Sự khác biệt của phòng sạch điện tử và các yêu cầu cốt lõi

Phòng sạch điện tử khác biệt ở chỗ môi trường không chỉ cần sạch theo nghĩa hạn chế hạt bụi. Bản chất của linh kiện điện tử khiến chúng cực kỳ nhạy cảm với tĩnh điện, với hơi ẩm, với VOC và với sự bám bụi siêu mịn. Các hạt nhỏ hơn 0.3 micron vẫn có thể gây ra lỗi trong các công đoạn photolithography, coating hoặc dán chip. Nếu vật liệu xây dựng hoặc vật liệu hoàn thiện trong phòng sạch phát sinh bụi, hấp thụ ẩm hoặc tạo điện tích, mọi quy trình công nghệ phía sau đều có nguy cơ mất kiểm soát.

Phòng sạch điện tử vì vậy không thể sử dụng vật liệu thông thường như sàn gạch, sơn tường hoặc panel công nghiệp không có khả năng chống tĩnh điện. Tất cả yếu tố từ sàn, tường, panel, cửa, đèn, gioăng, seal hay cả loại keo trám đều phải đáp ứng tiêu chuẩn về phát sinh hạt, khả năng chống ESD và độ ổn định theo thời gian.

>>> Tìm hiểu thêm: Xu hướng “Micro Clean Zone” trong nhà máy điện tử giảm chi phí nhưng vẫn đạt chuẩn ISO

Vật liệu phòng sạch chuyên dụng giúp kiểm soát tĩnh điện trong môi trường điện tử

Tĩnh điện luôn là mối nguy lớn nhất trong sản xuất điện tử. Một điện tích rất nhỏ mà mắt thường không thể thấy được có thể phá hủy chip bán dẫn hoặc làm giảm tuổi thọ sản phẩm sau khi đến tay khách hàng. Điều đáng nói là tĩnh điện không chỉ phát sinh từ nhân sự hoặc thiết bị mà còn từ chính vật liệu dùng trong phòng sạch. Nếu bề mặt tường hoặc sàn có thể tích điện, nhà máy luôn đứng trước nguy cơ ESD cao mà không thể kiểm soát.

Vật liệu phòng sạch dành cho nhà máy điện tử được thiết kế với khả năng phân tán điện tích, tránh tích tụ ở một điểm và giảm nguy cơ phóng điện bất ngờ. Bề mặt panel thường có lớp phủ chống ESD, sàn vinyl hoặc epoxy được tích hợp phụ gia dẫn điện và các phụ kiện như gioăng, khung cửa đều phải bảo đảm không tạo ra điện tích dư. Khi tất cả vật liệu đều hỗ trợ phân tán điện tích, nền tảng kiểm soát ESD của nhà máy sẽ ổn định và đáng tin cậy hơn nhiều lần.

>>> Tìm hiểu thêm: Vì sao phòng sạch điện tử ngày càng phải “linh hoạt hóa”? Xu hướng chuyển từ thiết kế cố định sang mô-đun

Khả năng hạn chế phát sinh hạt là tiêu chí cốt lõi của vật liệu phòng sạch điện tử

Trong các nhà máy điện tử, lượng hạt siêu nhỏ phát sinh từ vật liệu xây dựng là nguyên nhân dẫn đến nhiều sự cố mà doanh nghiệp không ngờ đến. Một lớp sơn tường dễ bong, một loại panel không kín mạch hoặc một đường keo trám bị lão hóa có thể tạo ra hàng ngàn hạt bụi mỗi giờ. Những hạt này len lỏi vào khu vực sản xuất và bám lên wafer, lens, cảm biến hoặc bảng mạch. Khi hạt đi vào các công đoạn như gắn chip hoặc coating, tỷ lệ lỗi tăng lên đáng kể.

Vật liệu phòng sạch vì vậy phải được thiết kế để không phân mảnh, không hấp thụ bụi và không lão hóa nhanh. Bề mặt panel cần trơn, phẳng, chống nứt, không tạo khoảng hở. Sàn phải có độ bền cao, chịu tải tốt và không bị bong lớp phủ khi xe đẩy hoặc robot vận chuyển hoạt động thường xuyên. Tường và sàn càng ổn định thì khả năng duy trì cấp độ sạch càng cao, từ đó giảm chi phí vận hành và giảm rủi ro lỗi sản phẩm.

Vật liệu phòng sạch ảnh hưởng trực tiếp đến độ kín khí của phòng sạch điện tử

Một phòng sạch điện tử cần được duy trì áp suất dương để ngăn không khí bẩn từ bên ngoài lọt vào. Để tạo được áp suất ổn định, cấu trúc phòng cần có độ kín khí cao, không rò rỉ tại các mối nối panel, xung quanh cửa hoặc vị trí thi công cơ điện. Vật liệu phòng sạch chuyên dụng giúp tạo ra một cấu trúc kín khít, từ đó duy trì được chênh áp trong thời gian dài mà không cần tăng công suất quạt hay tiêu thụ năng lượng quá mức.

Nếu vật liệu không phù hợp, các khe hở nhỏ sẽ xuất hiện theo thời gian và làm giảm khả năng duy trì áp suất. Khi đó, hệ thống HVAC phải bù công suất liên tục, gây tốn năng lượng và làm giảm tuổi thọ thiết bị. Chỉ cần một điểm thất thoát khí nhỏ cũng đủ khiến bụi và hơi ẩm từ bên ngoài xâm nhập vào dây chuyền, làm tăng nguy cơ lỗi ESD và lỗi hạt.

Tính ổn định theo thời gian quyết định độ bền của phòng sạch điện tử

Khác với các phòng sản xuất thông thường, phòng sạch điện tử phải duy trì trạng thái ổn định trong nhiều năm. Nhà máy không thể liên tục dừng sản xuất chỉ để sửa lại vật liệu bị hỏng, thay keo trám nứt hoặc sơn bong tróc. Do đó, vật liệu phòng sạch chuyên dụng được thiết kế với tuổi thọ dài, chịu được hóa chất, chịu được cọ xát và không dễ lão hóa trong điều kiện độ ẩm thấp hoặc thay đổi nhiệt độ liên tục.

Một vật liệu có tuổi thọ tốt giúp giảm chi phí duy tu và giúp nhà máy duy trì quá trình sản xuất mà không gián đoạn. Điều này đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực như bán dẫn, module camera, PCBA và sensor, nơi thời gian dừng máy gây tổn thất lớn hơn nhiều so với chi phí đầu tư ban đầu.

Lợi ích dài hạn khi đầu tư vật liệu phòng sạch đúng chuẩn ngay từ đầu

Khi nhà máy điện tử ưu tiên lựa chọn vật liệu phòng sạch chuyên dụng, toàn bộ hệ sinh thái vận hành phía sau sẽ được hưởng lợi. Việc kiểm soát tĩnh điện ổn định hơn, cấp độ sạch dễ duy trì hơn và năng lượng vận hành HVAC giảm đáng kể. Tỷ lệ lỗi sản phẩm giảm, năng suất dây chuyền tăng và chi phí bảo trì phòng sạch thấp. Quan trọng hơn, sản phẩm khi xuất khẩu hoặc khi tham gia chuỗi cung ứng toàn cầu cũng dễ được chấp nhận hơn nhờ kiểm soát môi trường đạt chuẩn.

Đầu tư vật liệu đúng chuẩn là khoản đầu tư chiến lược giúp doanh nghiệp nâng cao khả năng cạnh tranh, đảm bảo sự ổn định của sản xuất và tạo nền tảng để mở rộng dây chuyền trong tương lai.