O que é um filtro ULPA? Como ele difere do HEPA e onde realmente pertence

Um filtro ULPA é um filtro de ar de penetração ultra-baixa classificado na norma EN 1822 Grupo U. Os limites da classe são:

•U15: eficiência integral Maior ou igual a 99,9995%

•U16: eficiência integral Maior ou igual a 99,99995%

•U17: eficiência integral Maior ou igual a 99,999995%

Esse é o lado da classificação formal. No mercado, você também verá produtos ULPA descritos como 99,9995% em 0,1–0,2 μm ou cerca de 0,12 μm, especialmente em produtos de painéis para salas limpas voltados para eletrônicos. Por exemplo, um produto ULPA com baixo teor de-boro para uso em semicondutores é publicado em 99,9995% @ 0,1–0,2 μm, e muitos guias de comparação usam 0,12 μm como tamanho de referência prático para discussões ULPA.

Quando os compradores perguntam sobre a eficiência do filtro U15, eles geralmente querem a versão curta:

•U15 é a classe de entrada da ULPA

•de acordo com a EN 1822, é classificado com 99,9995% de eficiência integral

•na literatura do produto, é frequentemente descrito com desempenho em torno de 0,1–0,2 μm

• fica acima de H14 em eficiência de filtração e geralmente acima de H14 em resistência inicial e custo também

Nossos engenheiros costumam ver os compradores misturando três sistemas diferentes:

•ISO 16890 / legado EN 779 para filtros de ventilação geral

•EN 1822/ISO 29463 para EPA, HEPA e ULPA

•termos de campo como "HEPA médico" ou "ULPA de sala limpa"

Não compare umFiltro G4, MERV 8 ou ePM1para umPainel U15como se pertencessem à mesma árvore de decisão. Eles não. A ULPA pertence ao lado-do filtro absoluto do mercado

A lacuna básica de eficiência é fácil de afirmar. A parte mais difícil é explicar o que essa lacuna faz ao sistema.

Sob EN 1822:

H13:Maior ou igual a 99,95%

H14:Maior ou igual a 99,995%

U15:Maior ou igual a 99,9995%

U16:Maior ou igual a 99,99995%

U17:Maior ou igual a 99,999995%

Isso significa umFiltro ULPA vs HEPAA decisão não é apenas sobre “ar mais limpo”. Geralmente afeta:

Queda de pressão inicial

seleção de fãs

Uso de energia FFU ou módulo terminal

economia do intervalo de substituição

expectativas de-teste de vazamento e qualificação

se o processo realmente se beneficia dessa última fração de eficiência

Essa compensação-é frequentemente demonstrada claramente em linhas de produtos de semicondutores para salas limpas. Seus painéis microeletrônicos estão disponíveis nos tamanhos H14 e U15-U17, enfatizando baixa queda de pressão, liberação de gás ultra{7}}baixa e adequação para salas limpas e equipamentos microeletrônicos. Isso ilustra poderosamente que, uma vez que você entra no campo da filtragem de ar por semicondutores, a discussão não é mais apenas sobre a remoção de partículas, mas uma consideração abrangente de controle de partículas, limpeza em nível molecular e consumo de energia.

Uma maneira simples-em inglês de ver isso

HEPA costuma ser a resposta certa quando a sala é construída em torno do controle de infecções, proteção do produto ou alta limpeza sem extrema sensibilidade às partículas.

ULPA é a resposta certa quando o processo é sensível a partículas menores, menor tolerância a defeitos e alvos de sala limpa muito mais restritos.

É por isso que uma declaração geral como “ULPA é melhor” não é útil. Em muitos projetos, o ULPA só é melhor se o processo puder justificar a queda de pressão e o custo adicionais.

É aqui que a lógica do aplicativo é mais importante do que a linguagem do folheto.

Salas cirúrgicas e espaços de saúde

A ASHRAE 170 define a linha de base de filtragem para salas de cirurgia no mínimo MERV 16 e exige especificamente filtros HEPA no dispositivo terminal aéreo em certos casos de cirurgia especializada, como procedimentos ortopédicos, transplantes, neurocirurgia e procedimentos dedicados a queimaduras. Em outras palavras, as orientações de saúde não tratam a ULPA como a resposta padrão para o desenho padrão da sala cirúrgica. Mesmo quando o HEPA é usado, o objetivo é o controle do-risco de infecção e o fluxo de ar protegido no campo cirúrgico, e não a proteção do rendimento em nível de semicondutor-.

Portanto, quando os compradores dizem “salas cirúrgicas usam HEPA”, essa geralmente é a direção certa. A meta de filtragem de cuidados de saúde é alta, mas é impulsionada pela segurança do paciente e pelo design do fluxo de ar do procedimento, e não pela sensibilidade molecular e de partículas dos processos de wafer.

