Što je ULPA filter? Kako se razlikuje od HEPA-e i gdje zapravo pripada

ULPA filtar je filtar za zrak s ultra-niskom penetracijom klasificiran prema EN 1822 grupi U. Ograničenja klase su:

•U15: integralna učinkovitost veća ili jednaka 99,9995%

•U16: integralna učinkovitost veća ili jednaka 99,99995%

•U17: integralna učinkovitost veća ili jednaka 99,999995%

To je strana formalne klasifikacije. Na tržištu ćete također vidjeti ULPA proizvode koji se opisuju kao 99,9995% na 0,1–0,2 μm ili oko 0,12 μm, posebno u proizvodima ploča za čiste sobe namijenjenim elektronici. Na primjer, ULPA proizvod s niskim-borom za upotrebu u poluvodiču objavljen je na 99,9995% @ 0,1–0,2 μm, a mnogi vodiči za usporedbu koriste 0,12 μm kao praktičnu referentnu veličinu za rasprave o ULPA.

Kada kupci pitaju o učinkovitosti U15 filtera, obično žele kratku verziju:

•U15 je ulazna ULPA klasa

•prema EN 1822, ocijenjena je na 99,9995% integralne učinkovitosti

•u literaturi o proizvodima često se opisuje učinak oko 0,1–0,2 μm

• nalazi se iznad H14 u učinkovitosti filtracije i obično iznad H14 u početnom otporu i cijeni također

Naši inženjeri često vide kako kupci miješaju tri različita sustava:

•ISO 16890 / naslijeđe EN 779 za filtre opće ventilacije

•EN 1822 / ISO 29463 za EPA, HEPA i ULPA

• pojmovi na terenu poput "medicinski HEPA" ili "cleanroom ULPA"

Ne uspoređujte aG4, MERV 8 ili ePM1 filterdo aploča U15kao da pripadaju istom stablu odlučivanja. Oni to ne čine. ULPA pripada apsolutnoj-strani filtra na tržištu

Osnovni jaz u učinkovitosti lako je navesti. Teži dio je objasniti što taj jaz čini sustavu.

Prema EN 1822:

H13:Veći ili jednak 99,95%

H14:Veći ili jednak 99,995%

U15:Veći ili jednak 99,9995%

U16:Veći ili jednak 99,99995%

U17:Veći ili jednak 99,999995%

To znači aULPA vs HEPA filterodluka se ne odnosi samo na "čišći zrak". Obično utječe na:

Inicijalni pad tlaka

izbor obožavatelja

FFU ili korištenje energije terminalnog modula

ekonomika intervala zamjene

test-propuštanja i očekivanja kvalifikacije

ima li proces doista koristi od tog posljednjeg djelića učinkovitosti

Ovaj kompromis-često se jasno pokazuje u proizvodnim linijama poluvodiča za čiste sobe. Njihove mikroelektroničke ploče dostupne su u veličinama H14 i U15-U17, s naglaskom na niskom padu tlaka, ultra-niskom otpuštanju plina i prikladnosti za mikroelektroničke čiste sobe i opremu. Ovo snažno ilustrira da kada jednom uđete u polje poluvodičke filtracije zraka, rasprava više nije samo o uklanjanju čestica, već sveobuhvatno razmatranje kontrole čestica, čistoće na molekularnoj razini i potrošnje energije.

Jednostavan-engleski način gledanja na to

HEPA je često pravi odgovor kada je prostorija izgrađena oko kontrole infekcija, zaštite proizvoda ili visoke čistoće bez ekstremne osjetljivosti na čestice.

ULPA je pravi odgovor kada je proces osjetljiv na manje čestice, manju toleranciju grešaka i mnogo strože ciljeve čistih prostorija.

Zato paušalna izjava poput "ULPA je bolja" nije korisna. U mnogim je projektima ULPA bolja samo ako proces može opravdati dodatni pad tlaka i troškove.

Ovdje je logika aplikacije važnija od jezika brošure.

Operacijske dvorane i zdravstveni prostori

ASHRAE 170 postavlja osnovnu vrijednost filtracije za operacijske dvorane na minimalno MERV 16, a posebno zahtijeva HEPA filtre na uređaju za zračni terminal u određenim specijalnim OR slučajevima kao što su ortopedski zahvati, transplantacije, neurokirurgija i namjenski postupci opeklina. Drugim riječima, zdravstvene smjernice ne tretiraju ULPA kao zadani odgovor za standardni dizajn ILI. Čak i tamo gdje se koristi HEPA, cilj je kontrola-rizika infekcije i zaštićeni protok zraka preko kirurškog polja, a ne zaštita-na razini poluvodiča.

Dakle, kada kupci kažu da "kirurške sobe koriste HEPA", to je općenito pravi smjer. Cilj filtracije u zdravstvu je visok, ali ga pokreću sigurnost pacijenta i proceduralni dizajn protoka zraka, a ne osjetljivost na čestice i molekule procesa pločica.

