Trong ngành sản xuất điện tử hiện đại, SMT (Surface Mount Technology - công nghệ gắn linh kiện bề mặt) đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra các bảng mạch in (PCB) có độ chính xác và mật độ linh kiện cao. Tuy nhiên, quá trình này cực kỳ nhạy cảm với bụi, vi hạt và tĩnh điện - những yếu tố có thể gây lỗi sản phẩm, giảm hiệu suất dây chuyền và làm tăng chi phí sản xuất. Vì vậy, việc duy trì một môi trường sạch, ổn định là yêu cầu bắt buộc trong mọi nhà máy SMT.

Một trong những giải pháp được sử dụng phổ biến là FFU - thiết bị lọc khí tích hợp quạt và bộ lọc HEPA/ULPA. FFU trong phòng SMT giúp loại bỏ bụi siêu mịn, duy trì áp suất dương, kiểm soát tĩnh điện và tạo ra luồng khí sạch đồng đều trên toàn bộ dây chuyền sản xuất.

Trong bài viết này của Phòng sạch điện tử VCR, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về cấu tạo FFU, nguyên lý hoạt động FFU, cũng như những tiêu chí quan trọng để chọn FFU cho SMT. Đây là cơ sở giúp doanh nghiệp điện tử xây dựng hệ thống lọc khí phòng sạch điện tử hiệu quả, tối ưu cả về chi phí lẫn chất lượng.

FFU LÀ GÌ? VAI TRÒ CỦA FFU TRONG PHÒNG SMT

FFU (Fan Filter Unit) là một thiết bị lọc khí chuyên dụng, được thiết kế tích hợp quạt hút - thổi và bộ lọc HEPA hoặc ULPA trong cùng một khối. Nhờ cấu trúc này, FFU có khả năng hút không khí từ môi trường bên ngoài, loại bỏ bụi bẩn, vi hạt siêu nhỏ và sau đó thổi xuống không gian làm việc luồng khí sạch, ổn định.

Trong phòng SMT (Surface Mount Technology), sự hiện diện của FFU là yếu tố gần như bắt buộc. Quá trình dán linh kiện bề mặt diễn ra ở quy mô vi mô, nơi chỉ một hạt bụi nhỏ cũng có thể làm hỏng bảng mạch (PCB), gây lỗi hàn, hoặc làm giảm độ tin cậy sản phẩm. Bên cạnh đó, FFU còn giúp:

• Ngăn ngừa bụi và hạt mịn: bảo vệ PCB và các vi linh kiện nhạy cảm.
• Ổn định luồng khí sạch: tạo dòng khí tầng (laminar flow), giảm thiểu nguy cơ nhiễm chéo.
• Hạn chế rủi ro tĩnh điện: giữ cho môi trường sản xuất ổn định, an toàn cho IC và BGA.
• Đảm bảo tiêu chuẩn ISO Class 5-7: đáp ứng yêu cầu khắt khe trong sản xuất điện tử hiện đại.

Trong thực tế, FFU thường được lắp đặt trên trần của khu vực in kem hàn, dây chuyền gắn chip, phòng AOI (Automatic Optical Inspection) hoặc những không gian đòi hỏi độ sạch cao trong toàn bộ nhà máy SMT.

CẤU TẠO CỦA FFU

Một FFU tiêu chuẩn được thiết kế theo dạng mô-đun, gọn nhẹ, dễ lắp đặt trên trần phòng sạch. Cấu tạo cơ bản gồm các bộ phận chính sau:

• Khung vỏ: thường làm từ thép mạ kẽm, inox hoặc nhôm sơn tĩnh điện, giúp thiết bị có độ bền cao, chống ăn mòn, phù hợp với môi trường phòng sạch.
• Quạt (AC/EC motor): bộ phận trung tâm, tạo áp suất âm để hút không khí và thổi qua bộ lọc. Đặc biệt, motor EC được ưa chuộng nhờ khả năng tiết kiệm điện năng 30-40%, hoạt động êm ái và tuổi thọ cao hơn so với motor AC.
• Bộ lọc HEPA/ULPA: tùy yêu cầu kỹ thuật, FFU có thể tích hợp HEPA filter (hiệu suất ≥99.97% @0.3µm) hoặc ULPA filter (hiệu suất ≥99.9995% @0.12µm), đảm bảo loại bỏ gần như toàn bộ vi hạt trong không khí.
• Tấm khuếch tán khí (Diffuser): đặt phía dưới bộ lọc, có nhiệm vụ phân bổ luồng khí sạch đồng đều, hình thành dòng khí tầng (laminar flow) bao phủ khu vực làm việc.
• Bộ điều khiển: từ dạng cơ bản (công tắc chỉnh tốc độ quạt) đến hiện đại hơn (điều khiển trung tâm, màn hình hiển thị, hoặc kết nối hệ thống quản lý tòa nhà - BMS).

