¿Qué es FFU?

FFU, el nombre completo en inglés es Fan Filter Unit y en chino es fan filter unit. Se trata de un dispositivo terminal modular de suministro de aire con alimentación propia que combina un ventilador y un filtro de aire de alta eficiencia (o ultra alta eficiencia). Su principio de funcionamiento es que el ventilador inhala aire desde la parte superior y, después de la filtración en dos etapas mediante los filtros primario y de alta eficiencia, se forma un flujo laminar uniforme de aire limpio que se envía hacia abajo.

FFU tiene las características de diseño modular, instalación flexible, velocidad del viento ajustable, bajo nivel de ruido, ahorro de energía, etc. Es un equipo clave para constituir un ambiente limpio. Puede usarse solo o conectarse de forma modular para formar un sistema de suministro de aire limpio. Se utiliza ampliamente en diversos lugares de producción e investigación científica que tienen requisitos estrictos de limpieza del aire.

Entonces, ¿en qué industrias se utiliza específicamente FFU? ¿Cómo es que las diferentes industrias tienen diferentes necesidades de FFU? Este artículo lo resolverá uno por uno.

1. Industria de semiconductores y microelectrónica

La fabricación de semiconductores es el campo principal y más exigente de las aplicaciones FFU.

En el proceso de fabricación de obleas, la fotolitografía, la deposición, el grabado y otros procesos tienen requisitos extremadamente altos para el control de las partículas en el aire. Si una partícula de polvo submicrónica cae sobre una oblea, puede provocar un cortocircuito o una apertura en el circuito del chip, lo que reducirá directamente el rendimiento del producto. Por lo tanto, las salas blancas de semiconductores normalmente necesitan alcanzar niveles de limpieza ISO clase 1-5 o incluso superiores.

Los principales escenarios de aplicación de FFU en la industria de semiconductores incluyen:

• Sala limpia de fabricación de obleas : las FFU están dispuestas densamente en una gran área en el techo de la sala limpia para formar un flujo laminar vertical unidireccional, que elimina continuamente partículas submicrónicas en el aire y protege el proceso preciso de producción de chips.

• Áreas de fotolitografía y grabado : estos procesos centrales tienen los requisitos de limpieza más estrictos y generalmente están equipados con filtros de ultra alta eficiencia ULPA (eficiencia de filtración para partículas de 0,12 μm ≥99,9995 %) para garantizar un entorno extremadamente limpio.

• Lado de la máquina del equipo : Instale EFU (unidad de filtro del lado del equipo) sobre el equipo principal, como máquinas de fotolitografía y máquinas de grabado, para crear un microambiente exclusivo para la máquina.

Además de la fabricación de chips lógicos y de memoria, FFU también se utiliza ampliamente en campos emergentes como los semiconductores de potencia y los semiconductores compuestos (como nitruro de galio y carburo de silicio).

Desde la perspectiva del tamaño del mercado, los circuitos integrados de semiconductores tienen los requisitos más altos de limpieza. El tamaño del mercado de salas blancas de información electrónica alcanzará los 130.500 millones de yuanes en 2022, lo que representa el 54,2%. Como equipamiento principal de las salas blancas, FFU ocupa una posición importante en este mercado.

2. Industria de las pantallas de panel

La fabricación de pantallas de panel es otra área de aplicación importante de FFU.

El proceso de fabricación de TFT-LCD (pantalla de cristal líquido), AMOLED (diodo emisor de luz orgánico flexible), Mini/Micro LED y otros paneles es extremadamente preciso. Los procesos centrales, como la matriz, la película de color, la formación de cajas y los módulos, son extremadamente sensibles al polvo y a los contaminantes químicos (AMC): una sola partícula de polvo puede causar defectos en los píxeles (puntos brillantes u oscuros).

Las aplicaciones típicas de FFU en la industria de pantallas de panel incluyen:

• Sala limpia de proceso de películas en color y matrices : implemente FFU en un área grande para mantener un ambiente limpio de Clase 100 (ISO Clase 5)

• Área de evaporación y envasado : El proceso de evaporación AMOLED requiere una pureza extremadamente alta de materiales orgánicos y electrodos metálicos. FFU se utiliza con filtros ULPA y filtros químicos.

• Línea de montaje de módulos : Proporcionar un ambiente local limpio en el área de montaje e inspección.

Además, a medida que las nuevas tecnologías de visualización, como Mini LED y Micro LED, continúan desarrollándose hacia tamaños más pequeños y los requisitos de limpieza continúan aumentando, la aplicación de FFU en la industria de las pantallas de panel se está expandiendo aún más.

3. Industria farmacéutica y biomédica

La industria farmacéutica es otra área central para las aplicaciones FFU.

