Що таке фільтр ULPA? Чим він відрізняється від HEPA і де він насправді належить

Фільтр ULPA – це повітряний фільтр із ультра-низьким проникненням, класифікований відповідно до EN 1822, група U. Обмеження класу:

•U15: інтегральна ефективність більше або дорівнює 99,9995%

•U16: інтегральна ефективність більше або дорівнює 99,99995%

•U17: інтегральна ефективність більше або дорівнює 99,999995%

Це формальна сторона класифікації. На ринку ви також побачите продукти ULPA, які описуються як 99,9995% при 0,1–0,2 мкм або близько 0,12 мкм, особливо в панелях для чистих приміщень, призначених для електроніки. Наприклад, продукт ULPA з низьким вмістом бору для використання в напівпровідниках публікується на рівні 99,9995% при 0,1–0,2 мкм, а в багатьох посібниках для порівняння використовується 0,12 мкм як практичний еталонний розмір для обговорень ULPA.

Коли покупці запитують про ефективність фільтра U15, вони зазвичай хочуть коротку версію:

•U15 є початковим класом ULPA

•відповідно до EN 1822, його інтегральна ефективність становить 99,9995%.

• в літературі про продукт часто описується приблизно 0,1–0,2 мкм

• він знаходиться вище H14 за ефективністю фільтрації та зазвичай вище H14 за початковим опором і вартістю також

Наші інженери часто бачать, як покупці змішують три різні системи:

•ISO 16890 / застарілий EN 779 для фільтрів загальної вентиляції

• EN 1822 / ISO 29463 для EPA, HEPA та ULPA

•польові терміни, як-от «медичний HEPA» або «чисте приміщення ULPA»

Не порівнюйте aФільтр G4, MERV 8 або ePM1до аПанель У15ніби вони належать до одного дерева рішень. Вони цього не роблять. ULPA належить до-абсолютно фільтрованої сторони ринку

Основний розрив ефективності визначити легко. Важче пояснити, що ця прогалина робить із системою.

Відповідно до EN 1822:

H13:Більше або дорівнює 99,95%

H14:Більше або дорівнює 99,995%

U15:Більше або дорівнює 99,9995%

U16:Більше або дорівнює 99,99995%

U17:Більше або дорівнює 99,999995%

Це означає аФільтр ULPA проти HEPAрішення стосується не лише «чистішого повітря». Зазвичай це впливає на:

Початкове падіння тиску

вибір вентилятора

Споживання енергії FFU або термінального модуля

економіка інтервалу заміни

тест-на витік і кваліфікаційні очікування

чи справді процес виграє від останньої частки ефективності

Цей компроміс-часто чітко демонструється в лінійках напівпровідникових чистих приміщень. Їхні мікроелектронні панелі доступні в розмірах H14 та U15-U17, що підкреслює низький перепад тиску, над-низьке виділення газу та придатність для мікроелектронних чистих приміщень та обладнання. Це яскраво демонструє, що як тільки ви входите в сферу напівпровідникової фільтрації повітря, обговорення вже не тільки про видалення твердих частинок, але й про комплексний розгляд контролю частинок, чистоти на молекулярному рівні та споживання енергії.

Простий-англійський погляд на це

HEPA часто є правильною відповіддю, коли кімната побудована навколо інфекційного контролю, захисту продуктів або високої чистоти без надзвичайної чутливості до частинок.

ULPA є правильною відповіддю, коли процес чутливий до дрібніших частинок, нижчої толерантності до дефектів і набагато жорсткіших цілей чистих приміщень.

Ось чому загальне твердження на зразок «ULPA краще» не є корисним. У багатьох проектах ULPA є кращим, лише якщо процес може виправдати додатковий перепад тиску та вартість.

Тут логіка програми має більше значення, ніж мова брошури.

Операційні та медичні приміщення

ASHRAE 170 встановлює базовий рівень фільтрації для операційних принаймні MERV 16 і спеціально вимагає використання фільтрів HEPA на пристрої повітряного терміналу в певних спеціальних АБО випадках, таких як ортопедичні процедури, трансплантація, нейрохірургія та спеціальні опікові процедури. Іншими словами, керівництво з охорони здоров’я не розглядає ULPA як відповідь за замовчуванням для стандартного дизайну АБО. Навіть якщо використовується HEPA, метою є контроль-ризику інфекції та захищений потік повітря над хірургічним полем, а не захист-напівпровідникового рівня продуктивності.

Тож коли покупці кажуть, що «в хірургічних кабінетах використовується HEPA», це, як правило, правильний напрямок. Цільовий показник фільтрації в охороні здоров’я є високим, але він обумовлений безпекою пацієнта та процедурним дизайном повітряного потоку, а не чутливістю до часток і молекул у процесах виробництва пластин.