Nhờ cấu tạo này, FFU không chỉ đảm bảo cung cấp khí sạch liên tục, ổn định, mà còn dễ dàng bảo trì, thay thế và mở rộng hệ thống theo nhu cầu của nhà máy SMT.

Các thành phần cấu tạo của FFU

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA FFU

Quá trình vận hành của FFU trong phòng SMT diễn ra theo chu trình khép kín:

• Không khí trong phòng được quạt của FFU hút vào từ phía trên.
• Không khí này đi qua bộ lọc HEPA hoặc ULPA, nơi bụi mịn, vi hạt và tạp chất được giữ lại.
• Sau khi lọc, khí sạch được quạt thổi xuống vùng làm việc bên dưới.

Đặc điểm nổi bật là FFU tạo ra luồng khí dạng laminar flow (dòng chảy tầng) - tức là dòng khí di chuyển thẳng đứng, đồng đều từ trên xuống dưới với tốc độ ổn định. Dòng khí này giúp:

• Giảm thiểu sự nhiễm chéo giữa các khu vực.
• Ngăn bụi bay lơ lửng, bảo vệ bảng mạch (PCB) và các linh kiện nhạy cảm trong quá trình hàn, dán chip.
• Đảm bảo môi trường làm việc đạt chuẩn ISO Class 5-7 cho sản xuất SMT.

Trong thực tế, nhiều FFU được lắp đặt đồng bộ trên trần để bao phủ toàn bộ dây chuyền SMT. Khi kết hợp lại, chúng tạo thành một “trần lọc khí” giúp duy trì môi trường sạch, ổn định và liên tục cho toàn bộ nhà máy.

TIÊU CHÍ CHỌN FFU CHO PHÒNG SMT

Để đảm bảo hiệu quả lọc khí và vận hành ổn định, doanh nghiệp cần cân nhắc một số yếu tố quan trọng khi lựa chọn FFU trong phòng SMT:

• Hiệu suất lọc: Tùy vào tiêu chuẩn phòng sạch, có thể chọn HEPA filter (≥99.97% @0.3µm) cho ISO Class 7-8, hoặc ULPA filter (≥99.9995% @0.12µm) cho ISO Class 5-6, nơi yêu cầu độ sạch cao hơn.
• Lưu lượng gió (CFM): Cần tính toán dựa trên diện tích phòng, chiều cao trần và mật độ FFU bố trí. Lưu lượng gió quyết định khả năng duy trì áp suất dương và tốc độ dòng khí tầng.
• Mức ồn: Trong các dây chuyền SMT với nhiều nhân sự, độ ồn thấp là tiêu chí quan trọng để tạo môi trường làm việc thoải mái. FFU dùng motor EC thường vận hành êm hơn.
• Độ bền & bảo trì: Ưu tiên thiết bị dễ tháo lắp, thay thế lọc nhanh chóng. Motor EC cũng giúp tiết kiệm điện năng 30-40% và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
• Kích thước tiêu chuẩn: Thông dụng nhất là 2’x4’ (610x1220mm) hoặc 4’x4’ (1220x1220mm), ngoài ra có thể sản xuất theo kích thước custom để phù hợp với thiết kế trần.
• Tích hợp điều khiển thông minh: Các dòng FFU hiện đại cho phép giám sát áp suất, tốc độ quạt, lưu lượng gió, và có thể kết nối với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) để vận hành tập trung.

Việc chọn đúng FFU không chỉ giúp đảm bảo chất lượng môi trường sạch cho sản xuất SMT, mà còn giúp giảm chi phí vận hành dài hạn, tăng tính ổn định và nâng cao tuổi thọ dây chuyền sản xuất.

