Trong lĩnh vực sản xuất các thiết bị điện tử nhạy cảm như vi mạch, mạch in, màn hình, linh kiện siêu nhỏ, … việc ứng dụng cấp sạch đã trở nên đặc biệt quan trọng trong mọi quá trình. Vậy phòng sạch điện tử là gì? Vai trò của việc ứng dụng môi trường này vào sản xuất, nghiên cứu điện tử như thế nào? Những yếu tố cần chú ý khi thiết kế phòng sạch điện tử? Hãy theo dõi nội dung sau của KYODO để có thêm các thông tin hữu ích.
I. Phòng sạch điện tử là gì?
Phòng sạch điện tử là gì? Là môi trường được ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất điện tử, cần đảm bảo những yêu cầu về tiêu chuẩn nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, chống tĩnh điện,… Là các tiêu chuẩn cao để bảo vệ chất lượng sản phẩm. Trong nhóm ngành này nói chung, đặc biệt là trong sản xuất các loại linh kiện vi mạch, bán dẫn, … yêu cầu đối với cấp độ sạch của môi trường sản xuất là rất quan trọng. Ứng dụng cấp sạch để đáp ứng các điều kiện ngày càng phổ biến và xu hướng tất yếu khi các công ty, tập đoàn lớn đang chạy đua về công nghệ và chế tạo thiết bị điện, điện tử.
Việc ứng dụng cấp sạch vào sản xuất điện tử đã dần trở thành điều kiện tiên quyết. Phòng sạch điện tử được thiết kế để kiểm soát những yếu tố ảnh hưởng như: chống bụi bẩn, vi sinh, ổn định được nhiệt độ – độ ẩm, kiểm soát áp suất và khả năng loại bỏ tĩnh điện, … là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng, tính tin cậy của sản phẩm đầu ra.
Vai trò và tầm ảnh hưởng
Các sản phẩm điện tử, đặc biệt là các con chip và vi mạch, rất nhạy cảm và dễ bị ảnh hưởng bởi các hạt bụi và độ ẩm từ môi trường.
Các vấn đề nghiêm trọng có thể kể đến như
- Giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị, linh kiện
- Tăng tỷ lệ lỗi sản xuất
- Giảm tuổi thọ của sản phẩm hoặc phát sinh các vấn đề khác
- Khiến sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng
Vai trò của cấp sạch trong sản xuất điện tử
- Đảm bảo chất lượng và tính tin cậy của sản phẩm.
- Tăng năng suất sản xuất.
- Giảm chi phí sản xuất: Các cấp độ sạch giúp giảm chi phí nhờ giảm thiểu các lỗi và tăng năng suất.
- Tăng khả năng cạnh tranh: Môi trường cấp sạch giúp các nhà sản xuất điện tử đáp ứng các yêu cầu chất lượng chung trên thị trường, từ đó tăng khả năng cạnh tranh.
II. Phân cấp phòng sạch sản xuất điện tử
Ở phòng sạch điện tử, tiêu chuẩn phân cấp phổ biến thường là ISO 14644 (Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế International Standards Organization – ISO) hoặc FED 209E (Federal Standard 209 E – Tiêu chuẩn Mỹ). Cụ thể, sự tương đồng cấp sạch được thể hiện ở bảng sau:
| Theo ISO 14644-1 | Theo FED 209E | |
| Phân lớp ISO | Class | Hệ M |
| ISO 1 | – | – |
| ISO 2 | – | – |
| ISO 3 | Class 1 | M1.5 |
| ISO 4 | Class 10 | M2.5 |
| ISO 5 | Class 100 | M3.5 |
| ISO 6 | Class 1.000 | M4.5 |
| ISO 7 | Class 10.000 | M5.5 |
| ISO 8 | Class 100.000 | M6.5 |
Xem thêm: Chi tiết về Phân cấp phòng sạch
Các cấp sạch sản xuất điện tử và ứng dụng
- Loại ISO 3 – Class 1 (tương đương FED 209E): Công nghiệp sản xuất Microchip, NanoChip: Sản xuất và lắp ráp vi mạch và linh kiện siêu nhỏ.
