半導體潔凈室建設中的空調控制系統(tǒng)設計要點

       半導體潔凈室空調控制系統(tǒng)設計需遵循國際半導體產業(yè)協(xié)會標準及《電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》(GB50472)。系統(tǒng)設計應以工藝需求為導向，綜合考慮環(huán)境參數(shù)控制精度、系統(tǒng)可靠性及運行能耗等關鍵因素。

       設計初期需明確潔凈等級、溫濕度范圍、壓差要求等基礎參數(shù)，其中光刻區(qū)通常要求最高潔凈度(ISO 3-5級)，溫度控制精度需達±0.1℃，相對濕度控制精度±1%。

       控制系統(tǒng)采用分層分布式架構，包括管理級、控制級和執(zhí)行級。管理級設置中央監(jiān)控平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲與分析;控制級采用DDC控制器，完成區(qū)域環(huán)境參數(shù)調節(jié);執(zhí)行級包含傳感器、執(zhí)行器等現(xiàn)場設備。關鍵控制器采用冗余配置，確保系統(tǒng)可靠性。

       溫濕度控制采用前饋-反饋復合控制策略。通過高精度傳感器(溫度精度±0.1℃，濕度精度±1%RH)實時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，結合室外氣象條件變化，動態(tài)調節(jié)冷水閥、加熱器及加濕器。冷熱盤管實行分程控制，避免能量抵消。壓差控制采用壓力無關型變風量閥，根據(jù)門位狀態(tài)自動補償風量，維持穩(wěn)定的壓差梯度。

       組合式空調機組配備變頻風機，根據(jù)靜壓設定自動調節(jié)轉速。新風系統(tǒng)設置初中效過濾，與循環(huán)風系統(tǒng)協(xié)同工作。針對工藝排氣系統(tǒng)，設置變頻排風機，根據(jù)工藝設備運行狀態(tài)自動調節(jié)排風量。在微環(huán)境控制方面，采用FFU群控系統(tǒng)，實現(xiàn)截面風速精確控制(0.45±0.1m/s)。

       系統(tǒng)實施多項節(jié)能措施：根據(jù)新風焓值實現(xiàn)自動尋優(yōu)，過渡季節(jié)增大新風比運行;排風系統(tǒng)配置全熱回收裝置，熱回收效率≥65%;建立基于負荷預測的預調節(jié)機制，實施設備運行時間優(yōu)化;設置尖峰用電智能規(guī)避程序，降低運行成本。

       系統(tǒng)竣工后需進行全面的驗證測試，包括控制回路PID參數(shù)整定、傳感器精度校準、執(zhí)行機構行程調試等。性能驗證包含穩(wěn)定性測試(連續(xù)72小時運行)、階躍響應測試及故障模擬測試。所有測試數(shù)據(jù)需完整記錄，形成驗證報告。

       半導體潔凈室空調控制系統(tǒng)的設計應確保環(huán)境參數(shù)的精確穩(wěn)定，同時兼顧系統(tǒng)可靠性與運行經濟性。建議建立持續(xù)優(yōu)化機制，定期進行系統(tǒng)再驗證，以適應半導體制造工藝的不斷發(fā)展與升級。

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