電子工業(yè)乃是我國經(jīng)濟現(xiàn)代化當中不可獲取的重要支撐力，而以集成電路為其代表的半導體芯片制造業(yè)而言，其是電子工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與核心。芯片性能好壞與工藝技術(shù)及設(shè)計的嚴格性、合理性及先進性息息相關(guān)，而芯片可靠性及成品率，則與加工制造環(huán)境的潔凈度及制作材料的純度相關(guān)，尤其是伴隨當今納米加工技術(shù)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，超凈環(huán)境及超純材料已然成為半導體工業(yè)進步與創(chuàng)新的關(guān)鍵。通過對半導體廠房的空調(diào)、凈化系統(tǒng)設(shè)計進行分析，找尋出一條更為系統(tǒng)化、合理有效的設(shè)計方案。

 1、半導體廠房空調(diào)、凈化系統(tǒng)分析

空調(diào)、凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計工作，乃與生產(chǎn)的流程及工藝布局之間存在緊密關(guān)聯(lián)。對于用途不同及類型不同的廠房空調(diào)及凈化系統(tǒng)而言，其自身特點也存有差異性?，F(xiàn)對某半導體工廠處于生產(chǎn)工序的凈化及空調(diào)系統(tǒng)方案作以分析。

1.1前工序空調(diào)凈化系統(tǒng)分析

對于前工序而言，其對于室內(nèi)空氣的品質(zhì)，具有較高的要求，不僅對房間的濕、溫度具有較高要求，而且對于整個方面的潔凈度更高的要求。針對此種要求的房間，可將其要求劃分為兩種，分別為對房間潔凈度等級的要求及對空調(diào)送風品質(zhì)的要求。

（1）針對后段工藝、生產(chǎn)區(qū)及無塵區(qū)而言，在工藝上，要求空調(diào)送風達到一定品質(zhì)，即為ISO7級，粒徑需大于0.5μm，在空調(diào)應(yīng)用方式的相應(yīng)選用方面，可選擇新風集中處理并與循環(huán)空調(diào)機組相結(jié)合的使用方式。對于新風機組功能段。其流程為：新風入口、中效過濾器、一級表冷盤管、二級表冷盤管及新風出口。而對于循環(huán)機組而言，其功能段工作流程則為：回風混合、表冷盤管、風機及送風出口等。其中，對于存在有加熱管的空調(diào)機組而言，其被用在與外圍護結(jié)構(gòu)相近且具有不大設(shè)備發(fā)熱量房間。對于此廠房相關(guān)生產(chǎn)區(qū)域而言，引起在吊頂高度方面比較高，為了在氣流組織能夠比較合理，并為此給予保障，需要對工藝流程相配合，在可行性區(qū)域內(nèi)，完成回風夾道的相應(yīng)設(shè)置工作，另外，在下部位置處，需設(shè)置回風固定百葉風口，對于另外一些區(qū)域而言，則可依據(jù)實際需要，選擇頂部單層百葉風口回風。另外，在具體的吊頂高度方面，針對高度小于5m區(qū)域，在選擇送風形式方面，可采用頂部直片散流器風口，以此進行送風操作，對于小于8.5m的，在氣流形式上，可依據(jù)實際情況及技術(shù)相關(guān)要求，設(shè)置成頂部旋流風口送風，此外，針對百葉風口下側(cè)部，需固定其回風。

（2）對于生產(chǎn)前區(qū)及無塵區(qū)而言，空氣品質(zhì)的要求為ISO7級，從工藝要求層級來分析，此種類型的房間，需采取ISO7級的標準，設(shè)置成凈化潔凈室。在凈化空調(diào)系統(tǒng)的選用方面，需為末端高效過濾器風口、循環(huán)空調(diào)機組及新風集中處理相結(jié)合的空調(diào)方式。新風機組功能段：新風入口、中效過濾器、一級、二級表冷盤管及新風出口等。而循環(huán)機組的氣流形式，以及其功能段操作步驟則為：

回風混合、送風管、風機、潔凈區(qū)、房間側(cè)下百葉同風口、回風管及新回風混合。因在工藝設(shè)備的維護及安裝等方面的要求，其中的生產(chǎn)前區(qū)及后區(qū)見在布置回風夾道，存有相應(yīng)困難，可在兩區(qū)域相應(yīng)中間位置處，也就是地面與隔墻中間，預(yù)留些許縫隙，然后則依據(jù)壓力要求，計算縫隙高度，針對生產(chǎn)前區(qū)相應(yīng)送風而言，則經(jīng)過此縫隙，將其送入至相應(yīng)后區(qū)，然后，所送入的風則通過回風口，輸送至回風管，再將其向循環(huán)空凋機組送回。

（3）新風空調(diào)系統(tǒng)原理。新風空調(diào)系統(tǒng)原理圖如圖1所示。針對其他而言，則對于送風品質(zhì)具有比較高的要求，另外，在工藝方面，選用圖1所示的空調(diào)原理。針對與潔凈區(qū)相應(yīng)空調(diào)原理較為相似的，可參照圖1當中生產(chǎn)前區(qū)的空調(diào)原理。

