В этой статье вы узнаете:
- Почему рециркуляция воздуха через пол — оптимальное решение для чистых зон микроэлектроники и как она защищает критические операции.
- Как правильно спроектировать подполье и фальшпол, чтобы обеспечить стабильный вертикальный поток, снизить вибрации и сохранить чистоту.
- Какие ошибки при проектировании рециркуляции встречаются чаще всего и как их избежать для гарантированной работы фабов ISO 3–5.
Время прочтения 3-5 минут
В чистых зонах микроэлектроники воздушная схема «потолок → рабочая зона → пол» — базовое решение для сохранения вертикального однонаправленного потока и защиты операций уровня ISO 3–5. Ниже — концентрат инженерных правил в том же формате, что и в статье «Воздушные потоки в микроэлектронике: что, где и почему».
Зачем делать рециркуляцию через пол
- Минимум препятствий на пути воздушного потока. Нижняя часть стен бывает занята частью инфраструктуры чистого помещения (вспомогательное оборудование, специальная мебель и прочее) создают неравномерный поток.
- Лёгкая изоляция критических операций. Периметры над перфополом (FOUP/SMIF-точки, литография, зондирование) отделяются без блокировки доступа.
- Защита «открытой пластины». Вертикальный поток закрывает операцию от бокового подсоса до самой перфорации.
- Совместимость с автоматизацией. Современные SMIF/AMHS легко адаптируются и держат пластину в ISO 3 при транспортировке.
- Планировочная гибкость. Рециркуляция через фальшпол сохраняет всю полезную площадь чистой комнаты и поддерживает равномерный вертикальный поток, в отличие от стеновых каналов, которые забирают площадь под воздуховоды и создают у пола застойные зоны..
Когда забор воздуха через стены нежелателен
- Для компактных «экономичных» планировок забор воздуха через стеновые воздухозаборные панели съедает полезную площадь и требует использования пленумов под рециркуляцию. Это формирует неуправляемый поток в нижней зоне и усложняет подачу/возврат технологических сред.
- Если газы/жидкости и электроснабжение не разведены под полом, сервис «сверху» конфликтует с аэродинамикой.
Подполье: два рабочих варианта
А) Структурный подэтаж (sub-fab) под фальшполом. Дороже, но даёт высоту для коммуникаций и сервисов. Позволяет без остановки чистой зоны выполнять: подготовку к вводу нового оборудования, перенос старого, обслуживание сред и откачки.
Б) Пространство между фальшполом и бетонным основанием. Должно обеспечивать прохождение воздуха с малым перепадом давления на самом фальшполе и вместить фильтры/регуляторы/переходники и разводки сред.
Требования к фальшполу (ключевые пункты)
- Нагрузочная способность ≥16,8 кН/м².
- Сплошная система стрингеров.
- Не менее 4 установочных винтов на основании и устройство регулировки уровня.
- Ряд Z-образных укосин по рядам.
- Основание — на анкерах или эпоксидном клее.
- Бетон под полом — кислотостойкое, водонепроницаемое покрытие, система датчиков проливов.
- Конструкция должна снижать передачу вибраций: связка с полом здания работает как «мембрана», демпфируя колебания.
Как связать рециркуляцию с «верхом» и скоростями
- Потолок — сплошная HEPA/ULPA-площадь, низ — перфорированный фальшпол.
- Для ISO 3–5 берут ≈100% перфорации, для ISO 6–7 — ≤50%.
- Регулирование расхода: первично — подбор перфорации под площадь фильтров, далее — заслонки на фильтрах и/или в полу.
- Контроль по месту: держим поле скоростей в рабочей зоне в пределах, принятых для класса (например, 0,3–0,5 м/с для ISO 3–5), с проверкой узких мест «загрузка/выгрузка в оборудование».
Инженерные акценты при проектировании
- Электропроводящий финиш перфопола и заземление; декоративные решётки под фильтрами не применяем (вносят турбулентность).
- Разводки газов/жидкостей и утилизация — по возможности в подполье; финишные фильтры — последние перед точкой использования.
- Локальные камеры с горизонтальным/наклонным потоком допустимы только после валидации аэродинамики, чтобы не разрушать вертикальную картину.
Типовые ошибки и последствия
- Недостаточная высота подполья → падение напора на решётке, обратные вихри у пола.
- Отсутствие химстойкого покрытия и контроля проливов → молекулярные загрязнения на рециркуляции.
- Жёсткая связка фальшпола с перекрытиями без демпфирования → микровибрации в зонах литографии/зондирования.
- Забор через стены в ISO 3–5 без буферной логики → нестабильная чистота и трудная модернизация.
Вывод
Рециркуляция воздуха через пол — универсальная и управляемая база для фабов микроэлектроники. Он сохраняет вертикальный поток до точки возврата, упрощает изоляцию критических операций, совместим с SMIF/AMHS и облегчает сервис. Ключ к стабильности — рассматривать подполье как инженерную систему (аэродинамика, нагрузки, вибрации, материалы, аварийные сценарии), а не как «пустой зазор». Именно так рециркуляция превращается из схемы на чертеже в гарантированный выход годных.
Присоединяйтесь к нашему Telegram каналу : https://t.me/CleanRoomInSights .
Канал №1 о чистых помещениях. Кладезь практических знаний от экспертов GMLPANEL.
Проектирование, строительство, обслуживание — всё, что должен знать подрядчик, проектировщик или владелец производства.
Без воды — только то, что работает в реальности.
