ما هو FFU؟

FFU، الاسم الكامل باللغة الإنجليزية هو Fan Filter Unit، وفي الصينية هو وحدة مرشح المروحة. إنه جهاز إمداد هواء طرفي معياري بقدرته الخاصة التي تجمع بين المروحة وفلتر هواء عالي الكفاءة (أو فائق الكفاءة). مبدأ عملها هو أن المروحة تستنشق الهواء من الأعلى، وبعد الترشيح على مرحلتين بواسطة المرشحات الأولية وعالية الكفاءة، يتم تشكيل تدفق صفحي موحد للهواء النظيف وإرساله إلى الأسفل.

تتميز FFU بخصائص التصميم المعياري، والتركيب المرن، وسرعة الرياح القابلة للتعديل، والضوضاء المنخفضة، وتوفير الطاقة، وما إلى ذلك. إنها معدات رئيسية لتشكيل بيئة نظيفة. يمكن استخدامه بمفرده أو يمكن توصيله بشكل نمطي لتشكيل نظام إمداد الهواء النظيف. يتم استخدامه على نطاق واسع في مختلف أماكن الإنتاج والبحث العلمي التي لديها متطلبات صارمة لنظافة الهواء.

إذًا، في أي الصناعات يتم استخدام FFU على وجه التحديد؟ كيف تختلف الصناعات المختلفة عن احتياجات FFU؟ هذه المقالة سوف فرزها واحدا تلو الآخر.

1. صناعة أشباه الموصلات والالكترونيات الدقيقة

يعد تصنيع أشباه الموصلات هو المجال الأساسي والأكثر تطلبًا لتطبيقات FFU.

في عملية تصنيع الرقاقة، تتطلب الطباعة الحجرية الضوئية والترسيب والنقش وغيرها من روابط العمليات متطلبات عالية للغاية للتحكم في الجسيمات في الهواء. إذا سقط جسيم غبار دون الميكرون على الرقاقة، فقد يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي أو دائرة مفتوحة في دائرة الرقاقة، مما يؤدي مباشرة إلى خفض إنتاجية المنتج. ولذلك، تحتاج الغرف النظيفة لأشباه الموصلات عادةً إلى الوصول إلى فئة ISO 1-5 أو حتى مستويات نظافة أعلى.

تتضمن سيناريوهات التطبيق الرئيسية لـ FFU في صناعة أشباه الموصلات ما يلي:

• غرفة نظيفة لتصنيع الرقاقات : يتم ترتيب وحدات FFU بكثافة في مساحة كبيرة على سقف الغرفة النظيفة لتكوين تدفق صفحي رأسي أحادي الاتجاه، والذي يزيل باستمرار الجزيئات الصغيرة من الميكرون في الهواء ويحمي عملية إنتاج الرقائق الدقيقة -

• مناطق الطباعة الحجرية الضوئية والحفر : تتمتع هذه العمليات الأساسية بمتطلبات النظافة الأكثر صرامة وعادة ما تكون مجهزة بمرشحات ULPA فائقة الكفاءة (كفاءة الترشيح لجزيئات 0.12 ميكرومتر ≥99.9995٪) لضمان بيئة نظيفة للغاية

• جانب آلة المعدات : قم بتثبيت EFU (وحدة التصفية الجانبية للمعدات) فوق المعدات الأساسية مثل آلات الطباعة الحجرية الضوئية وآلات النقش لإنشاء بيئة صغيرة حصرية للآلة

بالإضافة إلى تصنيع شرائح المنطق ورقاقات الذاكرة، يتم استخدام FFU أيضًا على نطاق واسع في المجالات الناشئة مثل أشباه موصلات الطاقة وأشباه الموصلات المركبة (مثل نيتريد الغاليوم وكربيد السيليكون).

من منظور حجم السوق، تتمتع الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات بأعلى متطلبات النظافة. سيصل حجم سوق الغرف النظيفة للمعلومات الإلكترونية إلى 130.5 مليار يوان في عام 2022، وهو ما يمثل 54.2٪. باعتبارها المعدات الأساسية للغرف النظيفة، تحتل FFU مكانة مهمة في هذا السوق.

2. صناعة شاشات العرض

يعد تصنيع شاشات العرض اللوحية مجالًا تطبيقيًا مهمًا آخر لـ FFU.

