Какая упаковка для прецизионной электроники и датчиков должна быть HEPA или ULPA?

В упаковочных цехах обычно поддерживается общий уровень чистоты, но на самом деле производительность часто определяет не средняя концентрация частиц во всем цехе, а состояние воздуха в пределах нескольких десятков сантиметров от ключевых рабочих мест.。

Сенсорные чипы, оптические окна, точки соединения золотой проволоки и структуры МЭМС гораздо более чувствительны к частицам, чем другие участки цеха. Если на место соединения попадет частица размером в несколько микрон, это может вызвать виртуальную пайку или короткое замыкание; попадание его на поверхность оптического датчика может напрямую повлиять на результаты калибровки. Поэтому первым шагом при выборе является не вопрос «должен ли упаковочный цех использовать HEPA или ULPA», а вопрос «какая рабочая станция, какие частицы и насколько велик риск».

Сначала определите, какие места действительно нуждаются в защите

Прецизионная электроника и упаковка датчиков охватывают множество процессов, при этом степень воздействия частиц варьируется в широких пределах.

Соединение штампом и соединение проводов : поверхность чипа и контактная площадка подвергаются непосредственному воздействию, и частицы, попадающие на поверхность соединения, влияют на прочность соединения. Такие рабочие станции обычно требуют локальной очистки и защиты.

Упаковка оптического датчика : попадание частиц на поверхности линз, фильтров и фотодиодов может привести к аномальному темновому току или дефектам изображения. Такие приложения также чувствительны к субмикронным частицам.

МЭМС и тонкопленочные датчики . Подвижные конструкции или тонкопленочные области могут выйти из строя из-за прилипания частиц, что требует более строгого контроля частиц.

Проверка и тестирование после упаковки : Если продукт был упакован, воздействие частиц будет относительно небольшим, но по-прежнему существуют требования к чистоте вблизи карты датчика и тестового гнезда.

Не все процессы требуют одного и того же уровня. Настройка всей упаковочной линии на самом высоком уровне является дорогостоящей и не обязательно решает ключевые проблемы. Более разумный подход — классифицировать рабочие станции и сконцентрировать ресурсы на уязвимых участках.

Как выбрать между HEPA и ULPA

В местных установках подачи воздуха распространенными вариантами являются HEPA и ULPA. Выбор в основном основан на чувствительности к частицам и технологических требованиях.

Высокоэффективный фильтр H14 : существуют четкие требования к эффективности фильтрации частиц размером 0,3 микрона. При разумном объеме подачи воздуха и охвате воздушного потока на ключевых рабочих станциях можно создать локальную среду со 100 уровнями. На большинстве прецизионных электронных упаковочных станций, если основным контролем являются частицы микронного размера, H14 обычно соответствует этому требованию. Конкретные продукты можно назвать Описание высокоэффективного фильтра HEPA .

Ультравысокоэффективный фильтр U15 или U16 : если процесс чувствителен к частицам размером 0,1 микрона или критерии приемки проекта явно требуют более низкой проникающей способности, можно рассмотреть вариант ULPA. Могут использоваться оптические датчики, некоторые пакеты MEMS и сценарии с высокими требованиями к уровню дефектов. Типы продуктов могут относиться к ULPA фильтр сверхвысокой эффективности。

Но оценка — не единственная переменная. Фактический защитный эффект хорошо герметизированного местного блока подачи воздуха H14 может быть лучше, чем у плохо герметизированного U16. Покрытие воздушного потока, интерфейсы установки и методы обслуживания следует учитывать вместе с классом.

Как настроить локальную подачу воздуха

Ключевые рабочие станции для прецизионной электронной упаковки обычно используют местную подачу воздуха, а не всю чистую комнату.

Форма FFU : если над рабочей станцией есть место для установки, его можно использовать Блок фильтра-вентилятора FFU обеспечивает частичное перекрытие однонаправленного потока. Фильтрующий элемент может быть HEPA или ULPA, в зависимости от целей контроля частиц.

Форма EFU : если защитная зона находится внутри устройства или пространство для установки ограничено, его можно использовать Блок фильтра вентилятора со стороны оборудования EFU . При использовании этого типа необходимо учитывать структуру оборудования, движущиеся части и путь подачи воздуха. Толщина фильтрующего элемента и способ разборки и сборки часто влияют на реализуемость решения больше, чем марка.