Tvornice poluvodiča i napredna elektronika

Poluvodički uređaji su drugačiji svijet. Camfilove smjernice za poluvodiče navode da tvornice koriste rješenja za potpunu filtraciju i AMC-kontrolu za snižavanje koncentracija čestica i molekula na razine ISO klase 1 za čestice i sub{3}}ppb razine za molekularnu kontaminaciju u zraku. Njihove ploče-usmjerene na elektroniku u čistim sobama nude se u HEPA H14 i ULPA U15, U16, U17, posebno za mikroelektroničku industriju i s komponentama s ultra{10}}niskim ispuštanjem plinova.

Zbog toga se napredna proizvodnja čipova često pomiče izvan HEPA i prelazi u ULPA, posebno u kritičnim procesnim zonama, alatnim mini-okruženjima, područjima litografije ili drugim dijelovima tvornice gdje manje čestice i molekularna kontaminacija izravno utječu na iskorištenje. Praktičan način da se to kaže je sljedeći:

bolnica štiti pacijente i postupke

tvornica čipova štiti prinos na daleko nižem pragu grešaka

Ista riječ: čisto. Vrlo različit prag.

Ovo je jedan od detalja koji mnogim-kupcima neelektronike nedostaje.

U čistim sobama poluvodiča, filter se ne može tretirati kao inertna kutija. Sam filtar može postati izvor kontaminacije ako medij ili komponente ispuštaju neželjene dodatke ili molekularne kontaminante.

Studija o mikroelektronici silicija iz 1991. otkrila je da je kontaminacija borom u zraku povezana s borosilikatnim staklom u visoko-učinkovitim zračnim filtrima čestica. U kasnijim izvješćima industrije zabilježeno je da su dobavljači tradicionalnih medija od staklenih-vlakna razvili proizvode s niskim-borom, a ti su mediji stekli prihvaćanje na tržištu kao odgovor na zahtjeve poluvodiča.

Ta pozadina objašnjava zašto moderni proizvodi ULPA-razreda elektronike naglašavaju konstrukciju s niskim-borom, -bez dodataka ili ultra-ispuštanjem plinova. Jedan trenutni ULPA proizvod s niskim-borom za poluvodičke aplikacije ispod-14 nm navodi da mediji s niskim-borom od staklenih-vlakna sprječavaju kontaminaciju filtrom-borom i posebno upozoravaju da bor u standardnim ULPA medijima može ispariti u protoku zraka visoke-čistoće i uzrokovati nenamjerno dopiranje p-tipa. Camfil iznosi slično mišljenje iz drugog kuta promičući komponente s ultra-niskim ispuštanjem plinova, bez dodataka u svojim mikroelektroničkim pločama za čiste sobe.

Ako je vaš projekt u:

•proizvodnja vafla

•litografija

•fotootporni premaz / ekspozicija

•napredno pakiranje

•mikroelektronički alati ili mini-okruženja

tada bi razgovor trebao ići daljeULPA učinkovitosti uključuju:

•medij s-niskim sadržajem bora

•konstrukcija-bez dodataka

•nisko{0}}organsko ispuštanje plinova

•kompatibilnost s AMC-strategijom upravljanja

Za poluvodičku filtraciju zraka to nije luksuzna stavka. To je dio zaštite procesa.

Naši inženjeri obično počinju s primjenom, a ne s klasom filtera.

Prvo postavljamo četiri pitanja:

•Koja je ciljna čistoća prostorije ili procesne zone?

• Je li proces osjetljiv uglavnom na bioopterećenje, čestice ili molekularnu kontaminaciju?

• Može li sustav apsorbirati veći pad tlaka koji obično dolazi s čvršćim filtrima?

•Je li projekt u zdravstvu/farmaciji ili u mikroelektronici/poluvodiču?

Nedavno smo pomogli klijentu u jugoistočnoj Aziji koji je isprva zatražio U15 u cijelom projektu jer je njihov tim pretpostavio da "viša ocjena znači sigurnije". Ispostavilo se da samo kritična mikroelektronička procesna područja trebaju ULPA. Područja podrške mogu ostati na terminalnoj filtraciji stupnja HEPA-. Ta je promjena smanjila opterećenje ventilatora i proračun za filtriranje bez slabljenja stvarne kontrole rizika procesa-.

To je obično ispravan pristup. Koristite ULPA tamo gdje rješava pravi problem. Nemojte ga širiti posvuda osim ako to proces uistinu ne treba.

Prije nego što finalizirate specifikaciju, provjerite ove točke:

Standard: EN 1822 / ISO 29463, ne opći-standardi ventilacije

Klasa: H13, H14, U15, U16 ili U17 ovisno o potrebi procesa

Osnova učinkovitosti: MPPS i objavljena integralna učinkovitost

Početni pad tlaka: usklađen s ventilatorom, FFU ili terminalnim modulom

Primjena: kirurgija/zdravstvo, farmacija, poluvodič ili okruženje alata

Rizik medija: standardni stakleni mediji, stakleni mediji s niskim-borom ili membranski mediji-bez primjesa

Konstrukcija: komponente s niskim-ispuštanjem plina ako se koriste u elektroničkim okruženjima

Ispitivanje curenja: pojedinačno skeniranje-testirano gdje to aplikacija zahtijeva