Triển lãm quốc tế RHVAC, Phòng sạch trở lại tháng 11/2024 tại TP. Hồ Chí Minh

Hiện nay nhu cầu về phòng sạch điện tử ứng dụng trong nhà máy ngày càng tăng khi thu hút càng nhiều các chủ đầu tư gia nhập, mở rộng ngành. Tuy nhiên, quy trình sản xuất, lắp ráp các thiết bị và linh kiện điện tử rất phức tạp, đòi hỏi phòng sạch phải được thiết kế đúng chuẩn, đáp ứng các điều kiện môi trường nghiệm ngặt.

Vậy vai trò cũng như các yêu cầu đối với phòng sạch điện tử là gì? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp góc nhìn sâu hơn về ứng dụng của phòng sạch trong 3 nhóm ngành sản xuất điện tử lớn.

Phòng sạch bán dẫn

Phòng sạch bán dẫn được tạo ra với mục đích đảm bảo sự kiểm soát chặt chẽ về kích thước và lượng bụi trong quá trình sản xuất các sản phẩm điện tử, đặc biệt là các linh kiện và thiết bị bán dẫn. Việc duy trì môi trường không khí kiểm soát lượng bụi, vi khuẩn và các hạt nhỏ khác đóng vai trò rất quan trọng, vì những vấn đề này có thể gây ra hỏng hóc sản phẩm và ảnh hưởng đến tính an toàn và hiệu quả của chúng, đặc biệt là khi xử lý các kết nối có độ chính xác cao.

Phòng sạch bán dẫn thường đạt tiêu chuẩn Class 10 hoặc Class 100 về độ sạch, cùng với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nghiêm ngặt. Đặc điểm riêng biệt gồm:

• Ánh sáng màu vàng hổ phách
• Sàn nâng
• Hệ thống HVAC chuyên biệt với các yếu tố nóng và lạnh

Dưới dây là 3 yếu tố lớn gây rủi ro cho hoạt động sản xuất bán dẫn:

Tĩnh điện

Tĩnh điện gây ra hiện tượng các hạt bụi mịn bị kéo và dính vào bề mặt sản phẩm, từ đó khiến sản phẩm bị lỗi, hỏng và có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của người lao động.

Để ngăn chặn, khi thiết kế phòng sạch cần sử dụng hiệu quả các vật liệu dẫn điện để hướng các electron ra khỏi khu vực tích tụ và kết nối với hệ thống tiếp địa đảm bảo an toàn cho người và sản phẩm.

Độ ẩm

Độ ẩm tương đối (RH) trong phòng sạch bán dẫn phải duy trì ở mức 30-50%, dưới nhiệt độ từ 20 – 24°C. Tuy nhiên, độ ẩm dao động trong phạm vi trên vẫn có khả năng ảnh hưởng đến công suất sản phẩm.

Sử dụng hệ thống HVAC phù hợp dành riêng cho phòng sạch có thể kiểm soát nhiệt ẩm và hạn chế các ảnh hưởng tới sản phẩm.

Các vi chất bẩn

Bao gồm bụi, vi rút, vi khuẩn, và yếu tố khó kiểm soát nhất – nhiễm bẩn từ con người. Các tình huống xảy ra như bong tế bào da chết, gãy móng tay, ho đều có thể gây rối loạn quy trình sản xuất chất bán dẫn.

Để ngăn ngừa, nhân viên phòng sạch cần mặc trang phục bảo hộ đúng cách (PPE), và đứng qua buồng tắm khí. Bên cạnh đó cũng cần trang bị bộ lọc có hiệu suất cao để liên tục lọc các hạt nguy hiểm khỏi môi trường phòng sạch.

Phòng sạch sản xuất, lắp ráp linh kiện điện tử

Các linh kiện điện tử và bo mạch, được sản xuất trên các dây chuyền sản xuất cực kỳ tiên tiến và tinh vi. Vì thế, ngay cả một hạt bụi nhỏ hoặc sự sai lệch về độ ẩm trong quá trình sản xuất so với tiêu chuẩn có thể gây ra lỗi và khiến sản phẩm không đáp ứng được yêu cầu kiểm duyệt trước khi xuất xưởng.

Trong các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử và vi mạch, các quy trình sản xuất thường được phân chia thành các khu vực riêng biệt. Do chi phí đầu tư vào phòng sạch là rất lớn, các khu vực sản xuất chỉ được trang bị phòng sạch nếu được yêu cầu về mức độ sạch cần đạt.

Nhiệt độ

Nhiệt độ tiêu chuẩn trong phòng sạch của nhà máy sản xuất điện tử và vi mạch thường được quy định trong khoảng từ 20 đến 26 độ C.