إن عملية تصنيع TFT-LCD (شاشة الكريستال السائل)، وAMOLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي المرن)، وMini/Micro LED وغيرها من اللوحات دقيقة للغاية. تعتبر العمليات الأساسية مثل المصفوفة والفيلم الملون وتشكيل الصندوق والوحدة حساسة للغاية للغبار والملوثات الكيميائية (AMC) - قد يتسبب جسيم غبار واحد في حدوث عيوب في البكسل (بقع ساطعة أو بقع داكنة) -.

تشمل التطبيقات النموذجية لـ FFU في صناعة شاشات العرض ما يلي:

• غرفة نظيفة لمعالجة المصفوفة والأفلام الملونة : نشر FFU على مساحة كبيرة للحفاظ على بيئة نظيفة من الفئة 100 (ISO Class 5)

• منطقة التبخر والتعبئة : تتطلب عملية التبخر بتقنية AMOLED درجة نقاء عالية للغاية للمواد العضوية والأقطاب الكهربائية المعدنية. يتم استخدام FFU مع مرشحات ULPA والمرشحات الكيميائية.

• خط تجميع الوحدة : توفير بيئة نظيفة محلية في منطقة التجميع والفحص

بالإضافة إلى ذلك، مع استمرار تطور تقنيات العرض الجديدة مثل Mini LED وMicro LED إلى أحجام أصغر واستمرار زيادة متطلبات النظافة، فإن تطبيق FFU في صناعة شاشات العرض اللوحية يتوسع بشكل أكبر.

3. صناعة الأدوية والطبية الحيوية

تعد صناعة الأدوية مجالًا أساسيًا آخر لتطبيقات FFU.

يخضع إنتاج الأدوية المعقمة والمواد البيولوجية واللقاحات والأجهزة الطبية لرقابة صارمة على ممارسات التصنيع الجيدة (GMP). لا تحتاج الغرف النظيفة إلى التحكم في الجسيمات فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفطريات وما إلى ذلك) -. يمكن لـ FFU إزالة الناقلات الميكروبية بشكل فعال - جزيئات الغبار في الهواء من خلال مرشحات HEPA عالية الكفاءة (كفاءة الترشيح لجزيئات 0.3 ميكرومتر ≥99.97٪)، وبالتالي التحكم في التلوث الميكروبي بشكل غير مباشر.

تتضمن سيناريوهات التطبيق الرئيسية لـ FFU في صناعة الأدوية ما يلي:

• ورشة إنتاج معقمة (منطقة المستوى أ/المستوى ب) : نشر FFU في المجالات الرئيسية مثل التعبئة والتجفيف بالتجميد والتحضير المعقم للحفاظ على بيئة نظيفة محلية من المستوى 100

• المنتجات البيولوجية وإنتاج اللقاحات : في السيناريوهات ذات المتطلبات المزدوجة لنظافة الهواء والسلامة البيولوجية، يتم استخدام FFU جنبًا إلى جنب مع خزانات السلامة الحيوية

• إنتاج الأجهزة الطبية : إن إنتاج الغرسات والمواد الاستهلاكية التي تستخدم لمرة واحدة وغيرها من المنتجات له متطلبات صارمة بشأن النظافة

• غرفة وزن المواد الخام : يمكن لغرفة الوزن المجهزة بـ FFU أن تمنع بشكل فعال انتشار الغبار والتلوث المتبادل.

لا تقتصر متطلبات صناعة الأدوية الخاصة بـ FFU على كفاءة الترشيح، ولكنها تشمل أيضًا المواد (عادةً ما تتطلب صندوقًا من الفولاذ المقاوم للصدأ لتسهيل التنظيف والتطهير)، وانخفاض مستوى الضجيج (لتقليل التأثير على المشغلين)، والامتثال للمعايير الدولية مثل GMP وISO 14644.

4. صناعة الأغذية والمشروبات

كما أن تجهيز الأغذية وإنتاج المشروبات لا يمكن فصلهما عن البيئة النظيفة.

لا تؤثر الكائنات الحية الدقيقة وجزيئات الغبار الموجودة في الهواء على مذاق الطعام ومدة صلاحيته فحسب، بل ترتبط أيضًا بشكل مباشر بسلامة الغذاء. تتطلب عمليات الإنتاج مثل منتجات الألبان ومنتجات اللحوم والمخبوزات وتعبئة المشروبات مستوى معينًا من البيئة النظيفة.