Эффективная форма выхода подачи воздуха : Концевое отверстие подачи воздуха в централизованной системе подачи воздуха может быть оборудовано Воздушный фильтр HEPA/ULPA , выбираемый в зависимости от объема воздуха на рабочей станции.

Независимо от формы, должны быть обеспечены герметизация и обнаружение утечек. Ценность местной подачи воздуха заключается в точной доставке чистого воздуха в защищаемую зону. Если интерфейс протекает и в него попадает нефильтрованный воздух, независимо от того, насколько высок уровень, он будет скомпрометирован.

Что следует проверить при обновлении или перепланировке

Если первоначальный план заключался в использовании H14, а теперь вы подумываете о переходе на ULPA, вам необходимо заранее подтвердить несколько вещей.

Фанатская маржа. Сопротивление ULPA обычно выше, чем у H14 того же размера, а объем воздуха после модернизации может уменьшиться. Необходимо взять данные сопротивления нового фильтрующего элемента при заданном объеме воздуха и рассчитать рабочую точку по кривой вентилятора.

Место для установки. Толщина или структура нового фильтрующего элемента могут отличаться от оригинального изделия. Необходимо подтвердить, можно ли установить его в существующую коробку, можно ли закрыть дверцу доступа и является ли путь замены плавным.

Герметичный интерфейс. Соответствие размеров прокладки или бака для жидкости необходимо проверять по отдельности, а не только по внешнему виду. По вопросам, связанным с уплотнительной конструкцией, обратитесь к соответствующим методам проверки интерфейса.

Методы обнаружения утечек. Пределы оценки U15 и U16 более строгие, чем H14. Диапазон измерения и метод сканирования выездных приборов течеискания должны соответствовать требованиям нового уровня.

Процесс проверки не может быть опущен. После модернизации необходимо повторно измерить объем воздуха, выполнить поиск утечек и подтвердить концентрацию частиц в защищаемой зоне согласно требованиям проекта. Эксплуатационные данные до обновления следует сохранить в качестве базового уровня для сравнения.

Пример оценки проекта

Общая чистота помещения определенной линии упаковки датчиков соответствует классу 1000, но на станции установки оптического окна иногда встречаются дефектные частицы.

Расследование показало, что рабочая станция располагалась внутри оборудования, над ней перемещалась механическая рука, и поток воздуха в общем чистом помещении не мог эффективно ее охватить. Первоначально планировалось только открыть воздуховыпускное отверстие на корпусе оборудования без самостоятельной фильтрации.

Решение в этом случае – не модернизировать все чистое помещение, а добавить к рабочей станции локальную установку подачи воздуха. В зависимости от чувствительности к частицам вы можете выбрать фильтрующие элементы H14 или U15, а воздуховод и путь возврата воздуха спроектировать в соответствии с внутренней конструкцией оборудования. Способ установки должен быть подтвержден вместе с движущимися частями оборудования и доступом для технического обслуживания. Конкретную конфигурацию можно комбинировать Обсуждение конструктивной схемы вентиляторно-фильтровального блока в конце оборудования ЭФУ .

Контрольный список выбора и приемки

О чистой упаковке Aili Industrial

Когда речь идет о чистых решениях для прецизионной электроники и корпусов датчиков, сложность часто заключается не в одном продукте, а в координации структуры рабочей станции, пути воздушного потока и уровня фильтрации.

Производственная система Aili Industrial охватывает фильтры, двигатели, вентиляторы, системы управления и полную сборку машин, а также может поставлять продукцию HEPA/ULPA различных классов и вспомогательное оборудование для подачи воздуха. Фильтр можно использовать с Фильтрующий вентилятор вентилятора ФФУ、Блок фильтра вентилятора на стороне оборудования EFU совместно проверяет объем воздуха, сопротивление и интерфейс установки, чтобы уменьшить несоответствие объема воздуха или невозможность установки после модификации рабочей станции.

При запросе укажите структуру рабочей станции, цели контроля частиц, доступное пространство и методы приемки, которые помогут определить сочетание уровня фильтрации и формы подачи воздуха. Конкретные характеристики зависят от технических данных продукта и результатов приемки проекта.