半導體工業空氣過濾器

    粘在集成電路上的粉塵可能造成斷路、短路，粉塵直接影響產品的成品率。當今，半導體工業（芯片廠）對生產環境的空氣潔凈程度zui挑剔，對空氣過濾器的要求也zui苛刻。

衡量芯片集成度的指標之一是“線寬”，即電路上導線的寬度。在以微米計算線寬的年代，人們說制造環境對粉塵粒徑的限制是小于線寬的1∕10，隨著線寬不斷變小，1∕10之說又變成了1∕4、1∕2。2002年，普通微機中P4處理器的線寬縮小到了0.13μm，此時任何粉塵都可能損害電路，粒徑與線寬的傳統比較已經過時了。

芯片廠傳統的通風形式是“大循環”，車間的整個頂棚上布滿過濾器，整個地面為回風柵板。現在芯片廠有些車間使用自帶風機的過濾裝置，即FFU。大循環和FFU兩種形式都能達到足夠的潔凈度，只是在運行管理和能耗上有所差異。

不論是普通過濾器還是FFU,出廠前都要經過逐臺掃描測試。國內目前沒有掃描測試方法標準，能擠進芯片廠的過濾器廠家是按歐美標準對過濾器進行掃描測試的。芯片廠的人認為，過濾器傳統檢驗方法用的試驗粉塵本身就是污染源，所以芯片廠不買鈉焰法和DOP法的賬。

空氣中的海鹽粒子是所有電子工業的大敵，但空氣中海鹽粉塵的顆粒比較大，普通過濾器就能將其過濾掉。有人說搞電子工業的理想地點應該遠離海岸，可沿海地區經濟發達，芯片廠一窩蜂似的就建在了沿海地區，在過濾器上多花點錢就是了。

20世紀90年代初，國外曾對過濾器玻纖濾紙的含硼問題爭吵了一陣，隨后，過濾器的微量揮發元素成了芯片廠關注的事情。近幾年，國外出現了聚四氟乙烯纖維過濾材料，這種擦料沒有揮發物，但它是帶靜電的“駐極體”，少了個隱患，多了個麻煩，過濾后的空氣要進行電中和以消除空氣中的離子。目前這種材料價格偏高，大部分過濾器仍使用玻璃纖維濾紙。過濾器上可能的微量揮發元素主要來源于粘接劑和洗滌劑，為芯片廠供貨的過濾器廠商要在這方面下功夫。

當今的過濾技術可以將潔凈室的粉塵濃度降到近乎為零，你想要多干凈都能達到。當芯片上的線寬小到0.5μm時，人們發現空氣中的化學污染物成了影響成品率的主要危害，于是，在線寬小于0.5μm 的芯片廠空調系統中普遍配置了化學過濾器。化學過濾器的原理和制造工藝并不復雜，它就是活性炭過濾器，但傳統的活性炭過濾器制造廠和軍工廠沒有搭上芯片廠這班車，芯片廠的化學過濾器大都是空調過濾器的制造廠家提供的。

化學污染物的來源可能是：室外空氣、工藝本身、人、裝修材料。多數情況下，設計師和現場人員也說不清污染物的種類和濃度，因此，為他們提供的化學過濾器至少應具有兩個特點：廣譜吸附性能、足夠多的活性炭材料。所謂廣譜吸附就是對什么都能多少吸附些，能有這種功能的材料就是zui普通、zui便宜的顆粒活性炭。如果能確定污染物種類，就可以對活性炭材料進行有針對性的化學處理，以增強對特定污染物的吸附能力。過濾器供應商有時還要提供相應的現場檢測服務，以幫助用戶確定化學過濾器的使用情況，這就要求供應商中有搞過化學過濾的專家，并與名氣大的化學試驗室有密切的關系。遺憾的是，國內過濾器廠商沒有幾家在那上面下功夫，所以國內芯片廠目前使用的化學過濾器多數是進口產品。

半導體工業并非人們普遍認為的“無煙工業”，它也有環境問題。那里經常采用的工藝和材料，有些化學物品在其安全性尚未得到評估前就已經大量使用了，稍不小心就會造成嚴重的化學污染，既有地下水污染，也有空氣污染，硅谷就曾為此付出過驚人的代價。為了保險，有些企業在排風系統中國也使用過化學過濾器。