Напівпровідникові фабрики та передова електроніка

Напівпровідникові установки - це інший світ. Керівництво Camfil щодо напівпровідників стверджує, що фабрики використовують повну фільтрацію та розчини для-контролю AMC для зниження концентрації частинок і молекул до рівнів класу 1 ISO для частинок і рівнів нижче-ppb для молекулярного забруднення повітрям. Їх панелі-для чистих приміщень, орієнтовані на електроніку, пропонуються у варіантах HEPA H14 та ULPA U15, U16, U17, спеціально для мікроелектронної промисловості та з компонентами з над-низьким газовиділенням.

Ось чому сучасне виробництво чіпів часто виходить за межі HEPA і переходить до ULPA, особливо в критичних технологічних зонах, міні{0}}інструментальних середовищах, літографічних зонах або інших частинах фабрики, де дрібніші частинки та молекулярні забруднення безпосередньо впливають на продуктивність. Практичний спосіб сказати це так:

лікарня захищає пацієнтів і процедури

фабрика чіпів захищає врожайність за набагато нижчого порогу браку

Те саме слово: чистий. Дуже різний поріг.

Це одна з деталей, яку не-покупці електроніки пропускають.

У напівпровідникових чистих приміщеннях фільтр не можна розглядати як інертну коробку. Сам фільтр може стати джерелом забруднення, якщо середовище або компоненти виділяють небажані добавки або молекулярні забруднення.

Дослідження кремнієвої мікроелектроніки 1991 року виявило, що забруднення бором у повітрі було виявлено боросилікатним склом у високо-ефективних повітряних фільтрах для частинок. Пізніші галузеві звіти зазначали, що постачальники традиційних носіїв зі скло-волокна розробили продукти з низьким вмістом-бору, і ці носії отримали визнання на ринку у відповідь на вимоги до напівпровідників.

Це пояснює, чому сучасні електронні-продукти ULPA підкреслюють конструкцію з низьким-бором, -без домішок або над-викидом газів. В одному з поточних продуктів ULPA із низьким вмістом-бору для напівпровідникових додатків до-14 нм стверджується, що середовище з низьким вмістом-бору-волокна запобігає забрудненню-бором через фільтр, і зокрема попереджає, що бор у стандартному середовищі ULPA може виділяти газ у потоці повітря високої-чистоти та спричиняти ненавмисне легування p-типу. Camfil висловлює подібну точку зору з іншого боку, пропагуючи компоненти з ультра-невикидом газів, які не містять добавок, у своїх мікроелектронних панелях для чистих приміщень.

Якщо ваш проект знаходиться в:

•виготовлення пластин

•літографія

•покриття фоторезистом / експозиція

•вдосконалена упаковка

•інструменти мікроелектроніки або міні{0}}середовища

тоді розмова повинна вийти за рамкиЕфективність ULPAі включають:

• середовища з низьким-бором

•конструкція-без добавок

•низьке-виділення органічних газів

•сумісність зі стратегією керування-AMC

Для напівпровідникової фільтрації повітря це не є предметом розкоші. Це частина захисту процесу.

Наші інженери зазвичай починають із застосування, а не з класу фільтра.

Спочатку ми ставимо чотири запитання:

•Яка цільова чистота приміщення або технологічної зони?

•Чи процес чутливий переважно до біонавантаження, часток або молекулярного забруднення?

•Чи може система поглинути більший перепад тиску, який зазвичай виникає з жорсткішими фільтрами?

•Це проект у галузі охорони здоров’я/фармації чи мікроелектроніки/напівпровідників?

Нещодавно ми допомогли клієнту в Південно-Східній Азії, який спочатку запитував U15 для всього проекту, оскільки їхня команда припускала, що «вищий клас означає безпечніше». Виявилося, що ULPA потрібна лише для критичних мікроелектронних процесів. Зони підтримки можуть залишатися на термінальній фільтрації класу HEPA-. Ця зміна зменшила як навантаження на вентилятор, так і бюджет фільтра, не послаблюючи фактичного-контролю ризиків процесу.

Зазвичай це правильний підхід. Використовуйте ULPA там, де це вирішує реальну проблему. Не поширюйте його скрізь, якщо процес справді не потребує цього.

Перш ніж завершити специфікацію, перевірте ці пункти:

Стандарт: EN 1822 / ISO 29463, не загальні-стандарти вентиляції

Клас: H13, H14, U15, U16 або U17 залежно від потреб процесу

Основа ефективності: MPPS та опублікована інтегральна ефективність

Початкове падіння тиску: відповідає вентилятору, FFU або термінальному модулю

Застосування: хірургія / охорона здоров'я, фармацевтика, напівпровідники або інструментальне середовище

Ризик середовища: стандартне скляне середовище, скляне середовище з низьким-бором або мембранне середовище-без добавок

Конструкція: компоненти з низьким-викидом газу, якщо використовуються в середовищі електроніки

Перевірка на витік: індивідуальне сканування-перевірено, якщо цього вимагає програма