净化间基础知识

HEPA Fliters
净化间通过高效过滤器降尘系统的工作，来维持 一定的洁净度，换气次数可以控制室内不同的污 染物浓度。（High efficiency particulate air filter having a
minimum particle-collection efficiency of 99.97% for 0.3um. Air filters are the key component in ensuring the cleanliness of air in cleanroom)
通常按脏污物质的化学性质与物理状态来分类脏污

按物质类别： 微粒类 磁性、非磁性 金属、非金属 化学类

化学类脏污
包括 ： 有机类 离子脏污

按存在方式： 空中漂浮类 淀积/附着类 气体、液体。
按物质存在状态：
还有
生物类 （细菌）
固态、气态、液态、 胶体、雾等。
净化间脏污的来源

Major source of contamination
要求、原则、方法。。。
净化间的定义Cleanroom definition

净化间(C/R)——根据实际需要建立的温度、湿度、气压 和脏污都受到适度控制的封闭工作区域。A room in which the air supply, air distribution, filtration of air supply, materials of construction and operating procedures are regulated to control airborne particle concentrations so that appropriate air cleanliness levels can be met.
液体粒子计数仪(LPC)
离子色谱仪(IC)
气相色谱质谱联用仪(MS)
红外光谱仪(FT-IR)
透射电子显微镜(SEM/EDX)
常用测试标准(Spec.)
WIPE TEST 目检无可见脏污。 PARTICLE COUNT C/R 100，<100 个 ; C/R 10K, <10000 个 LPC MAXTOR：HGA/HSA 250/5000 cuml counts/cm2(>/=1.0um) ； WD：HGA/HSA 90kcounts/cm2 (0.5um) ； IC（ Cl、F、Br、NO3; Na、NH4、K、Mg ） MAXTOR： HSA/ HGA 20/10 ng/cm2 WD： HSA 10 ng/cm2（ppb) IBM(Thornback HAS): 7ug/part
脏污导致硬盘制造中不合格的比例
Contamination is one of top hitter in drive manufactures at present.
NVR 4.6%
脏污
粒子 17.7%
挥发性气体 3.8%
30.4%
IC 1.7%
其它 2.5%
如何理解脏污对产品的危害？
各类软硬件故障，引起磁头、硬盘失 效，最严重的危害是：
Organic contamination(NVR)
总残留物不大于20毫克；
FTIR不允许有硅油、酰胺化合物以及邻苯二甲酸盐。 Silicone,硅油，主要来源：橡胶、铸型等。
Amines/DOP,氨基化合物/酸二辛脂，来源：包装物等。
分解标准(MAXTOR)
Flex-cable IONIC (最大允许浓度 ug/cm2 ）
空调过滤器 性能 风速 (M/S) 换气次数 (次/小时)
100 10K
机 组 30~45%+95% 送 风 端 99。999% 机 组 30~45%+95% 送 风 端 99。999%
： ： ： ：
0.40~0.45 0.30~0.45
400~600 40~80
Contamination & Cont. Control？

常用测试标准
Outgassing
Spec-limit/Critcal-limit (ug/part) 1 1 2 2 Total Outgas 10 30 Acrylate 1 2 Siloxane Chlorinated 0.01 0.01 Hydrocarbons Acrylate,丙烯酸脂，主要来源：胶剂等。 Siloxane，硅氧烷，主要来源：润滑剂等。
想一下：0.5μm 有多大？

通常根据空气传播 粒子密度，将脏污 受控程度分为： Class 10，100， 1000，10K等。 Class 100 —— 悬 浮在每立方英尺内 空气内，颗粒不小 于0.5μm（或者 0.3μm的）微粒个 数不超过100个。 无大于5.0 μm颗粒。
大约是头发丝粗细的20分之一。1μm等于百万分子一米，即10-6
How to detect cont.?




光学粒子计数仪 Particle count 液体粒子计数仪 Liquid particle count 离子色谱仪 Ionic contamination 气相色谱质谱联用仪 Outgassing
光学粒子计数仪(A.Particle Counter)
理解脏污控制的重要性。
脏污检测常用方法




擦拭（WIPE TEST） 空气粒子数（PARTICLE COUNT） 液体粒子数（LPC）与离子数测试（IC） 挥发性气体与凝结物（OUTGASSING） 不挥发性组分（NVR） 红外光谱（FTIR） DI 水及细菌数测试（BACTERIA） 透射电镜及元素分析（SEM）
Ammoium NH4+ Calcium Ca Sodium Na
2+
0.02 Chloride Cl_ 0.04 Bromide Br 0.04 Fluoride F_ 0.04 Nitrate NO3
_ _
wk.baidu.com
0.02 0.04 0.04 0.04
Potassium K+
+
Flex-cable NVR/FTIR（未经清洗） NVR总量不大于5.0 ug/cm2 。 FTIR，硅油、DOP和氨基类化合物不允许。
脏污——是指影响正常状态的那些由外界介入的
不需要的物质，通常是些不良的成分。

净化间脏污是指存在于净化间内所有对 产品合格率和品质稳定性产生不利影响 的所有不必要物质。 净化间脏污控制是将对产品合格率和可 靠性有不利影响的所有人员、设备、设 施、物料等联系考虑的全系统控制。

净化间脏污分类Classification
通常控制标准： 温度：22+/-2 ℃； 湿度：55+/-10 RH ； 气压：常压略高 。


脏污受控程度按空气传播粒子数（密度）分类。
净化间级别Cleanliness level and design types in KF

Class 10 100 1000 10K 密度 ≤10 ≤100 ≤1000 ≤10K
Course Instruction
什么是净化间和净化间脏污？
Basic Definition about Cleanroom and contamination
为什么要控制净化间脏污？
Why do we need control Cont?
Z z ？！
如何控制净化间脏污？
How do we control cont.?
导致客户不满和失去信心！
When error rates get too high to be compensated by error correction codes, or when drives fail, we have dissatisfied customers, Not a good thing ! When drives are returned and must be replaced , that is a matter of $$$.
人体、工装设备及装配物料带 入。
净化间脏污的 80 % 是从净化间外部带入的！！

人与物体的移动而产 生。
另有统计：人所造成的脏污占净化间脏污的 80%。
净化间使用设施脏污测试
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典型脏污举例
脏污类别 脏污源 举例 微粒类脏污 人体、 工装、皮屑、 金属屑、 衣服、纸张 尘埃、毛丝 有机类脏污 人体、外界 唾液、烟尘 离子类脏污 人体、外界 汗水、SOX 磁性脏污 设备、工装 Nd-Fe-B 材料
第二个问题—— Why do we need control cont.？ 客户特别关注的脏污有哪些？Customer
requirements
脏污对磁头和硬盘驱动器有什么危害？
How Do Contaminants Cause Failures?
如何检测脏污？(How to detect Cont.?)