Что такое ФФУ?

FFU, полное название на английском языке — Fan Filter Unit, а на китайском — Fan Filter Unit. Это модульное оконечное устройство подачи воздуха с собственным питанием, сочетающее в себе вентилятор и высокоэффективный (или сверхвысокоэффективный) воздушный фильтр. Принцип его работы заключается в том, что вентилятор вдыхает воздух сверху, и после двухступенчатой ​​фильтрации фильтрами первичной очистки и высокоэффективными фильтрами формируется равномерный ламинарный поток чистого воздуха, направляемый вниз.

FFU имеет модульную конструкцию, гибкую установку, регулируемую скорость ветра, низкий уровень шума, энергосбережение и т. д. Это ключевое оборудование для создания чистой окружающей среды. Его можно использовать отдельно или можно модульно соединить для создания системы подачи чистого воздуха. Он широко используется в различных производственных и научно-исследовательских учреждениях, где предъявляются строгие требования к чистоте воздуха.

Итак, в каких отраслях конкретно используется ФФУ? Почему разные отрасли имеют разные потребности в ФФУ? Эта статья разберёт это один за другим.

1. Полупроводниковая и микроэлектронная промышленность.

Производство полупроводников является основной и наиболее требовательной областью применения FFU.

В процессе производства пластин фотолитография, осаждение, травление и другие технологические звенья предъявляют чрезвычайно высокие требования к контролю содержания твердых частиц в воздухе. Если субмикронная частица пыли упадет на пластину, это может вызвать короткое замыкание или обрыв цепи микросхемы, что напрямую снизит выход продукта. Поэтому чистые помещения для производства полупроводников обычно должны соответствовать классу чистоты ISO 1–5 или даже более высокому уровню.

К основным сценариям применения ФФУ в полупроводниковой промышленности относятся:

• Чистая комната для производства пластин : FFU плотно расположены на большой площади на потолке чистой комнаты, образуя вертикальный однонаправленный ламинарный поток, который непрерывно удаляет субмикронные частицы из воздуха и защищает точный процесс производства чипов.

• Зоны фотолитографии и травления : эти основные процессы предъявляют самые строгие требования к чистоте и обычно оснащены сверхвысокоэффективными фильтрами ULPA (эффективность фильтрации для частиц размером 0,12 мкм ≥99,9995%), чтобы обеспечить чрезвычайно чистую окружающую среду.

• Со стороны оборудования : установите EFU (блок фильтра со стороны оборудования) над основным оборудованием, таким как фотолитографические машины и машины для травления, чтобы создать эксклюзивную микросреду для машины.

Помимо производства логических микросхем и микросхем памяти, FFU также широко используется в новых областях, таких как силовые полупроводники и сложные полупроводники (такие как нитрид галлия, карбид кремния).

С точки зрения размера рынка, полупроводниковые интегральные схемы предъявляют самые высокие требования к чистоте. Объем рынка чистых помещений электронной информации достигнет 130,5 млрд юаней в 2022 году, что составит 54,2%-. В качестве основного оборудования чистых помещений FFU занимает важную позицию на этом рынке.

2. Индустрия панельных дисплеев

Производство панельных дисплеев – еще одна важная область применения ФФУ.

Процесс производства TFT-LCD (жидкокристаллический дисплей), AMOLED (гибкий органический светодиод), Mini/Micro LED и других панелей чрезвычайно точен. Основные процессы, такие как изготовление матрицы, цветной пленки, формирование коробок и модулей, чрезвычайно чувствительны к пыли и химическим загрязнениям (AMC) — одна частица пыли может вызвать дефекты пикселей (яркие или темные пятна).

Типичные области применения FFU в индустрии панельных дисплеев включают в себя:

• Чистая комната для обработки матричной и цветной пленки : размещение FFU на большой площади для поддержания чистой среды класса 100 (класс 5 по ISO)

• Зона испарения и упаковки : Процесс испарения AMOLED требует чрезвычайно высокой чистоты органических материалов и металлических электродов. FFU используется с фильтрами ULPA и химическими фильтрами.

• Линия сборки модулей : Обеспечьте местную чистую среду в зоне сборки и проверки.

Кроме того, поскольку новые технологии отображения, такие как Mini LED и Micro LED, продолжают развиваться и уменьшать размеры, а требования к чистоте продолжают расти, применение FFU в индустрии панельных дисплеев продолжает расширяться.

3. Фармацевтическая и биомедицинская промышленность.

Фармацевтическая промышленность является еще одной основной областью применения FFU.