- Loại ISO 4 – Class 10 (FED 209E): Công nghiệp Microchip: Sản xuất và lắp ráp vi mạch và linh kiện điện tử siêu nhỏ.
- Loại ISO 5 – Class 100 (FED 209E): Công nghiệp điện tử cao cấp: Sản xuất các sản phẩm siêu nhỏ và linh kiện cần độ chính xác cao.
- Loại ISO 6 – Class 1.000 (FED 209E): Trong các công nghệ cao như sản xuất mạch in, vi xử lý, và các sản phẩm điện tử chính xác cao.
- Loại ISO 7 – Class 10.000 (FED 209E): Sản xuất các thiết bị và linh kiện nhạy cảm như: Chip, IC, transistor, diode,…, đòi hỏi cấp sạch hơn để tránh ảnh hưởng đến sản phẩm.
- Loại ISO 8 – Class 100.000 (FED 209E): Công nghiệp điện tử phổ biến như: IC, transistor, diode, phụ kiện trong máy tính, điện thoại, TV, … Các thiết bị nhạy cảm với hạt bụi có thể gây ảnh hưởng đến sản phẩm.
Tùy theo từng loại sản phẩm, thiết bị, linh kiện điện tử mà ứng dụng cấp sạch khác nhau. Cần chú ý rằng cấp sạch của không khí còn phụ thuộc vào các hạt bụi sinh ra bởi các hoạt động của con người, máy móc thiết bị (trạng thái vận hành/động), không chỉ là con số cố định của phòng (trạng thái nghỉ). Vì vậy, trong các tiêu chuẩn luôn đòi hỏi các hệ thống làm sạch liên tục và quy định chi tiết về quy mô, số người, tần suất hoạt động máy móc, …
- Phòng sạch điện tử yêu cầu những gì?
III. Các yếu tố cần đáp ứng trong phòng sạch điện tử
1. Khả năng chống tĩnh điện, nhiễm từ
Trong các nhà máy sản xuất điện tử, ESD – hiện tượng tĩnh điện, xả tĩnh điện là một mối đe dọa nghiêm trọng. Mức chi phí khắc phục cho các thiệt hại từ hiện tượng phóng điện trong các cơ sở sản xuất điện tử thậm chí là rất lớn, nếu không có các biện pháp bảo vệ thích hợp. Các vấn đề về quy trình vận hành, làm việc cần tuân thủ các quy định về sử dụng đồ bảo hộ, găng tay, dày chống tĩnh điện, sàn chống tĩnh điện, xả tĩnh điện, tiếp địa, …
Xem thêm: ESD là gì? Các biện pháp chống tĩnh điện
2. Tiêu chuẩn về nhiệt độ
Nhiệt độ phòng làm việc trung bình từ 20 – 26 độ C, đây là nhiệt độ an toàn cho các thiết bị, linh kiện điện tử. Đảm bảo không quá lạnh khiến cho một vài loại pin không thể hoạt động ổn định, hoặc không quá nóng khiến cho các mối hàn hay liên kết bị chảy.
3. Độ ẩm không khí
Độ ẩm trung bình từ 18 – 55%, tùy thuộc vào loại linh kiện phức tạp hay không mà cần giữ độ ẩm ở mức phù hợp, vì chỉ cần độ ẩm cao sẽ làm cho linh kiện bị chảy nước, việc này ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm và chi phí sản xuất.
4. Nồng độ bụi và vi sinh
Phòng sạch điện tử có thể tuân theo các tiêu chuẩn phòng sạch chung như ISO 14644-1, FED 209E, GMP. Với một số nhóm sản xuất điện tử ở mức tinh vi, siêu nhỏ đòi hỏi mức độ bụi, vi sinh vật trong môi trường làm việc luôn phải giữ ở mức độ từ rất thấp tới tuyệt đối không có. Các thành phần bụi và vi sinh thường được xử lý qua hệ thống HVAC với các cấp lọc HEPA tiêu chuẩn.
- Lắp đặt cleanbooth Phòng sạch điện tử class 10000
5. Phân chia khu vực áp suất và hệ thống vách trần sàn
- Vách và trần nên sử dụng các loại panel chuyên dụng, thi công đúng kỹ thuật, đảm bảo khả năng cách nhiệt, chống cháy, vi sinh. Hệ thống vách trần panel là giải pháp tốt và tiện dụng cho các khu vực cần phân chia áp suất khác nhau.
