FFU, tủ quần áo sạch, máy hút mùi dòng khí, máy hút mùi cân, màn hình sạch, máy tự làm sạch, vòi hoa sen khí, cần phải chuẩn hóa các phương pháp kiểm tra độ sạch của các sản phẩm hiện có để nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.
4.2 Chứng nhận và kiểm toán: Vượt qua cuộc kiểm toán của các cơ quan chứng nhận bên thứ ba và đạt được các chứng nhận liên quan (như GMP, ISO 9001, v.v.) để nâng cao niềm tin của khách hàng và mở rộng khả năng tiếp cận thị trường.
5. Thúc đẩy đổi mới công nghệ
5.1 Hỗ trợ R&D: Phòng sạch cung cấp môi trường thử nghiệm lý tưởng cho việc phát triển sản phẩm công nghệ cao và giúp đẩy nhanh quá trình phát triển sản phẩm mới.
5.2 Tối ưu hóa quy trình: Trong môi trường được kiểm soát chặt chẽ, việc quan sát và phân tích tác động của những thay đổi trong quy trình đối với hiệu suất sản phẩm trở nên dễ dàng hơn, từ đó thúc đẩy cải tiến quy trình.
6. Nâng cao hình ảnh thương hiệu
6.1 Đảm bảo chất lượng: Có cơ sở sản xuất sạch đạt tiêu chuẩn cao có thể nâng cao hình ảnh thương hiệu và tăng niềm tin của khách hàng vào chất lượng sản phẩm.
6.2 Khả năng cạnh tranh trên thị trường: Các sản phẩm được sản xuất trong môi trường sạch thường được coi là biểu tượng của chất lượng cao và độ tin cậy cao, giúp các công ty nổi bật trong cuộc cạnh tranh khốc liệt trên thị trường.
7. Giảm chi phí sửa chữa và bảo trì
7.1 Kéo dài tuổi thọ thiết bị: Thiết bị và dụng cụ sản xuất hoạt động trong điều kiện sạch sẽ ít bị ăn mòn và mài mòn hơn, do đó kéo dài tuổi thọ và giảm tần suất cũng như chi phí bảo trì.
7.2 Giảm tiêu thụ năng lượng: Bằng cách tối ưu hóa thiết kế và quản lý phòng sạch, cải thiện hiệu quả năng lượng, giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành.
Bốn nguyên tắc quản lý vận hành phòng sạch:
1. Không được mang vào:
Khung của bộ lọc HEPA không thể bị rò rỉ.
Áp suất thiết kế phải được duy trì trong nhà.
Người vận hành phải thay quần áo và vào phòng sạch sau khi tắm khí.
Tất cả vật liệu, thiết bị và dụng cụ phải được làm sạch trước khi mang vào.
2. Không tạo ra:
Mọi người phải mặc quần áo chống bụi.
Giảm thiểu những hành động không cần thiết.
Không sử dụng vật liệu dễ tạo bụi.
Không được mang vào những vật dụng không cần thiết.
3. Không tích lũy:
Không nên có các góc và chu vi máy khó vệ sinh hoặc khó làm sạch.
Cố gắng hạn chế tối đa các ống dẫn khí, ống nước, v.v. lộ ra trong nhà.
Việc vệ sinh phải được thực hiện theo phương pháp chuẩn và thời gian quy định.
4. Loại bỏ ngay lập tức:
Tăng số lần thay đổi không khí.
Khí thải gần bộ phận tạo ra bụi.
Cải thiện hình dạng luồng khí để ngăn bụi bám vào sản phẩm.
Tóm lại, việc kiểm soát môi trường phòng sạch có ý nghĩa to lớn trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sản xuất, bảo vệ sức khỏe và an toàn cho nhân viên, đáp ứng các yêu cầu quy định, thúc đẩy đổi mới công nghệ và nâng cao hình ảnh thương hiệu. Các doanh nghiệp nên cân nhắc kỹ lưỡng những yếu tố này khi xây dựng và bảo trì phòng sạch, đảm bảo phòng sạch có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất và nghiên cứu phát triển.
Thời gian đăng: 12-02-2025