O que é um filtro ULPA? Como ele difere do HEPA e a que lugar cada um pertence

Um filtro HEPA sob EN 1822 normalmente se refere a H13 ou H14. Um filtro ULPA refere-se a U15, U16 ou U17. O salto do H14 para o U15 parece pequeno no papel, mas em termos de penetração é um passo importante. O H14 permite uma penetração geral máxima de 0,005%, enquanto o U15 reduz para 0,0005%. Isso é uma redução de 10x na penetração permitida.

Esta é a primeira coisa que os compradores devem lembrar:

•H14=HEPA

•U15-U17=ULPA

•A base do teste é MPPS, não apenas uma simples declaração de marketing de 0,3 μm

Maior eficiência geralmente significa controle de contaminação mais rígido, mas também maior sensibilidade do sistema ao projeto do fluxo de ar e à queda de pressão

Classes de eficiência EN 1822

De acordo com a EN 1822, as classes de alta-eficiência comumente referenciadas são:

•H13: Maior ou igual a 99,95% de eficiência geral

•H14: Maior ou igual a 99,995% de eficiência geral

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

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

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

A mesma tabela de classes também inclui limites locais de eficiência/penetração, que são importantes quando a verificação de vazamentos faz parte do requisito de aceitação.

É aqui que começa a confusão.

No mercado, muitas folhas de dados ULPA ainda descrevem o desempenho como 99,9995% a 0,12 μm. A literatura do produto AAF faz isso diretamente para módulos ULPA e filtros de caixa. Essa formulação ainda é comum e familiar para muitos engenheiros. Mas a lógica de classificação formal sob EN 1822/ISO 29463 é baseada em testes MPPS. Isso significa que a maneira mais segura de comparar produtos é:

•Verifique primeiro a turma: H14, U15, U16, U17

•Confirme o padrão de teste: EN 1822/ISO 29463

•Em seguida, revise como o fornecedor declara a eficiência medida na folha de dados

O que o salto Sub-15 realmente significa

Nossos engenheiros costumam ver os compradores tratandoU15como "um pouco melhor que H14." É melhor que isso. A penetração total permitida cai uma casa decimal. Em termos de sala limpa, isso é importante quando o processo já está lutando no nível do defeito, e não apenas no nível do-conforto da sala.

Centros de saúde e salas cirúrgicas: o objetivo é o controle de infecções, não o rendimento de wafer

No projeto de saúde, a principal preocupação é controlar o risco infeccioso transmitido pelo ar, a contaminação-do local cirúrgico, as relações de pressão e o fluxo de ar limpo sobre a zona crítica. A orientação de saúde da ASHRAE afirma queOs filtros HEPA são exigidos pela Norma 170 somente para ambientes-de proteção, não em todos os espaços de saúde. Para salas cirúrgicas, a ênfase está no conjunto difusor de fornecimento, no padrão de fluxo de ar e na pressurização da sala. É por isso que as discussões sobre saúde geralmente se concentram emHEPA, não ULPA.

Existem produtos de saúde que oferecem desempenho ULPA opcional. A literatura-de ventilação de salas cirúrgicas da Camfil menciona filtros ULPA opcionais para alguns sistemas. Mas isso não altera a regra mais ampla:o padrão de referência de saúde é a filtragem de grau-HEPA, embora ULPA seja um caso especial, não a resposta padrão.

As salas limpas de semicondutores são diferentes. A orientação de semicondutores da Camfil descreve fábricas visando níveis de partículas ISO Classe 1, juntamente com controle rigoroso de contaminação molecular transportada pelo ar (AMC). Ele também destaca o uso de filtros HEPA e ULPA em aplicações como litografia, gravação, difusão, metalização, implantação de íons, ferramentas de inspeção e armazenamento de retículos ou wafers. A MANN+HUMMEL também descreve sistemas FFU para salas limpas usando elementos H14 a U17.

É por isso que os compradores de semicondutores frequentemente mudam de HEPA para ULPA:

•tamanhos críticos de partículas são menores

• a perda de rendimento está diretamente ligada à contaminação em nanoescala

•ferramentas e mini{0}}ambientes geralmente precisam de um controle mais rígido do que a fábrica ao redor

•a contaminação molecular transportada pelo ar é importante junto com as partículas

Regra simples:
•Se a sala estiver protegendo o fluxo de trabalho de um paciente e da equipe, o HEPA geralmente é o ponto de referência.
•Se a sala estiver protegendo um wafer, máscara, retículo ou ferramenta de processo avançado, o ULPA se tornará muito mais comum

Não. Não automaticamente.