تشمل التطبيقات النموذجية لـ FFU في صناعة المواد الغذائية ما يلي:

• ورشة التعبئة والتغليف : تركيب FFU فوق خط التعبئة والتغليف لتوفير الهواء النظيف المحلي لمنع تلوث المنتج أثناء عملية التعبئة والتغليف

• منطقة المعالجة المعقمة : بالنسبة للأغذية الخاصة التي تتطلب عملية معقمة (مثل حليب الأطفال)، تتعاون FFU مع مرشحات HEPA لتوفير بيئة معقمة

• منطقة التبريد والتخزين المؤقت : أثناء عملية التبريد والتخزين المؤقت للأغذية، يمكن للهواء النظيف أن يقلل بشكل فعال من خطر نمو الميكروبات.

كما هو الحال في صناعة الأدوية، تتطلب FFU في صناعة المواد الغذائية عادةً الفولاذ المقاوم للصدأ لتسهيل التنظيف والتطهير.

5. الصناعة الطبية والمستشفيات

لدى المرافق الطبية أيضًا متطلبات صارمة للغاية فيما يتعلق بنظافة الهواء وتركيز الميكروبات.

في الأماكن الطبية مثل غرف العمليات وأجنحة العناية المركزة والأجنحة المعقمة ومختبرات القسطرة، تعد البكتيريا والفيروسات المعلقة في الهواء هي طرق النقل الرئيسية للعدوى بعد العمليات الجراحية. يمكن لـ FFU تقليل تركيز الكائنات الحية الدقيقة في الهواء بشكل فعال من خلال الترشيح عالي الكفاءة، مما يوفر بيئة طبية أكثر أمانًا للمرضى والطاقم الطبي.

تتضمن سيناريوهات تطبيق FFU في الصناعة الطبية ما يلي:

• غرفة العمليات النظيفة : قم بتثبيت FFU على سقف غرفة العمليات (عادة ما يستخدم مع شاشة نظيفة) لتشكيل منطقة نظيفة للتدفق الصفحي وتقليل خطر العدوى الجراحية.

• وحدة العناية المركزة والجناح المعقم : توفير بيئة هواء نظيفة للمرضى ذوي المناعة المنخفضة

• مركز الصرف وتحضير الأدوية الوريدية : توفير بيئة نظيفة على المستوى المحلي 100 في منطقة عمليات التوزيع المعقمة -

• أقسام المختبرات والمختبرات : توفير بيئات تشغيل نظيفة في مجالات مثل الاختبارات الميكروبية والاختبارات المرضية.

خلال وباء كوفيد-19 عام 2020، تم استخدام FFU أيضًا لتنقية الهواء في العنابر، والذي يمكن أن يقلل PM2.5 في مساحة 50 مترًا مكعبًا إلى أقل من 10 خلال دقيقة واحدة، مما يؤدي إلى تصفية الفيروسات في الهواء بشكل فعال وتقليل خطر إصابة الطاقم الطبي بالعدوى.

6. صناعة مراكز البيانات وغرف الحاسوب

مع تطور الاقتصاد الرقمي، يتزايد الطلب على FFU في مراكز البيانات بسرعة.

تعتبر الخوادم المنتشرة بكثافة في غرف مراكز البيانات حساسة للغاية للبيئة الجوية. سوف تسد جزيئات الغبار الموجودة في الهواء مراوح تبريد الخادم والمشتتات الحرارية، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة التبريد وارتفاع درجة حرارة المعدات؛ قد تدخل الجزيئات دون الميكرونية في الفجوة بين رؤوس القراءة والكتابة على القرص الصلب، مما يتسبب في حدوث أخطاء في القراءة والكتابة وحتى حدوث أضرار مادية.

تشمل تطبيقات FFU في مراكز البيانات ما يلي:

• ترشيح مدخل الهواء النقي : قم بتركيب FFU أو فتحات إمداد الهواء عالية الكفاءة عند مدخل الهواء النقي لغرفة الكمبيوتر لاعتراض الغبار والملوثات في الهواء الخارجي.

• تنقية الدورة الدموية الداخلية لغرفة الكمبيوتر : قم بتثبيت FFU أو فتحات إمداد الهواء عالية الكفاءة على سقف غرفة الكمبيوتر أو أعلى الممر البارد لتصفية الهواء الداخلي المنتشر بشكل مستمر

• منطقة الخزانة الأساسية : بالنسبة للسيناريوهات التي تتطلب متطلبات نظافة أعلى مثل الشؤون المالية والشؤون الحكومية ومراكز طاقة الحوسبة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي، يتم نشر FFU في الجزء العلوي من منطقة الخزانة لتحقيق بيئة محلية عالية النظافة -

وفقًا لتحليل الصناعة، يمثل تصنيع الغرف النظيفة الحصة الأكبر من الطلب على FFU (حوالي 52٪)، في حين يمثل قطاع الرعاية الصحية وعلوم الحياة 30-35٪. الطلب في المجالات الناشئة مثل مراكز البيانات مستمر في النمو.