1.2后段工藝空調(diào)凈化系統(tǒng)分析

針對后段工藝房間而言，其往往在濕度及溫度上具有較高的空調(diào)要求，工藝對于有些特殊方面的要求為達到ISO06級。在工藝的后段，即凈化要求ISO7級，濕度區(qū)間40%～60%，溫度區(qū)間19～25℃，設(shè)計了干盤管、FFU及新風空調(diào)的綜合系統(tǒng)，新風空調(diào)箱對空氣進行處理至設(shè)計露點，然后送至夾層，最后由干盤管與FFU一起組間成廠房內(nèi)的循環(huán)，且對溫度施加控制。處理流程依次為：新風段、粗效過濾器、一級表冷盤管、送風機、加熱盤管、送風管、高效過濾器送風口、潔凈區(qū)夾層內(nèi)、與夾層空氣混合、FFU過濾循環(huán)及干盤管降溫。針對恒溫恒濕房間，要想在空調(diào)方面的相關(guān)要求給予滿足，則需實施計算，即對房內(nèi)濕予以計算，因此，所存在的濕負荷多，則其周邊相對濕度也就會較高，針對此種房間，需將房間的門窗數(shù)量及房間吊頂?shù)?，給予充分考慮；此外，由于工藝生產(chǎn)線經(jīng)過墻壁后，要想做到全部封堵是難以實現(xiàn)的，因此，針對所存有的空隙面積，需對房間濕度滲透量，實施詳細化計算。依據(jù)計算結(jié)果，最終便可得到房間的濕負荷數(shù)值，然后對空調(diào)機組需要處理的風量及需要承擔的除濕能力予以確定。

此房間的新風風量，需對低濕房問所需要的房間正壓及潔凈室需要的正壓綜合考慮的情況下，取最大值。

2、半導體廠房空調(diào)系統(tǒng)的自動控制

2.1半導體廠房的新風空調(diào)機組自動控制

（1）針對整個新風空調(diào)機組來講，可依據(jù)實際需要，選擇變頻風機，在總送風管上，安裝靜壓探頭，利用此種方式，達到對風機變頻器實施有效控制的目的。在各個臺循環(huán)機組上，當將新風風管接入完成后，用此對房間的正壓值及相對濕度進行控制。將電動調(diào)節(jié)閥設(shè)置在每臺循環(huán)機組相應(yīng)新風風管上，通過各個房間所存有的相應(yīng)正壓值，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥開度，促使廠房內(nèi)的正壓值，不隨設(shè)備排風量等的變化，而出現(xiàn)隨之改變的情況。對于電動調(diào)節(jié)閥而言，如若其在開度方面發(fā)生相應(yīng)改變，則會造成位于總送風管上的靜壓，出現(xiàn)較大程度的變化，至此，可在總管上，設(shè)置靜壓探頭，且設(shè)定具體的數(shù)值，然后，還需要調(diào)節(jié)新風空調(diào)機組的風機頻率，通過綜合作用，實現(xiàn)有效控制。

（2）針對具有濕度要求的半導體廠房而言，則利用新風機組，調(diào)節(jié)廠房內(nèi)的相對濕度，運用新風空調(diào)機出口溫度，對表冷器進行調(diào)控，另外，還可對加熱器水管上的電動兩通閥實施控制，通過對二通閥開度調(diào)節(jié)，達到調(diào)節(jié)冷熱水水量的目的，促使溫度達到符合廠房設(shè)計要求的送風露點溫度。利用位于空調(diào)房內(nèi)的濕度傳感器，重新調(diào)整及設(shè)定新風機組出口處的Tdp值，達到維持相對濕度的效果。

（3）新風機組防凍。當關(guān)閉風機時，如若加熱器后溫度超過5℃，則將加熱器管道設(shè)置的電動兩通閥自動啟動。便可達到防凍效果。

2.2生產(chǎn)房間的溫及濕度的控制

（1）新風機組負責保證生產(chǎn)廠房的相對濕度及正壓值。

（2）循環(huán)機組負責保證生產(chǎn)廠房的溫度，室內(nèi)溫度傳感器對加熱器管道上所設(shè)置的電動二通閥開度進行控制，并對表冷器施加控制，對熱水量及冷凍水量進行調(diào)節(jié)，獲取室內(nèi)溫度參數(shù)。

2.3半導體廠房后段工藝的溫濕度控制

（1）運用溫度傳感器，對位于冷水管道上所安裝的電動二通閥的開度，實施有效控制，利用對冷水量所實施的相應(yīng)調(diào)節(jié)，來設(shè)定具體的參數(shù)。因本段所采用的表冷器，未能全部清除新風中濕度，至此，為了能夠減少轉(zhuǎn)輪除濕機的濕負荷，需要做的就是，在此盤管上，盡可能處理新風濕度，使其降至到最低，針對本項目而言，所采用的一級表冷后的新風處理溫度，在處理要求方面，與冷水回水溫度相同。

（2）可采用室內(nèi)溫度傳感器，對干盤管道上的電動閥進行控制，以此達到室內(nèi)事先設(shè)定的溫度參數(shù)。

（3）運用室內(nèi)濕度傳感器，對除濕機組內(nèi)再生電加熱器施加控制，以此達到除濕機組內(nèi)再生電加熱器既定的相對濕度參數(shù)。

3、結(jié)束語

總而言之，上述所舉例工程已竣工，廠房內(nèi)的潔凈度、濕溫度及正壓等參數(shù)，均與相關(guān)設(shè)計要求相符，并且運行良好。文章通過對半導體廠房生產(chǎn)工序開展細致化分析，設(shè)計與之相符的空調(diào)系統(tǒng)及自控制系統(tǒng)，以期為半導體廠房相關(guān)設(shè)計工作提供參考。