工藝設計引導電子潔凈廠房整體設計

　　隨著科學技術的日新月異，電子產(chǎn)品及其生產(chǎn)技術發(fā)展十分迅速，以集成電路為代表的微電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代尤為顯著，集成電路產(chǎn)品基本上2-3年就會更新一代產(chǎn)品;以TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)為代表的平板顯示器正在取代彩色顯像管顯示器;計算機、通信、消費電子和汽車電子產(chǎn)品的迅速普及使得各種半導體元器件生產(chǎn)發(fā)展十分迅速。因此，電子工廠潔凈廠房的設計、建造必須適應這種快速發(fā)展的需要。從潔凈廠房的規(guī)劃開始，對于電子工廠潔凈廠房的工藝設計、工藝布局應充分考慮電子產(chǎn)品發(fā)展的靈活性，以滿足電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝改造和擴大生產(chǎn)的需求。

　　以集成電路芯片制造、TFT-LCD液晶顯示屏生產(chǎn)用潔凈廠為代表的電子產(chǎn)品微細加工類生產(chǎn)潔凈廠房，具有潔凈度要求嚴格、大面積、大體量和能耗大、運行費用高的特點，這就對電子產(chǎn)品潔凈廠房的工藝設計提出了更高的要求。作為潔凈廠房設計的先導步驟，工藝設計需要在滿足電子產(chǎn)品生產(chǎn)要求的前提下合理進行潔凈廠房生產(chǎn)設備布局，合理確定各種公用動力設施的技術參數(shù)，做到能量消耗少、運行費用低、生產(chǎn)效率高和建設投資少;同時，還需要合理進行人流路線、物料運輸和倉儲設施的配置和布置，滿足電子產(chǎn)品潔凈生產(chǎn)要求和產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求;此外，還應該盡可能提升生產(chǎn)設備的自動化水平和物料運輸?shù)淖詣踊?，在?jīng)濟、實用、安全可靠的條件下提高生產(chǎn)效率。

　　根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)特征和產(chǎn)能規(guī)劃選擇各種生產(chǎn)設備的型號及數(shù)量是工藝設計的首要任務。在目標產(chǎn)品和產(chǎn)能規(guī)模已經(jīng)確定的前提下，需要根據(jù)工藝流程、設備的加工能力和使用效率計算出各個工藝環(huán)節(jié)所需的各種類型設備的臺套數(shù)。以此為基礎，進一步計算出生產(chǎn)所需的潔凈區(qū)面積、員工人數(shù)以及水、電、氣體的消耗量。

　　生產(chǎn)設備的平面布局也是電子潔凈廠房工藝設計的重要內(nèi)容。電子廠房潔凈室形式一般有隧道式(或稱港灣式)、開放式、島形布置等。據(jù)調(diào)查表明，集成電路芯片制造用潔凈室一般采用隧道式和開放式，其中隧道式潔凈室主要用于5英寸、6英寸芯片制造廠，生產(chǎn)設備橫跨潔凈生產(chǎn)區(qū)和設備維護區(qū)，潔凈生產(chǎn)區(qū)對潔凈度要求嚴格，而設備維護區(qū)的空氣潔凈度等級相對較低。目前8英寸、12英寸芯片制造工廠普遍采用“開放式潔凈室加微環(huán)境”的方式，將芯片制造過程對空氣潔凈度要求十分嚴格的硅片加工過程(1-4級)布置在微環(huán)境裝置內(nèi)，而開放式潔凈室的潔凈度等級只需5-6級，這種潔凈室形式既可實現(xiàn)設備布置的靈活性，又能減少建設投資、降低能耗和運行費用。

　　工作人員是潔凈室內(nèi)塵埃微粒的主要來源。在工藝設計中，一方面應該盡量選擇自動化程度較高的生產(chǎn)及運輸設備，以便減少潔凈室內(nèi)的人員數(shù)量;另一方面，也應該根據(jù)潔凈室內(nèi)不同的潔凈區(qū)域，合理地設計工作人員的行走路線和原材料、成品的運輸路線，以盡可能地減少交叉污染。

　　另外，由于電子產(chǎn)品更新?lián)Q代快，在電子工廠的實際生產(chǎn)中，在線維修及調(diào)試、邊生產(chǎn)邊增加設備的情況很多，因此在進行工藝布局時，應根據(jù)具體情況，考慮這些因素，留出相應的運作空間。