电子无尘系统中央空调解决方案

时间:2025-02-20 17次阅读

电子无尘车间(如半导体、显示屏、PCB生产)对中央空调系统的要求极为严苛,需满足纳米级洁净度、超精密温湿度控制、静电防护及能耗优化等核心需求。以下是针对电子无尘车间的中央空调解决方案,涵盖系统设计、设备选型、洁净管理及实施要点。如有相关需求可以直接电话咨询,我们根据您具体的情况,制定专属方案。

一、核心需求与重点关注

1. 环境标准

参数

半导体车间(Class 1)

显示屏车间(Class 10)

PCB车间(Class 100)

洁净度

≥0.1μm粒子≤10个/m³

≥0.3μm粒子≤10³个/m³

≥0.5μm粒子≤10⁴个/m³

温度控制

22±0.1℃

23±0.5℃

25±1℃

湿度控制

45±1%RH

50±3%RH

55±5%RH

静电控制

≤10V(ESD S20.20)

≤50V

≤100V

2. 重点关注

  • 微粒控制:AMC(气态分子污染物)浓度需≤0.1ppb

  • 热负荷管理:光刻机等设备散热密度达500-1000W/㎡

  • 系统兼容性:需兼容氮气/氩气等工艺气体环境

电子无尘系统中央空调解决方案

二、系统设计方案

1. 分层净化系统

层级

技术方案

过滤效率

压差控制

初级

新风三级过滤(G4+F8+活性炭)

PM2.5过滤≥99.9%

+5Pa

次级

循环风FFU(ULPA U15)

0.12μm截留≥99.9995%

+15Pa

终端

化学过滤器(AMC控制)

酸/碱/有机物≥95%

+25Pa(核心区)

2. 温湿度精准控制

双冷源除湿机组:

  • 冷冻水(7/12℃)+转轮除湿(露点≤-40℃)复合控湿

  • 湿度波动≤±0.5%RH(半导体车间)

干冷盘管技术:

  • 避免冷凝水产生,湿度控制精度±1%RH

3. 静电消除系统

离子风系统:

  • 平衡离子浓度(±5 ions/cm³)

  • 表面静电消除≤0.5秒(从1000V到10V)

材料优化:

  • 风管/过滤器框体采用碳纤维复合材料(表面电阻10⁶-10⁹Ω)

三、核心设备选型

设备名称

技术参数

推荐品牌

ULPA超高效过滤器

MPPS效率≥99.99995%@0.12μm

Camfil、AAF

变频FFU系统

风速0.35-0.55m/s可调,噪音≤55dB

Nippon Muki、台达

AMC

化学过滤器酸性气体(SOx/NOx)去除率≥99%

CLARCOR、Freudenberg

静电消除离子风机

平衡电压±5V,覆盖半径≥3m

Simco-Ion、Keyence

四、气流组织与节能设计

1. 气流模型

  • A[新风处理机组] --> B[循环风机组]

  • B --> C[FFU层流送风]

  • C --> D[高架地板回风]

  • D --> E[AMC化学过滤]

  • E --> B

2. 节能技术

  • 变频优化:根据实时粒子浓度调节风机转速(节能25-40%)

  • 热回收系统:排风显热回收效率≥70%(半导体厂年省电费≥100万元)

  • Free Cooling:冬季利用室外低温空气直接制冷(适用天数≥150天/年)

五、合规验证与运维

1. 验收标准

测试项目

方法标准

合格指标

洁净度测试

ISO 14644-1

粒子数达标率100%

AMC检测

SEMI F21-1102

总VOCs≤0.1ppb

气流均匀性

IEST RP-CC006.3

风速波动≤±15%

静电消散

ANSI/ESD S20.20

消散时间≤2秒

2. 智能运维

  • 预测性维护:振动传感器预警风机故障(提前14天准确率≥90%)

  • 数字孪生系统:3D模型实时映射设备状态,运维效率提升40%

六、成本与效益分析

1. 成本概算

项目

金额明细(以1000㎡ Class 1车间为例)

ULPA过滤系统(FFU+风管+化学过滤)

600-800万元

温湿度控制机组(双冷源除湿+精密空调)

300-450万元

静电管理系统(离子风机+监测系统)

80-120万元

总成本

980-1370万元

2. 生产效益

  • 良率提升:洁净度达标可使芯片良率从95%提升至99.9%(单厂年增收≥1亿元)

  • 能耗优化:综合节能率≥35%,年省电费150-250万元

七、风险控制

1. 微粒污染

  • 解决方案:配置冗余FFU系统(N+1),故障时自动切换

2. 湿度失控

  • 解决方案:双路除湿机组+备用转轮,露点波动≤±1℃

八、推荐方案与合作模式

1. 标准方案(适合Class 100-1000车间)

  • MERV15过滤+干盘管控湿

  • 静电消除+基础AMC控制

2. 高阶方案(适合Class 1-10车间)

  • ULPA过滤+双冷源除湿

  • 全场景AMC控制+AI运维

3. 合作模式

  • EPC总包:设计-施工-运维全流程服务。

在线提交工单