ما هو مرشح ULPA؟ كيف يختلف عن HEPA، وأين ينتمي بالفعل

مرشح ULPA هو مرشح هواء منخفض الاختراق للغاية ومصنف ضمن EN 1822 Group U. حدود الفئة هي:

•U15: كفاءة متكاملة أكبر من أو تساوي 99.9995%

•U16: كفاءة متكاملة أكبر من أو تساوي 99.99995%

•U17: كفاءة متكاملة أكبر من أو تساوي 99.999995%

هذا هو الجانب التصنيفي الرسمي. في السوق، سترى أيضًا منتجات ULPA موصوفة بنسبة 99.9995% عند 0.1-0.2 ميكرومتر أو حوالي 0.12 ميكرومتر، خاصة في منتجات لوحات غرف الأبحاث التي تستهدف الإلكترونيات. على سبيل المثال، تم نشر منتج ULPA منخفض- البورون لاستخدام أشباه الموصلات بنسبة 99.9995% @ 0.1–0.2 ميكرومتر، والعديد من أدلة المقارنة تستخدم 0.12 ميكرومتر كحجم مرجعي عملي لمناقشات ULPA.

عندما يسأل المشترون عن كفاءة مرشح U15، فإنهم عادة ما يريدون النسخة القصيرة:

•U15 هو فئة الدخول ULPA

•بموجب EN 1822، تم تصنيفها بكفاءة متكاملة بنسبة 99.9995%

• في أدبيات المنتج، غالبًا ما يتم وصفه بأداء يتراوح بين 0.1 و0.2 ميكرومتر

• يقع أعلى من H14 في كفاءة الترشيح وعادةً ما يكون أعلى من H14 في المقاومة الأولية والتكلفة أيضًا

غالبًا ما يرى مهندسونا أن المشترين يخلطون بين ثلاثة أنظمة مختلفة:

•ISO 16890 / Legacy EN 779 لمرشحات التهوية العامة

•EN 1822 / ISO 29463 لـ EPA، وHEPA، وULPA

•مصطلحات ميدانية مثل "HEPA الطبية" أو "غرفة الأبحاث ULPA"

لا تقارن أمرشح G4 أو MERV 8 أو ePM1إلى ألوحة U15كما لو أنهم ينتمون إلى نفس شجرة القرار. لا يفعلون ذلك. تنتمي ULPA إلى جانب التصفية المطلقة للسوق

من السهل تحديد فجوة الكفاءة الأساسية. الجزء الأصعب هو شرح ما تفعله هذه الفجوة بالنظام.

تحت EN 1822:

H13:أكبر من أو يساوي 99.95%

H14:أكبر من أو يساوي 99.995%

U15:أكبر من أو يساوي 99.9995%

U16:أكبر من أو يساوي 99.99995%

U17:أكبر من أو يساوي 99.999995%

وهذا يعني أULPA مقابل مرشح HEPAالقرار لا يتعلق فقط بـ "الهواء النظيف". وعادة ما يؤثر على:

انخفاض الضغط الأولي

اختيار المروحة

FFU أو استخدام الطاقة للوحدة الطرفية

اقتصاديات فترة الاستبدال

تسرب-توقعات الاختبار والتأهيل

ما إذا كانت العملية تستفيد حقًا من هذا الجزء الأخير من الكفاءة

غالبًا ما تظهر هذه المقايضة-بشكل واضح في خطوط إنتاج غرف الأبحاث لأشباه الموصلات. تتوفر لوحاتها الإلكترونية الدقيقة بأحجام H14 وU15-U17، مع التركيز على انخفاض الضغط المنخفض، وإطلاق الغاز المنخفض جدًا-، وملاءمتها لغرف الأبحاث والمعدات الإلكترونية الدقيقة. يوضح هذا بقوة أنه بمجرد دخولك مجال تنقية الهواء باستخدام أشباه الموصلات، فإن المناقشة لم تعد تتعلق فقط بإزالة المواد الجسيمية، بل تتعلق بدراسة شاملة للتحكم في الجسيمات، والنظافة على المستوى الجزيئي، واستهلاك الطاقة.

طريقة بسيطة-إنكليزية للنظر إلى الأمر

غالبًا ما تكون تقنية HEPA هي الإجابة الصحيحة عندما يتم إنشاء الغرفة حول مكافحة العدوى، أو حماية المنتج، أو النظافة العالية دون حساسية شديدة للجسيمات.