Um filtro melhor no papel nem sempre é a melhor escolha de engenharia na área.

Os compradores também devem comparar:

•Resistência Inicial

• Queda de pressão final permitida

•capacidade do ventilador e custo de energia

• uniformidade do fluxo de ar

•requisitos de teste de vedação e digitalização-

•comportamento de liberação de gases

•risco de aplicação se o filtro entupir mais rapidamente ou forçar uma reformulação do sistema de ar

Nossos engenheiros frequentemente veem a ULPA especificada onde o H14 atenderia aos requisitos reais do processo com menor resistência do sistema e menor custo operacional. O erro oposto também acontece: HEPA é copiado em uma RFQ de semicondutores ou microeletrônica simplesmente porque é o termo mais familiar. Nenhum dos atalhos é uma boa prática de aquisição.

Este ponto é esquecido o tempo todo.

Em ambientes de semicondutores e microeletrônica, o problema não são apenas as partículas. É também uma liberação molecular do próprio filtro. A Camfil afirma que sua linha de pré-filtros semicondutores é projetada para proteger filtros HEPA sem liberar boro, e seus produtos HEPA/ULPA para uso em semicondutores são projetados para liberação de gases muito baixa. A AAF defende o mesmo ponto do lado da microeletrônica, afirmando que meios filtrantes-livres de boro e quimicamente inertes limitam-a gaseificação que pode danificar a microeletrônica. A Hollingsworth & Vose também descreve sua mídia de microvidro com baixo teor de{6}boro como projetada para salas limpas de fábricas de semicondutores.

Na fabricação de semicondutores, a contaminação residual não é teórica. A contaminação molecular transportada pelo ar e os resíduos químicos podem afetar as superfícies dos wafers, a óptica e as ferramentas de processo. Camfil observa explicitamente que reações indesejadas envolvendo ácidos, bases, orgânicos, refratários edopantespode criar defeitos e reduzir a eficiência do equipamento. O boro é um elemento dopante no processamento de semicondutores, portanto, a liberação descontrolada de boro dos materiais no caminho do ar é exatamente o tipo de coisa que as fábricas tentam evitar.

É por isso que os compradores de eletrônicos costumam pedir:

•baixo-boromídia

•baixa-liberação de gasesadesivos e componentes

•Módulos ULPA ou-HEPA/ULPA de alta tecnologia desenvolvidos especificamente para microeletrônica

•filtros de sala limpa compatíveis com ambientes de litografia, gravação, filme fino ou ferramentas de inspeção

Isto é importante. Meios filtrantes com baixo-boro não são necessários em todas as salas limpas.

Torna-se importante quando:

o processo é semicondutor ou microeletrônico

o comprador está gerenciando o AMC e a liberação de gases de material

a fábrica ou fabricante de ferramentas tem especificações rígidas sobre limpeza química

o custo da contaminação residual é extremamente alto

Para muitas salas limpas farmacêuticas, hospitalares ou industriais padrão, esse requisito pode nunca aparecer na RFQ.

1. Comparando HEPA em 0,3 μm com ULPA em 0,12 μm sem verificar o padrão

Essa é uma comparação-com{1}}laranjas, a menos que você confirme a base e a classe do teste declaradas. A classificação EN 1822/ISO 29463 é construída em torno do MPPS.

2. Especificar ULPA porque “parece mais seguro”

Maior eficiência não é uma atualização gratuita se o sistema não puder absorver a queda de pressão ou se o processo não precisar dela.

3. Ignorando a liberação de gases e a limpeza química em eletrônicos

Em aplicações de semicondutores, os próprios materiais do filtro são importantes. Construções com baixo-boro e baixa{2}}liberação de gases podem ser tão importantes quanto a classe de eficiência.

4. Escrever "filtro ULPA" na RFQ sem classe

Um RFQ sério deveria dizerSub-15, Sub-16 ou Sub-17, além do padrão e tamanho do teste.