Производство стерильных лекарств, биологических препаратов, вакцин и медицинских изделий строго регулируется GMP (надлежащей производственной практикой). В чистых помещениях необходимо контролировать не только твердые частицы, но и микроорганизмы (бактерии, грибки и т. д.). ФФУ позволяет эффективно удалять из воздуха переносчиков микробов — частицы пыли через высокоэффективные фильтры HEPA (эффективность фильтрации для частиц размером 0,3 мкм ≥99,97%), тем самым косвенно контролируя микробное загрязнение.

К основным сценариям применения ФФУ в фармацевтической промышленности относятся:

• Стерильный производственный цех (зона уровня A/уровня B) : разверните FFU в ключевых зонах, таких как розлив, сублимационная сушка и асептическая подготовка, для поддержания местной чистой среды уровня 100.

• Производство биологических продуктов и вакцин . В сценариях с двойными требованиями к чистоте воздуха и биобезопасности FFU используется в сочетании с боксами биобезопасности.

• Производство медицинского оборудования : Производство имплантатов, одноразовых расходных материалов и другой продукции предъявляет строгие требования к чистоте.

• Помещение для взвешивания сырья : Помещение для взвешивания, оснащенное FFU, может эффективно предотвратить диффузию пыли и перекрестное загрязнение.

Требования фармацевтической промышленности к FFU не ограничиваются эффективностью фильтрации, но также включают материал (обычно требующий использования камеры из нержавеющей стали для облегчения очистки и дезинфекции), низкий уровень шума (для снижения воздействия на операторов) и соответствие международным стандартам, таким как GMP и ISO 14644.

4. Пищевая промышленность и промышленность напитков

Пищевая промышленность и производство напитков также неотделимы от чистой окружающей среды.

Микроорганизмы и частицы пыли в воздухе не только влияют на вкус и срок хранения продуктов питания, но также напрямую связаны с безопасностью пищевых продуктов. Производственные процессы, такие как производство молочных продуктов, мясных продуктов, хлебобулочных изделий и розлива напитков, требуют определенного уровня чистой окружающей среды.

Типичные области применения FFU в пищевой промышленности включают:

• Цех наполнения и упаковки : Установите FFU над линией наполнения и упаковочной линией, чтобы обеспечить чистый воздух и предотвратить загрязнение продукта во время процесса наполнения и упаковки.

• Зона стерильной обработки : для специальных пищевых продуктов, требующих асептической обработки (например, детских смесей), FFU сотрудничает с фильтрами HEPA, чтобы обеспечить стерильную среду.

• Зона охлаждения и временного хранения : во время процесса охлаждения и временного хранения продуктов чистый воздух может эффективно снизить риск роста микробов.

Как и в фармацевтической промышленности, для FFU в пищевой промышленности обычно требуется нержавеющая сталь для облегчения очистки и дезинфекции.

5. Медицинская и больничная промышленность.

В медицинских учреждениях также очень строгие требования к чистоте воздуха и концентрации микробов.

В медицинских учреждениях, таких как операционные, палаты интенсивной терапии, стерильные палаты и лаборатории катетеризации, бактерии и вирусы, взвешенные в воздухе, являются основными путями передачи послеоперационных инфекций. FFU может эффективно снизить концентрацию микроорганизмов в воздухе за счет высокоэффективной фильтрации, обеспечивая более безопасную медицинскую среду для пациентов и медицинского персонала.

Сценарии применения ФФУ в медицинской промышленности включают:

• Чистая операционная : установите ФФУ на потолке операционной (обычно используется с чистым экраном), чтобы сформировать чистую зону с ламинарным потоком и снизить риск хирургической инфекции.

• Отделение интенсивной терапии и стерильное отделение : Обеспечьте чистую воздушную среду для пациентов с низким иммунитетом.

• Центр выдачи и внутривенного приготовления лекарств : Обеспечьте чистую среду местного уровня 100 в стерильной зоне выдачи -

• Лабораторные отделения и лаборатории : Обеспечьте чистую рабочую среду в таких областях, как микробиологические и патологические исследования.

Во время эпидемии COVID-19 в 2020 году FFU также использовался для очистки воздуха в палатах, что позволяет снизить содержание PM2,5 в помещении площадью 50 м³ до менее 10 за 1 минуту, эффективно фильтруя вирусы в воздухе и снижая риск заражения медицинского персонала.

6. Центры обработки данных и компьютерные залы

С развитием цифровой экономики спрос на ФФУ в дата-центрах стремительно растет.

