半导体净化车间净化空调方案书

半导体净化车间净化空调方案书

一、系统设计原则

1. ‌洁净度保障‌
   采用‌高效过滤器（HEPA/ULPA）‌与‌风机过滤单元（FFU）‌组合，确保空气洁净度达到ISO 1-5级标准，满足半导体光刻、蚀刻等工艺对0.1μm微粒的严控要求‌16。
2. ‌温湿度精准控制‌
   温度设定为22±0.5℃，湿度45±5%RH，通过‌恒温恒湿空调系统‌实现±0.3℃/±3%RH的波动范围，避免工艺设备因环境波动导致精度偏移‌56。
3. ‌节能降耗‌
   采用‌磁悬浮水冷机组‌、‌变频控制技术‌及‌分程控制策略‌，减少冷热抵消能耗，综合节能率达25%以上‌13。

二、核心系统组成

1. ‌新风处理机组（MAU）‌
   • ‌功能模块‌：初效过滤（G4）→中效过滤（F8）→预冷/预热→深度除湿（表冷盘管+化学过滤）→加湿（RO水喷淋）→再热→高效过滤（H14）‌35。
   • ‌设计参数‌：新风量95000m³/h，处理深度至露点温度≤-40℃，保障车间正压环境‌38。
2. ‌空气处理机组（AHU）‌
   • ‌混合处理‌：MAU新风与车间回风混合，经干盘管（DCC）二次温控，实现±0.5℃精度调节‌35。
   • ‌气流组织‌：顶送下回气流，送风均匀性≥90%，避免局部涡流导致微粒堆积‌68。
3. ‌末端净化设备（FFU）‌
   • ‌配置标准‌：ISO 3级区域FFU满布率100%，其他区域按洁净度需求调整（25%-75%），单机过滤效率≥99.99%‌38。

三、关键技术方案

1. ‌温湿度耦合控制‌
   • ‌分程控制策略‌：通过PID算法将温湿度调节分解为独立控制回路，冷热水阀分程操作（0-48%冷水阀开度，52%-100%热水阀开度），避免能源浪费‌5。
   • ‌防结露设计‌：MAU机组采用‌低温冷冻水预冷+化学深度除湿‌，确保送风露点温度低于车间环境温度‌35。
2. ‌空气动力学优化‌
   • ‌层流送风‌：FFU阵列形成垂直层流，风速0.45±0.1m/s，减少气流扰动对工艺设备的影响‌68。
   • ‌压差梯度‌：洁净区与非洁净区压差≥10Pa，物料传递采用‌双门互锁传递窗‌，防止交叉污染‌18。
3. ‌智能监控系统‌
   • ‌数据集成‌：温湿度、压差、颗粒物浓度等参数通过‌环境监测系统（EMS）‌实时采集，与MES系统联动报警‌68。
   • ‌自适应调节‌：基于AI算法预测负荷变化，动态调整空调运行参数，降低峰值能耗‌58。

四、设备选型与配置

五、施工与验收标准

1. ‌施工流程‌
   • 基础工程（地面环氧自流平/防静电PVC）→围护结构（玻镁岩棉彩钢板）→空调设备安装→FFU阵列调试→系统联调‌78。
2. ‌验收指标‌
   • ‌洁净度‌：0.1μm颗粒≤10个/m³（ISO 3级区域）‌8。
   • ‌温湿度‌：22±0.3℃，45±3%RH（连续48小时监测）‌58。
   • ‌能耗验证‌：单位面积制冷量≤0.6kW/m²，综合COP≥4.5‌35。

六、运维管理

1. ‌定期维护‌
   • 初/中效过滤器每3个月更换，高效过滤器每12-18个月更换‌18。
   • 每年校准温湿度传感器（精度±0.5℃/±3%RH）‌58。
2. ‌应急预案‌
   • 配置冗余机组（MAU三用一备），故障时10分钟内切换备用系统‌38。

通过该方案，可构建高稳定性、低能耗的半导体净化车间环境，满足5nm以下先进制程的严苛要求‌35。