Fábricas de semicondutores e eletrônica avançada

As instalações de semicondutores são um mundo diferente. A orientação de semicondutores da Camfil afirma que as fábricas usam soluções completas de filtragem e controle-AMC para reduzir as concentrações de partículas e moleculares para níveis ISO Classe 1 para partículas e níveis sub{3}}ppb para contaminação molecular transportada pelo ar. Seus painéis para salas limpas-com foco em eletrônicos são oferecidos em HEPA H14 e ULPA U15, U16, U17, especificamente para a indústria microeletrônica e com componentes de emissão de gases ultra-baixa.

É por isso que a produção avançada de chips geralmente vai além do HEPA e vai para o ULPA, especialmente em zonas críticas de processo, mini{0}}ambientes de ferramentas, áreas de litografia ou outras partes da fábrica onde partículas menores e contaminação molecular afetam diretamente o rendimento. Uma maneira prática de dizer isso é esta:

o hospital está protegendo pacientes e procedimentos

a fábrica de chips está protegendo o rendimento em um limite de defeito muito mais restrito

Mesma palavra: limpo. Limite muito diferente.

Esse é um dos detalhes que muitos-compradores de produtos não eletrônicos não percebem.

Em salas limpas de semicondutores, o filtro não pode ser tratado como uma caixa inerte. O próprio filtro pode se tornar uma fonte de contaminação se o meio ou os componentes liberarem gases dopantes indesejados ou contaminantes moleculares.

Um estudo de 1991 sobre microeletrônica de silício descobriu que a contaminação por boro no ar foi atribuída ao vidro borossilicato em filtros de partículas de ar de alta-eficiência. Relatórios posteriores do setor observaram que os fornecedores tradicionais de mídia de-fibra de vidro desenvolveram produtos com baixo-boro, e essas mídias ganharam aceitação do mercado em resposta aos requisitos de semicondutores.

Esse histórico explica por que os produtos ULPA de{0}}eletrônicos modernos enfatizam a construção com baixo-boro,{2}}livre de dopantes ou ultra{3}}liberação de gases. Um produto ULPA atual com baixo teor de-boro para aplicações de semicondutores sub-14 nm afirma que a mídia de fibra de vidro com baixo-boro-previne a contaminação-de boro transmitida por filtros e alerta especificamente que o boro na mídia ULPA padrão pode liberar gases em fluxo de ar de alta-pureza e causar dopagem não intencional do tipo p-. A Camfil defende uma posição semelhante de outro ângulo ao promover componentes com emissão de gases ultrabaixa e livres de dopantes em seus painéis microeletrônicos para salas limpas.

Se o seu projeto estiver em:

• fabricação de wafer

•litografia

•revestimento/exposição fotorresistente

•embalagem avançada

•ferramentas microeletrônicas ou mini{0}}ambientes

então a conversa deve ir alémEficiência ULPAe incluem:

•mídia com baixo-boro

•construção-isenta de dopantes

•baixa-liberação de gases orgânicos

•compatibilidade com a estratégia de controle-AMC

Para filtragem de ar semicondutora, isso não é um item de luxo. Faz parte da proteção do processo.

Nossos engenheiros geralmente começam com a aplicação, não com a classe do filtro.

Fazemos quatro perguntas primeiro:

•Qual é a meta de limpeza da sala ou zona de processo?

•O processo é sensível principalmente à carga biológica, partículas ou contaminação molecular?

•O sistema pode absorver a maior queda de pressão que normalmente ocorre com filtros mais apertados?

•O projeto é na área de saúde/farmacêutica ou em microeletrônica/semicondutores?

Recentemente, ajudamos um cliente no Sudeste Asiático que inicialmente solicitou o Sub-15 para todo o projeto porque sua equipe presumiu que "classificação mais alta significa mais segurança". Descobriu-se que apenas as áreas críticas de processos microeletrônicos precisavam de ULPA. As áreas de suporte podem permanecer com filtragem de terminal de grau{3} HEPA. Essa mudança reduziu a carga dos fãs e o orçamento do filtro sem enfraquecer os controles de risco-do processo real.

Essa geralmente é a abordagem correta. Use o ULPA onde ele resolver um problema real. Não espalhe-o por toda parte, a menos que o processo realmente precise dele.

Antes de finalizar a especificação, verifique estes pontos:

Padrão: EN 1822/ISO 29463, não padrões gerais-de ventilação

Classe: H13, H14, U15, U16 ou U17 com base na necessidade do processo

Base de eficiência: MPPS e eficiência integral publicada

Queda de pressão inicial: compatível com o ventilador, FFU ou módulo terminal

Aplicação: cirurgia/saúde, indústria farmacêutica, semicondutores ou ambiente de ferramentas

Risco de mídia: mídia de vidro padrão, mídia de vidro com baixo-boro ou mídia de membrana-livre de dopantes

Construção: componentes com baixa-liberação de gases se usados ​​em ambientes eletrônicos

Teste de vazamento: verificação individual-testada quando exigido pelo aplicativo