La producción de medicamentos, productos biológicos, vacunas y dispositivos médicos estériles se rige estrictamente por las GMP (Buenas Prácticas de Fabricación). Las salas blancas no sólo necesitan controlar las partículas, sino también los microorganismos (bacterias, hongos, etc.)-. FFU puede eliminar eficazmente los portadores microbianos: partículas de polvo en el aire a través de filtros HEPA de alta eficiencia (eficiencia de filtración para partículas de 0,3 μm ≥99,97%), controlando así indirectamente la contaminación microbiana.

Los principales escenarios de aplicación de FFU en la industria farmacéutica incluyen:

• Taller de producción estéril (área nivel A/nivel B) : implementar FFU en áreas clave como llenado, liofilización y preparación aséptica para mantener un ambiente local limpio de nivel 100.

• Productos biológicos y producción de vacunas : en escenarios con requisitos duales de limpieza del aire y bioseguridad, la FFU se utiliza junto con gabinetes de bioseguridad.

• Producción de dispositivos médicos : la producción de implantes, consumibles desechables y otros productos tiene requisitos estrictos de limpieza.

• Sala de pesaje de materias primas : La sala de pesaje equipada con FFU puede prevenir eficazmente la difusión de polvo y la contaminación cruzada.

Los requisitos de la industria farmacéutica para FFU no se limitan a la eficiencia de la filtración, sino que también incluyen material (generalmente requiere una caja de acero inoxidable para facilitar la limpieza y desinfección), bajo nivel de ruido (para reducir el impacto en los operadores) y el cumplimiento de estándares internacionales como GMP e ISO 14644.

4. Industria de alimentos y bebidas

El procesamiento de alimentos y la producción de bebidas también son inseparables de un medio ambiente limpio.

Los microorganismos y las partículas de polvo en el aire no sólo afectan el sabor y la vida útil de los alimentos, sino que también están directamente relacionados con la seguridad alimentaria. Los procesos de producción como los de productos lácteos, productos cárnicos, productos horneados y llenado de bebidas requieren un cierto nivel de entorno limpio.

Las aplicaciones típicas de FFU en la industria alimentaria incluyen:

• Taller de llenado y envasado : instale FFU sobre la línea de llenado y la línea de envasado para proporcionar aire limpio local y evitar la contaminación del producto durante el proceso de llenado y envasado.

• Área de procesamiento estéril : para alimentos especiales que requieren operación aséptica (como fórmula infantil), FFU coopera con filtros HEPA para proporcionar un ambiente estéril

• Área de enfriamiento y almacenamiento temporal : durante el proceso de enfriamiento y almacenamiento temporal de los alimentos, el aire limpio puede reducir eficazmente el riesgo de crecimiento microbiano.

Al igual que en la industria farmacéutica, las FFU en la industria alimentaria suelen requerir acero inoxidable para facilitar la limpieza y desinfección.

5. Industria médica y hospitalaria

Las instalaciones médicas también tienen requisitos muy estrictos en cuanto a limpieza del aire y concentración microbiana.

En lugares médicos como quirófanos, salas de UCI, salas estériles y laboratorios de cateterismo, las bacterias y virus suspendidos en el aire son las principales vías de transmisión de infecciones posoperatorias. FFU puede reducir eficazmente la concentración de microorganismos en el aire mediante una filtración de alta eficiencia, proporcionando un entorno médico más seguro para los pacientes y el personal médico.

Los escenarios de aplicación de FFU en la industria médica incluyen:

• Quirófano limpio : Instale FFU en el techo del quirófano (usualmente usado con una pantalla limpia) para formar un área limpia de flujo laminar y reducir el riesgo de infección quirúrgica.

• UCI y sala estéril : proporciona un ambiente de aire limpio para pacientes con baja inmunidad

• Centro de dispensación y preparación de medicamentos intravenosos : Proporcionar un ambiente limpio de nivel local 100 en el área de operación de dispensación estéril.

• Departamentos de laboratorio y laboratorios : Proporcionar entornos operativos limpios en áreas como pruebas microbianas y pruebas patológicas.

Durante la epidemia de COVID-19 de 2020, las FFU también se utilizaron para la purificación del aire en las salas, lo que puede reducir las PM2,5 en un espacio de 50 m³ a menos de 10 en 1 minuto, filtrando eficazmente los virus en el aire y reduciendo el riesgo de infección para el personal médico.

6. Industria de centros de datos y salas de ordenadores

Con el desarrollo de la economía digital, la demanda de FFU en los centros de datos está creciendo rápidamente.