7. الصناعات التطبيقية الأخرى

بالإضافة إلى الصناعات الرئيسية المذكورة أعلاه، يتم استخدام FFU أيضًا على نطاق واسع في المجالات التالية:

• الأجهزة الدقيقة والتصنيع البصري : إن إنتاج وتجميع العدسات البصرية والأدوات الدقيقة حساس للغاية للغبار.

• الفضاء الجوي : يتطلب تصنيع وتجميع مكونات الطيران بيئات عالية النظافة -

• المختبرات ومؤسسات البحث العلمي : المختبرات البيولوجية، مختبرات المواد، المختبرات الإلكترونية وغيرها تتطلب بيئات تشغيل نظيفة

• الطاقة الجديدة (بطارية الليثيوم/الخلايا الكهروضوئية) : إنتاج بطاريات الليثيوم والخلايا الكهروضوئية له متطلبات صارمة فيما يتعلق بدرجة الحرارة والرطوبة والنظافة--

• الطباعة والرش : تعتبر عمليات الطباعة والرش عالية الدقة حساسة للجسيمات المحمولة بالهواء

• المواد الكيميائية الدقيقة : إنتاج المنتجات الكيميائية الدقيقة يتطلب متطلبات عالية للنظافة -

نظرة عامة على صناعة تطبيقات FFU

تلخيص

مجالات تطبيق FFU واسعة للغاية، وتغطي تقريبًا جميع أماكن الإنتاج والبحث العلمي التي تحتاج إلى التحكم في نظافة الهواء. بدءًا من البيئة فائقة النظافة من الفئة ISO 1 لمصانع رقائق أشباه الموصلات إلى المناطق النظيفة من الفئة ISO من الفئة 8 في ورش الأغذية، فإن FFU هي المعدات الأساسية للحفاظ على بيئة نظيفة.

الصناعات المختلفة لها احتياجات مختلفة لـ FFU:

• تسعى أشباه الموصلات وشاشات العرض إلى تحقيق النظافة القصوى والتحكم في AMC

• تركز المستحضرات الصيدلانية والطبية على التحكم الميكروبي والامتثال لممارسات التصنيع الجيدة (GMP).

• صناعة المواد الغذائية بسلامة الأغذية والنظافةتهتم

• تركز مراكز البيانات على حماية المعدات والتشغيل والصيانة الموفرة للطاقة

مع التقدم المستمر لعمليات أشباه الموصلات المتقدمة، والترقيات المتكررة لتقنيات العرض الجديدة، والتطور النشط لصناعة الطب الحيوي، والتوسع السريع لمراكز البيانات، من المتوقع أن يستمر الطلب في السوق على FFU في النمو. يتطلب اختيار منتج FFU المناسب دراسة شاملة لخصائص الصناعة ومستويات النظافة ومساحة التثبيت ومتطلبات استهلاك الطاقة وعوامل أخرى.

Aili Industry — الشركة المصنعة لسلسلة الصناعة الكاملة FFU

لقد شاركت Aili Industrial بشكل عميق في مجال معدات الغرف النظيفة لما يقرب من عقدين من الزمن. بدءًا من لف المحرك ومعالجة الصناديق وحتى تطوير نظام التحكم، تقوم سلسلة الصناعة بأكملها بتصنيع وحدات مرشح المروحة FFU بشكل مستقل. تغطي المنتجات مجموعة كاملة من الأنواع القياسية، والرفيعة للغاية، والموفرة للطاقة (محرك EC)، والتحكم الجماعي، وأنواع الفولاذ المقاوم للصدأ، وتدعم التخصيص كامل الأبعاد في الحجم، والمواد، والمحرك، وطريقة التحكم، ومستوى الترشيح، وما إلى ذلك، والتكيف مع احتياجات التنظيف المختلفة لـ 13 صناعة رئيسية بما في ذلك أشباه الموصلات، وشاشات العرض، والأدوية، والمواد الغذائية، ومراكز البيانات.

إذا كنت بحاجة إلى اقتراحات اختيار FFU أو حلول مخصصة، فيرجى الاتصال بالفريق الفني المحترف في Aili Industry.