ỨNG DỤNG FFU TRONG CÁC KHU VỰC SMT

Trong dây chuyền SMT, mỗi công đoạn sản xuất đều đòi hỏi mức độ sạch khác nhau. Việc lắp đặt FFU tại các khu vực trọng yếu giúp duy trì môi trường ổn định, giảm thiểu lỗi sản phẩm và tăng hiệu quả sản xuất:

• Khu vực in kem hàn (Solder Paste Printing)

Đây là công đoạn đầu tiên, nơi kem hàn được in lên stencil để chuẩn bị gắn linh kiện. Chỉ một hạt bụi nhỏ bám lên stencil cũng có thể làm lệch đường in. FFU cung cấp dòng khí tầng ổn định, giúp hạn chế bụi bám, đảm bảo đường in chính xác.

• Khu vực gắp đặt linh kiện (Pick & Place)

Các chip BGA, IC và linh kiện SMD cực nhỏ, nhạy cảm với bụi và tĩnh điện. FFU trong phòng SMT giúp bảo vệ bề mặt PCB, giữ cho linh kiện gắn đúng vị trí, giảm lỗi hàn và nâng cao tỷ lệ thành công.

• Khu vực AOI/ICT (Automated Optical Inspection / In-Circuit Test)

Máy AOI cần hình ảnh rõ ràng để phát hiện lỗi. Nếu môi trường có bụi, kết quả quét sẽ sai lệch. FFU loại bỏ hạt bụi li ti, giúp máy kiểm tra chính xác, tránh loại nhầm hoặc bỏ sót lỗi.

• Kho linh kiện điện tử

Nhiều nhà máy bố trí FFU tại kho lưu trữ để duy trì độ sạch không khí, tránh oxy hóa và bụi bẩn bám vào vật liệu. Nhờ đó, tuổi thọ linh kiện được kéo dài, giảm hao hụt và hỏng hóc trước khi đưa vào dây chuyền.

Như vậy, ứng dụng FFU không chỉ giới hạn ở dây chuyền sản xuất, mà còn mở rộng ra toàn bộ khu vực lưu trữ và kiểm tra, giúp tối ưu hóa chất lượng sản phẩm điện tử ngay từ đầu vào đến đầu ra.

Ứng dụng của FFU trong phòng sạch điện tử

HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ BẢO TRÌ FFU

Để FFU phát huy tối đa hiệu quả trong phòng SMT, việc lắp đặt và bảo trì đúng cách là yếu tố bắt buộc. Một số lưu ý quan trọng gồm:

Lắp đặt trên trần phòng sạch

FFU thường được lắp trực tiếp trên trần panel nhôm đục lỗ hoặc hệ thống khung treo. Cách bố trí cần được tính toán để đảm bảo dòng khí tầng phân bổ đồng đều trên toàn bộ khu vực sản xuất.

Kiểm tra hướng gió, áp suất và độ kín

Sau khi lắp đặt, cần tiến hành đo tốc độ gió, áp suất và độ kín của hệ thống để chắc chắn rằng luồng khí sạch đi đúng hướng và đạt tiêu chuẩn ISO Class mong muốn.

Lịch thay lọc HEPA/ULPA

Trung bình, bộ lọc HEPA/ULPA nên được thay sau 1-2 năm tùy điều kiện môi trường và tần suất hoạt động. Việc trì hoãn thay lọc có thể làm giảm hiệu quả lọc, gây áp lực lớn lên quạt và tăng mức tiêu thụ điện.

Bảo trì định kỳ

Để kéo dài tuổi thọ FFU, nhà máy cần có kế hoạch bảo trì thường xuyên, bao gồm:

• Kiểm tra độ ồn để phát hiện sớm sự cố của motor/quạt.
• Đo tốc độ quạt và áp chênh để đảm bảo luồng khí đạt chuẩn.
• Vệ sinh tấm khuếch tán và khung vỏ để ngăn tích tụ bụi.

Lắp đặt và bảo trì FFU đúng cách không chỉ giúp duy trì độ sạch ổn định, mà còn giúp tiết kiệm chi phí năng lượng và tăng tuổi thọ thiết bị, giảm thiểu rủi ro trong sản xuất SMT.