Los servidores densamente desplegados en las salas de los centros de datos son extremadamente sensibles al ambiente aéreo. Las partículas de polvo en el aire obstruirán los ventiladores de refrigeración de los servidores y los disipadores de calor, lo que provocará una disminución de la eficiencia de la refrigeración y un sobrecalentamiento del equipo; Las partículas submicrónicas pueden entrar en el espacio entre los cabezales de lectura y escritura del disco duro, provocando errores de lectura y escritura e incluso daños físicos.

Las aplicaciones de FFU en centros de datos incluyen:

• Filtración de entrada de aire fresco : instale FFU o ventilaciones de suministro de aire de alta eficiencia en la entrada de aire fresco de la sala de computadoras para interceptar el polvo y los contaminantes en el aire exterior.

• Purificación de la circulación interior de la sala de ordenadores : Instale FFU o respiraderos de suministro de aire de alta eficiencia en el techo de la sala de ordenadores o en la parte superior del pasillo frío para filtrar continuamente el aire circulante interior.

• Área central del gabinete : para escenarios con mayores requisitos de limpieza, como finanzas, asuntos gubernamentales y centros de potencia informática de IA, la FFU se implementa en la parte superior del área del gabinete para lograr un entorno local de alta limpieza.

Según un análisis de la industria, las salas limpias de fabricación representan la mayor parte de la demanda de FFU (alrededor del 52%), mientras que el sector de la salud y las ciencias biológicas representa entre el 30% y el 35%. La demanda en áreas emergentes como los centros de datos continúa creciendo.

7. Otras industrias de aplicaciones

Además de las industrias principales mencionadas anteriormente, FFU también se usa ampliamente en los siguientes campos:

• Fabricación óptica y de instrumentos de precisión : La producción y el montaje de lentes ópticas e instrumentos de precisión son extremadamente sensibles al polvo.

• Aeroespacial : La fabricación y el montaje de componentes aeroespaciales requieren entornos de alta limpieza.

• Los laboratorios y las instituciones de investigación científica : laboratorios biológicos, laboratorios de materiales, laboratorios electrónicos, etc. requieren entornos operativos limpios.

• Nueva energía (batería de litio/fotovoltaica) : la producción de baterías de litio y células fotovoltaicas tiene requisitos estrictos en cuanto a temperatura, humedad y limpieza.

• Impresión y pulverización : los procesos de impresión y pulverización de alta precisión son sensibles a las partículas en el aire.

• Productos químicos finos : La producción de productos químicos finos tiene altos requisitos de limpieza.

Descripción general de la industria de aplicaciones FFU

Resumir

Los campos de aplicación de FFU son extremadamente amplios y cubren casi todos los lugares de producción e investigación científica donde es necesario controlar la limpieza del aire. Desde el entorno ultralimpio ISO Clase 1 de las fábricas de obleas semiconductoras hasta las áreas limpias ISO Clase 8 de los talleres de alimentos, FFU es el equipo principal para mantener un entorno limpio.

Diferentes industrias tienen diferentes necesidades de FFU:

• Los semiconductores y las pantallas de paneles buscan la máxima limpieza y control AMC

• Los sectores farmacéutico y médico enfatizan el control microbiano y el cumplimiento de las GMP

• La industria alimentaria presta atención a la seguridad e higiene de los alimentos

• Los centros de datos se centran en la protección de equipos y la operación y mantenimiento de ahorro de energía.

Con el avance continuo de los procesos de semiconductores avanzados, las actualizaciones iterativas de las nuevas tecnologías de visualización, el vigoroso desarrollo de la industria biomédica y la rápida expansión de los centros de datos, se espera que la demanda del mercado de FFU siga creciendo. Elegir el producto FFU adecuado requiere una consideración exhaustiva de las características de la industria, los niveles de limpieza, el espacio de instalación, los requisitos de consumo de energía y otros factores.

Aili Industry: fabricante de FFU de cadena industrial completa

Aili Industrial ha estado profundamente involucrado en el campo de los equipos para salas limpias durante casi dos décadas. Desde el bobinado del motor, el procesamiento de cajas hasta el desarrollo del sistema de control, toda la cadena industrial fabrica de forma independiente unidades de filtrado de ventilador FFU. Los productos cubren una gama completa de tipos estándar, ultrafinos, de ahorro de energía (motor EC), de control de grupo y de acero inoxidable, admitiendo una personalización completa en tamaño, material, motor, método de control, nivel de filtración, etc., y adaptándose a las diferentes necesidades de limpieza de 13 industrias principales, incluidas semiconductores, pantallas de paneles, productos farmacéuticos, alimentos y centros de datos.

Si necesita sugerencias de selección de FFU o soluciones personalizadas, comuníquese con el equipo técnico profesional de Aili Industry.