- Nên sử dụng sàn với các giải pháp chống mài mòn và hạn chế tĩnh điện.
- Áp suất trong các môi trường sản xuất điện tử là từ 15 – 45 PA. Nên thiết lập các vùng đệm, vùng khóa không khí để an toàn cho việc phân chia khu vực sạch, tạo sự chênh lệch áp suất để hạn chế nhiễm chéo, bụi bẩn.
Ngoài ra, doanh nghiệp cần tuân thủ các tiêu chuẩn khác theo từng điều kiện cụ thể tại vị trí cần xây dựng như: đặc thù thời tiết, đặc thù về môi trường độc hại, vấn đề vi sinh – nấm mốc, dòng sản phẩm chủ chốt, thị trường, các yêu cầu của đơn đặt hàng cụ thể … Các nhân sự, công nhân làm việc trong khu vực sạch cần được đào tạo và trang bị kiến thức về môi trường cấp sạch cho sản xuất điện tử.
IV. Quy trình tư vấn, thiết kế và thi công phòng sạch điện tử
- Khi nhận được yêu cầu thiết kế phòng sạch điện tử, nhân sự của chúng tôi sẽ tới gặp mặt, trao đổi và khảo sát trực tiếp hiện trạng cũng như nguyện vọng, ý tưởng, kế hoạch của khách hàng. Qua đó tư vấn các giải pháp và hệ thống phù hợp với từng khu vực, phân xưởng.
- Phụ thuộc vào diện tích mặt bằng hiện có và các yêu cầu đã ghi nhận, bộ phận cố vấn và kỹ thuật sẽ sử dụng các công cụ để thiết kế và mô phỏng phòng sạch điện tử.
- Họp mặt, trao đổi khách hàng, chỉnh sửa và tối ưu giải pháp, tối ưu chi phí, và các biện pháp thi công, kỹ thuật thi công. Ký kết hợp đồng hoặc các thỏa thuận liên quan.
- Tiến hành xây dựng phòng sạch với thiết kế có sẵn, đảm bảo tiến độ và chất lượng.
- Lắp đặt thiết bị cần thiết, vận hành thử, khắc phục các lỗi phát sinh, nghiệm thu công trình và bàn giao đưa vào sử dụng.
- Tiến hành hỗ trợ các vấn đề khác, bảo hành – bảo trì thiết bị theo thời gian đã thỏa thuận.
Xem thêm: Công nghệ SMT trong sản xuất điện tử
Xây dựng phòng sạch điện tử, sản xuất sản phẩm điện tử & phụ trợ
KYODO đáp ứng các dịch vụ nào ở chuẩn phòng sạch sản xuất điện tử?
- Cung cấp các giải pháp PCCC, tĩnh điện, thiết bị, vật tư tiêu hao cho nhà xưởng.
- Tư vấn thiết kế trọn gói phòng sạch sản xuất linh kiện điện tử đạt chuẩn ISO.
- Với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp, có kinh nghiệm trong việc cung cấp giải pháp, tư vấn thiết kế và thi công.
- Thi công phòng sạch điện tử tiêu chuẩn, đáp ứng kỹ thuật và thẩm mỹ cao.
- Đáp ứng tiến độ thi công, giám sát chặt chẽ, tuân thủ các nguyên tắc an toàn.
- Đào tạo, lập hồ sơ đánh giá thẩm định và tái thẩm định các tiêu chuẩn sản xuất cho cơ sở nhà máy.
- Bảo hành, bảo trì công trình và thiết bị sau khi nghiệm thu, hỗ trợ và phản ứng nhanh với các phát sinh (nếu có).
- KYODO cung cấp các tùy chọn với mức đầu tư hợp lý, hoặc tối giản nếu cần.
- KYODO có mối quan hệ với các bên cung cấp, có được mức giá cạnh tranh hơn ở vật tư thiết bị xây dựng.
Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết hơn về ứng dụng phòng sạch trong sản xuất điện tử.