ULPA هي الإجابة الصحيحة عندما تكون العملية حساسة للجسيمات الأصغر، وتحمل أقل للعيوب، وأهداف غرف الأبحاث أكثر إحكامًا.

ولهذا السبب فإن العبارة الشاملة مثل "ULPA أفضل" ليست مفيدة. في العديد من المشاريع، يكون ULPA أفضل فقط إذا كانت العملية يمكن أن تبرر انخفاض الضغط الإضافي والتكلفة.

هذا هو المكان الذي يهم فيه منطق التطبيق أكثر من لغة الكتيب.

غرف العمليات ومساحات الرعاية الصحية

تحدد ASHRAE 170 خط الأساس للترشيح لغرف العمليات بحد أدنى MERV 16، وتستدعي على وجه التحديد استخدام مرشحات HEPA في جهاز طرفية الهواء في تخصصات أو حالات معينة مثل إجراءات العظام، وزراعة الأعضاء، وجراحة الأعصاب، وإجراءات الحروق المخصصة. بمعنى آخر، لا تتعامل إرشادات الرعاية الصحية مع ULPA كإجابة افتراضية للتصميم القياسي أو التصميم. حتى في حالة استخدام HEPA، فإن الهدف هو-التحكم في مخاطر العدوى وحماية تدفق الهواء فوق المجال الجراحي، وليس الحماية على مستوى أشباه الموصلات-.

لذلك عندما يقول المشترون "غرف العمليات الجراحية تستخدم تقنية HEPA"، فهذا هو الاتجاه الصحيح بشكل عام. إن هدف ترشيح الرعاية الصحية مرتفع، ولكنه مدفوع بسلامة المرضى وتصميم تدفق الهواء الإجرائي، وليس بالحساسية الجزيئية والجسيمية لعمليات الرقاقة.

مصنعي أشباه الموصلات والإلكترونيات المتقدمة

مرافق أشباه الموصلات هي عالم مختلف. تنص إرشادات Camfil لأشباه الموصلات على أن المصانع تستخدم محاليل الترشيح الكاملة والتحكم -AMC لخفض التركيزات الجزيئية والجسيمية إلى مستويات ISO Class 1 للجسيمات ومستويات فرعية-ppb للتلوث الجزيئي المحمول بالهواء. يتم تقديم لوحات غرف الأبحاث التي تركز على الإلكترونيات-في HEPA H14 وULPA U15 وU16 وU17، خصيصًا لصناعة الإلكترونيات الدقيقة وبمكونات{10}منخفضة للغاية في إطلاق الغازات.

ولهذا السبب ينتقل إنتاج الرقائق المتقدمة في كثير من الأحيان إلى ما هو أبعد من HEPA إلى ULPA، خاصة في مناطق العمليات الحرجة، أو بيئات الأدوات الصغيرة-، أو مناطق الطباعة الحجرية، أو أجزاء أخرى من المصنع حيث تؤثر الجزيئات الصغيرة والتلوث الجزيئي على الإنتاجية بشكل مباشر. الطريقة العملية لقول ذلك هي:

المستشفى يحمي المرضى والإجراءات

تعمل شركة تصنيع الرقاقات على حماية الإنتاجية عند عتبة عيب أكثر إحكامًا

نفس الكلمة: نظيفة. عتبة مختلفة جدا.

وهذه إحدى التفاصيل التي يغفلها العديد من المشترين-غير المتخصصين في مجال الأجهزة الإلكترونية.

في غرف الأبحاث التي تحتوي على أشباه الموصلات، لا يمكن التعامل مع المرشح كصندوق خامل. يمكن أن يصبح المرشح نفسه مصدرًا للتلوث إذا قامت الوسائط أو المكونات بإطلاق الغازات غير المرغوب فيها أو الملوثات الجزيئية.

توصلت دراسة أجريت عام 1991 عن الإلكترونيات الدقيقة للسيليكون إلى أن تلوث البورون المحمول بالهواء تم إرجاعه إلى زجاج البورسليكات الموجود في مرشحات الهواء الجزيئية ذات الكفاءة العالية-. أشارت تقارير صناعية لاحقة إلى أن موردي وسائط الألياف الزجاجية-التقليديين طوروا منتجات منخفضة-من البورون، واكتسبت هذه الوسائط قبولًا في السوق استجابة لمتطلبات أشباه الموصلات.