Плотно расположенные серверы в помещениях центров обработки данных чрезвычайно чувствительны к воздушной среде. Частицы пыли в воздухе забивают вентиляторы и радиаторы охлаждения серверов, что приводит к снижению эффективности охлаждения и перегреву оборудования; Субмикронные частицы могут попасть в зазор между головками чтения и записи жесткого диска, вызывая ошибки чтения и записи и даже физическое повреждение.

Применение FFU в центрах обработки данных включает в себя:

• Фильтрация приточного воздуха : установите FFU или высокоэффективные вентиляционные отверстия на приточном отверстии для свежего воздуха в компьютерном зале для улавливания пыли и загрязняющих веществ из наружного воздуха.

• Очистка внутренней циркуляции компьютерного зала : установите FFU или высокоэффективные вентиляционные отверстия на потолке компьютерного зала или в верхней части холодного коридора для непрерывной фильтрации циркулирующего воздуха в помещении.

• Основная зона шкафа : для сценариев с более высокими требованиями к чистоте, таких как финансы, государственные дела и центры вычислительной мощности искусственного интеллекта, FFU развертывается в верхней части шкафа для достижения локальной среды с высокой степенью чистоты.

Согласно отраслевому анализу, наибольшая доля спроса на ФФУ приходится на производственные чистые помещения (около 52%), а на сектор здравоохранения и биологических наук приходится 30-35%. Спрос в развивающихся областях, таких как центры обработки данных, продолжает расти.

7. Другие отрасли применения

Помимо вышеперечисленных основных отраслей, ФФУ также широко используется в следующих областях:

• Производство прецизионных приборов и оптических приборов . Производство и сборка оптических линз и прецизионных инструментов чрезвычайно чувствительны к пыли.

• Аэрокосмическая промышленность : Производство и сборка компонентов аэрокосмической отрасли требует условий высокой чистоты.

• Лаборатории и научно-исследовательские учреждения : биологические лаборатории, лаборатории материалов, электронные лаборатории и т. д. требуют чистой рабочей среды.

• Новая энергия (литиевые батареи/фотоэлектрические элементы) . Производство литиевых батарей и фотоэлектрических элементов предъявляет строгие требования к температуре, влажности и чистоте.

• Печать и напыление : процессы высокоточной печати и напыления чувствительны к частицам в воздухе.

• Тонкая химия : Производство продуктов тонкой химии предъявляет высокие требования к чистоте.

Обзор отрасли применения FFU

Подвести итог

Области применения ФФУ чрезвычайно широки и охватывают практически все производственные и научно-исследовательские места, где необходимо контролировать чистоту воздуха. От сверхчистой среды класса 1 по ISO на заводах по производству полупроводниковых пластин до чистых зон класса 8 по ISO в пищевых цехах, FFU является основным оборудованием для поддержания чистой окружающей среды.

Различные отрасли имеют разные потребности в ФФУ:

• Полупроводники и панельные дисплеи обеспечивают максимальную чистоту и контроль AMC.

• Фармацевтическая и медицинская отрасли уделяют особое внимание микробному контролю и соблюдению GMP.

• Пищевая промышленность уделяет внимание безопасности и гигиене пищевых продуктов

• Центры обработки данных уделяют особое внимание защите оборудования, энергосберегающей эксплуатации и обслуживанию.

Ожидается, что благодаря постоянному развитию передовых полупроводниковых процессов, итеративным обновлениям новых технологий отображения, энергичному развитию биомедицинской промышленности и быстрому расширению центров обработки данных рыночный спрос на FFU будет продолжать расти. Выбор подходящего продукта FFU требует всестороннего учета характеристик отрасли, уровня чистоты, места для установки, требований к энергопотреблению и других факторов.

Aili Industry — производитель FFU всей отраслевой цепочки.

Aili Industrial уже почти два десятилетия активно занимается разработкой оборудования для чистых помещений. От обмотки двигателя, обработки коробки до разработки системы управления — вся отраслевая цепочка самостоятельно производит вентиляторные фильтрующие блоки FFU. Продукция охватывает полный спектр стандартных, ультратонких, энергосберегающих (EC-двигатель), группового управления и типов из нержавеющей стали, поддерживая полноразмерную настройку по размеру, материалу, двигателю, методу управления, уровню фильтрации и т. д., а также адаптируясь к различным потребностям в очистке 13 основных отраслей промышленности, включая полупроводники, панельные дисплеи, фармацевтику, пищевую промышленность и центры обработки данных.

Если вам нужны предложения по выбору FFU или индивидуальные решения, свяжитесь с профессиональной технической командой Aili Industry.