Mức này được coi là lý tưởng để bảo vệ các thiết bị, bo mạch và linh kiện điện tử, đảm bảo sự ổn định trong hoạt động của pin và tránh hiện tượng chảy của các mối hàn hoặc liên kết nếu nhiệt độ không được duy trì ổn định.

Độ ẩm

Độ ẩm trung bình trong phòng sạch của nhà máy sản xuất điện tử và vi mạch thường dao động từ 40 đến 60%.

Tuy nhiên, việc điều chỉnh độ ẩm phù hợp phụ thuộc vào loại linh kiện điện tử và bo mạch cụ thể, cũng như sự can thiệp của các kỹ sư để đảm bảo sản phẩm đạt được mức độ độ ẩm lý tưởng.

Độ ẩm quá cao có thể gây chảy nước vào linh kiện, ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình sản xuất và tăng chi phí.

Tiêu chuẩn độ bụi và vi sinh

Với tiêu chí này trong phòng sạch thường được giữ ở mức thấp nhất hoặc không có, nhằm đảm bảo hiệu suất tối đa trong quá trình sản xuất sản phẩm điện tử.

Áp suất

Áp suất tiêu chuẩn trong phòng sạch thường dao động từ 15 đến 45 PA.

Phòng sạch sản xuất PCB bằng SMT

Công nghệ gắn bề mặt (SMT) đóng vai trò quan trọng trong lắp ráp các bảng mạch in (PCB) với độ chính xác và hiệu quả cao, được thực hiện với những linh kiện nhỏ và tí hon. Trong SMT, ngay cả hạt bụi nhỏ nhất cũng có thể gây lỗi, ảnh hưởng đến chất lượng tổng thể của thiết bị điện tử. Do đó, phòng sạch là yêu cầu đầu tiên để đảm bảo chất lượng sản xuất và đạt năng suất cao.

Tiêu chuẩn

Từ ISO Class 8 (Class 100,000) to Class 7 (Class 10,000)

Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm

• Hệ thống điều hòa HVAC giữ nhiệt độ ổn định 21°C ± 3°C (18°C – 24°C) và độ ẩm tương đối 40% – 60%.
• Độ ẩm thấp gây tĩnh điện, độ ẩm cao ảnh hưởng chất lượng mối hàn.

Thiết kế phòng sạch

• Bố trí luồng người và vật liệu theo một chiều, phân khu vực riêng cho từng giai đoạn sản xuất (khu lưu trữ, chuẩn bị, lắp ráp, kiểm tra).
• Mỗi khu vực có yêu cầu về độ sạch riêng.

Trang phục phòng sạch

• Nhân viên mặc trang phục chống tĩnh điện (ESD) gồm: Áo choàng, găng tay, bọc giày, mũ trùm tóc.
• Đào tạo quy trình phòng sạch và giữ vệ sinh nghiêm ngặt.

Năng lực thiết kế và thi công phòng sạch sản xuất điện tử chuyên nghiệp

Lĩnh vực điện tử ngày càng phát triển nhanh chóng với xu hướng trở nên nhỏ gọn, tự động và tinh xảo hơn. Vì thế mà các yêu cầu trong sản xuất, lắp ráp thiết bị trở nên khắt khe hơn. Để thi công phòng sạch điện tử đáp ứng các điều kiện về hiệu suất và chất lượng sản phẩm hiện nay, nhà thầu không chỉ cần hiểu rõ lĩnh vực và quy trình sản xuất của khách hàng, mà còn phải nắm bắt các tiêu chuẩn mới của ngành.

Đoàn Mỹ Anh là đơn vị có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực Xây dựng tổng thể nhà máy, cung cấp cho khách hàng dịch vụ trọn gói One-Stop-Service từ thiết kế, xây dựng, thi công M&E, phòng sạch, PCCC.

Đặc biệt, chúng tôi có thế mạnh về xây lắp phòng sạch với kinh nghiệm toàn diện trong thiết kế, triển khai phòng sạch quy mô lớn, cấp độ sạch cao cùng các hệ thống phụ trợ nâng cao.

Chúng tôi áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001: 2015 theo tiêu chuẩn TUV Nord của Đức cùng với quy trình thi công bài bản từ lập biện pháp thi công (2D, 3D, video, ảnh…) tới việc nghiệm thu (thông qua checklist, ảnh, video, thí nghiệm…) đảm bảo các dự án hoàn thành với chất lượng cao nhất.

Đoàn Mỹ Anh là đơn vị đầu tiên tại Việt Nam thiết kế và triển khai thành công mô hình Phòng sạch Class 1 được chứng nhận bởi N.E.B.B Hoa Kỳ. Tham gia cùng với ASHRAE (Hiệp hội Kỹ sư Nhiệt lạnh và ĐHKK Hoa Kỳ), chúng tôi liên tục cập nhật các kiến thức mới và đề cao quá trình sáng tạo trong từng dự án để mang tới cho khách hàng các giải pháp tối ưu.