Nueva cubierta para la fabricación de circuitos integrados analógico-digital en obleas de 6" y 8"

Medalla de honor por finalización anticipada del techo de la sala limpia 01/2012

La X-FAB Semiconductor Foundries AG en la ubicación de Dresde fabrica por encargo del cliente circuitos integrados analógico-digitales en obleas de 6" y 8". La sala limpia, con un techo de filtro de clase de pureza ISO 4 según EN-ISO 14644, fue puesta en marcha en 1984. Desde entonces, los filtros en el techo de la sala limpia H14 DIN-EN1822 no han sido renovados. Después de aproximadamente 25 años, la pérdida de presión de los filtros aumentó significativamente y la estanqueidad de los filtros se convirtió en un problema creciente al realizar ajustes necesarios en las paredes y las salas de presión.

Las instalaciones primarias (sistemas de aire exterior) con una participación de flujo de volumen de aproximadamente el 10 % y las instalaciones secundarias (sistemas de recirculación) con un flujo de volumen de 1.400.000 m³/h suministran una superficie de filtro de 1.600 m² a través de varias salas de presión en sobrepresión. La estanqueidad se logró en aquel entonces con juntas planas y sellado con resina epoxi sobre un medio de separación. Por lo tanto, no fue posible reemplazar los marcos de los filtros en la estructura de acero existente. Por ello, se consideró la opción de retirar los viejos filtros y mantener la cubierta de sobrepresión con todas sus desventajas. La nueva cubierta de filtro debía colgar 50 cm por debajo del marco de filtro antiguo y conectarse herméticamente a todas las paredes existentes.

Los requisitos especiales para la nueva cubierta de filtro eran:
- Clase de pureza "en reposo" ISO 4 como cubierta de sobrepresión, hermética a gases
- Remodelación en el sitio con equipos tecnológicos
- Nuevos filtros U15 DIN-EN1822 con papel de filtro libre de boro
- Remodelación en varias etapas bajo condiciones de producción
- Conexión hermética a gases de la cubierta a las paredes y soportes existentes
- Sellado de las paredes existentes en la zona de la cubierta de sobrepresión
- Aislamiento en la zona intermedia de la cubierta
- Inclusión de una junta de dilatación del edificio en la cubierta hermética
- Tiempo de construcción más corto en turnos de trabajo

La solución se implementó con el sistema propio de cubiertas de salas limpias de WISAG. Para la conexión complicada de las paredes, se utilizó una secuencia de 3 a 4 juntas como material sólido y junta elástica duradera. La primera fase de construcción, como área de muestra, fue un pequeño tramo de 36 m². Aquí se probaron diferentes métodos de sellado para las cubiertas de sobrepresión y se demostró la fiabilidad de los sistemas de sellado mediante mediciones de fugas y clases de pureza. Por supuesto, se utilizaron filtros con certificado de prueba.

La finalización de la nueva cubierta de sala limpia, con una superficie base de aproximadamente 1.600 m², en un período de 3 años en 10 fases de construcción, se completó a principios de 2012. Como resultado, ahora se alcanza la clase de sala limpia ISO 3.

Además, se planea actualizar los filtros de partículas H13 en los sistemas de aire exterior para reducir las partículas dependientes del aire exterior en la nueva cubierta de filtro de sala limpia. La pérdida de presión de los filtros de aire de entrada ha disminuido, a pesar del aumento del grado de captura, de 250 Pa en los filtros antiguos a 60 Pa en los nuevos filtros.

Es notable el aumento de la pérdida de presión de los filtros en 25 años a "solo" 250 Pa, lo cual se atribuye a la ropa adecuada para salas limpias, a una buena capacitación del personal y a una velocidad de desplazamiento media de aproximadamente 0,3 a 0,35 m/s. Se espera que con esta solución se vuelvan a alcanzar tiempos de vida de los filtros de más de 20 años y se logren ahorros energéticos significativos.

Gracias a una buena división del trabajo y a mejoras continuas en los procesos de trabajo, en cada fase se redujeron los tiempos de remodelación por m². Como muestra de agradecimiento, el cliente entregó un certificado de honor en forma de una oblea de 200 mm.