VCR - NHÀ CUNG CẤP FFU UY TÍN CHO NHÀ MÁY SMT

Khi lựa chọn thiết bị phòng sạch cho ngành điện tử, việc tìm được nhà cung cấp FFU đáng tin cậy đóng vai trò quyết định đến chất lượng hệ thống. VCR (Vietnam Cleanroom Equipment) là đơn vị hàng đầu tại Việt Nam, chuyên cung cấp thiết bị phòng sạch điện tử cho các nhà máy SMT, PCB và EMS.

Các dòng FFU VCR được thiết kế với:

• Đa dạng model và kích thước (2’x4’, 4’x4’, custom) đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau.
• Motor EC thế hệ mới, giúp tiết kiệm đến 40% điện năng so với motor AC truyền thống, vận hành êm ái và bền bỉ.
• Hiệu suất lọc cao với HEPA/ULPA, đảm bảo phòng SMT luôn đạt chuẩn ISO Class 5-7.

VCR cam kết mang đến dịch vụ tư vấn - thiết kế - lắp đặt - bảo hành toàn diện, đồng hành cùng khách hàng từ giai đoạn lên ý tưởng đến khi hệ thống vận hành ổn định.

Liên hệ VCR ngay hôm nay để nhận tư vấn FFU phù hợp cho dự án SMT của bạn, tối ưu chi phí và đảm bảo chất lượng sản xuất.

Top 10 thiết bị không thể thiếu trong phòng sạch điện tử hiện đại

FAQ - CÂU HỎI THƯỜNG GẶP

1. FFU khác gì so với Air Shower hoặc HEPA Box?

FFU được lắp trên trần phòng sạch, có nhiệm vụ cung cấp khí sạch liên tục và đồng đều cho toàn bộ khu vực làm việc. Trong khi đó, Air Shower chỉ dùng cho nhân sự ra/vào phòng sạch nhằm loại bỏ bụi trên quần áo, còn HEPA Box được sử dụng cho những khu vực nhỏ, cục bộ.

2. Một phòng SMT cần bao nhiêu FFU?

Số lượng FFU phụ thuộc vào diện tích phòng, tiêu chuẩn ISO Class yêu cầu và cách bố trí dây chuyền sản xuất. Trung bình, với diện tích 100m², nhà máy thường cần 6-12 FFU để đảm bảo độ sạch ổn định.

3. Có nên chọn FFU điều khiển trung tâm không?

Nên chọn. FFU có hệ thống điều khiển trung tâm sẽ giúp doanh nghiệp dễ dàng giám sát tình trạng hoạt động, điều chỉnh tốc độ quạt, đồng thời tiết kiệm năng lượng đáng kể khi vận hành nhiều FFU cùng lúc.

4. FFU có dùng được trong phòng sạch dược phẩm hoặc thực phẩm không?

Có. Tuy nhiên, cần đảm bảo rằng FFU và bộ lọc HEPA/ULPA được lựa chọn phù hợp với các tiêu chuẩn GMP hoặc ISO chuyên ngành. Mỗi lĩnh vực có yêu cầu riêng về độ sạch, an toàn vi sinh và vật liệu cấu thành thiết bị.

KẾT LUẬN

FFU chính là giải pháp cốt lõi trong phòng sạch SMT, giúp duy trì môi trường sản xuất không bụi, giảm thiểu tĩnh điện và đảm bảo các công đoạn dán linh kiện, hàn, kiểm tra diễn ra ổn định. Nhờ đó, doanh nghiệp điện tử có thể đạt chuẩn ISO Class yêu cầu, nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế khắt khe.

Việc lựa chọn đúng FFU không chỉ mang lại hiệu quả trong việc kiểm soát môi trường sản xuất, mà còn giúp tăng năng suất, giảm lỗi sản phẩm và tối ưu chi phí dài hạn. Đây là một khoản đầu tư thông minh cho mọi nhà máy SMT đang xây dựng hoặc nâng cấp dây chuyền.

Nếu bạn đang xây dựng hoặc nâng cấp phòng SMT, hãy để VCR đồng hành cùng bạn trong việc lựa chọn FFU tối ưu nhất - từ tư vấn, thiết kế, đến lắp đặt và bảo trì.

PN