تشرح هذه الخلفية السبب وراء تركيز منتجات ULPA -الحديثة على جودة منخفضة من البورون، أو خالية من المنشطات، أو منخفضة جدًا-في إطلاق الغازات. يوضح أحد منتجات ULPA منخفضة - البورون لتطبيقات أشباه الموصلات الفرعية- 14 نانومتر أن وسائط ألياف زجاج-البورون المنخفضة- تمنع تلوث البورون الناتج عن المرشح-، ويحذر بشكل خاص من أن البورون الموجود في وسائط ULPA القياسية يمكن أن يطلق الغازات في تدفق الهواء عالي النقاء-ويسبب نشوء غير مقصود للنوع p-. تشير شركة Camfil إلى نقطة مماثلة من زاوية أخرى من خلال الترويج-لمكونات منخفضة للغاية في إطلاق الغازات وخالية من المنشطات في لوحات غرف الأبحاث الخاصة بالإلكترونيات الدقيقة.

إذا كان مشروعك في:

• تصنيع الويفر

• الطباعة الحجرية

• طلاء مقاوم للضوء / التعرض

• التعبئة والتغليف المتقدمة

•أدوات الإلكترونيات الدقيقة أو البيئات-الصغيرة

ثم يجب أن تتجاوز المحادثةكفاءة أولباوتشمل:

•منخفضة-وسائط البورون

•dopant-إنشاء مجاني

•انخفاض-إطلاق الغازات العضوية

•التوافق مع إستراتيجية التحكم AMC-.

بالنسبة لتنقية الهواء باستخدام أشباه الموصلات، فهذا ليس عنصرًا فاخرًا. إنه جزء من حماية العملية.

عادةً ما يبدأ مهندسونا بالتطبيق، وليس بفئة المرشح.

نطرح أربعة أسئلة أولاً:

• ما هو هدف النظافة للغرفة أو منطقة العمليات؟

• هل العملية حساسة بشكل رئيسي للأعباء الحيوية، أو الجسيمات، أو التلوث الجزيئي؟

• هل يستطيع النظام استيعاب انخفاض الضغط المرتفع الذي يأتي عادةً مع المرشحات الأكثر إحكامًا؟

•هل المشروع في مجال الرعاية الصحية/الأدوية، أو في مجال الإلكترونيات الدقيقة/أشباه الموصلات؟

لقد ساعدنا مؤخرًا أحد العملاء في جنوب شرق آسيا الذي طلب في البداية U15 عبر المشروع بأكمله لأن فريقهم افترض أن "الدرجة الأعلى تعني أكثر أمانًا". اتضح أن مناطق العمليات الإلكترونية الدقيقة المهمة فقط هي التي تحتاج إلى ULPA. يمكن أن تظل مناطق الدعم في حالة الترشيح الطرفي من فئة HEPA-. أدى هذا التغيير إلى تقليل عبء المعجبين وميزانية التصفية دون إضعاف ضوابط مخاطر العملية-.

هذا هو عادة النهج الصحيح. استخدم ULPA حيث يحل مشكلة حقيقية. لا تنشره في كل مكان ما لم تكن العملية في حاجة إليه حقًا.

قبل الانتهاء من المواصفات، تحقق من هذه النقاط:

المعيار: EN 1822 / ISO 29463، وليس معايير التهوية العامة-

الفئة: H13 أو H14 أو U15 أو U16 أو U17 بناءً على حاجة العملية

أساس الكفاءة: MPPS والكفاءة المتكاملة المنشورة

انخفاض الضغط الأولي: مطابق للمروحة أو FFU أو الوحدة الطرفية

التطبيق: الجراحة/الرعاية الصحية، الأدوية، أشباه الموصلات، أو بيئة الأدوات

مخاطر الوسائط: الوسائط الزجاجية القياسية، أو الوسائط المصنوعة من زجاج البورون المنخفض-، أو الوسائط الغشائية الخالية من الشوائب-

البناء: مكونات إطلاق غازات منخفضة-إذا تم استخدامها في البيئات الإلكترونية

اختبار التسرب: يتم فحصه بشكل فردي-حيثما يتطلبه التطبيق