LED洁净室改造是净化工程中的一种较为特殊的形式,它比起新建洁净室还会多一些拆卸工程,相对来说会比较复杂点,价格也会稍稍增加。

一、改造目标与核心要求
LED洁净室改造需聚焦四大核心目标,打造适配高精度生产的洁净环境:
1. 洁净度升级:达到ISO 5级(千级)标准,严格控制≥0.5μm粒子数≤3520个/m³,≥0.1μm粒子数同步降低,满足LED芯片制造、封装等环节对微污染的严苛要求。
2. 温湿度精准控制:温度稳定在22℃±2℃,相对湿度保持50%-60%,波动范围控制在±2℃/±5%RH,为生产工艺提供稳定的环境基准。
3. 压差与气流优化:相邻区域压差≥5Pa,洁净区与非洁净区压差≥10Pa,采用垂直单向流设计,换气次数≥50次/小时,形成有序气流屏障,防止交叉污染。
4. 节能与智能化:通过热回收技术、变频控制及物联网监控系统,降低能耗20%-30%,同时实现设备预测性维护,提升运维效率。
二、改造规划步骤
第一步:现状评估与需求分析
1. 现有设施诊断
- 全面检测当前洁净室的核心指标:洁净度(粒子浓度分布)、温湿度均匀性、压差稳定性,掌握基础数据基线。
- 评估关键系统性能:空气净化系统的过滤效率、风量衰减情况;围护结构的气密性(漏风率检测);墙面、地面材料的发尘量,精准定位老化或低效环节(如过滤器堵塞、气流短路等)。
2. 工艺需求确认
- 与生产部门深度对接,明确LED生产各环节(芯片制造、封装测试、质检等)的差异化环境需求,例如封装区对防静电的特殊要求。
- 确认是否需要专项控制:如光刻区的防微振、化学清洗区的气态污染物(AMC)控制等,确保改造方案与生产工艺深度匹配。
第二步:设计方案制定
1. 空气净化系统升级
- 过滤系统改造:整体替换初效(G4)、中效(F8)过滤器,将高效过滤器升级为H13/ULPA级别,确保末端过滤效率≥99.97%;针对LED生产中可能产生的有机挥发物,增设活性炭化学过滤器,精准控制气态分子污染物。
- 气流组织优化:核心区域改为垂直单向流,FFU(风机过滤单元)覆盖率≥80%,风速稳定在0.45±0.1m/s,形成均匀气流层;非关键区域(如物料暂存区)采用非单向流,换气次数≥30次/小时,平衡洁净度与能耗。
2. 温湿度与压差控制
- 温湿度系统:引入PLC+DDC双控系统,实现分级控制——常规生产模式下温度±2℃、湿度±5%RH,高精度工序时切换至±0.5℃/±2%RH;选用变频磁悬浮离心机(能效比EER≥5.0)配合纯水供应的电极式加湿器,兼顾控温精度与节能。
- 压差维持:通过风量调节阀与压差传感器实时联动,动态调整送排风量,确保相邻区域压差≥5Pa,洁净区与室外压差≥10Pa,形成稳定的气压梯度。
3. 围护结构与材料更换
- 墙体与地面:核心生产区采用1.2mm不锈钢板(表面粗糙度Ra≤0.8μm),接缝处激光焊接处理,杜绝积尘死角;辅助区选用50mm岩棉彩钢板(防火A级),接缝用食品级密封胶填缝;地面先做2mm环氧自流平(表面电阻1×10⁴~1×10⁶Ω),设计2%坡度导向排水沟,再铺设PVC防静电地板(系统电阻1×10⁶~1×10⁹Ω),双重防静电保护。
- 吊顶系统:采用开孔率30%的微孔铝板,吊顶高度≥3m,预留FFU、照明及管线检修通道,兼顾送风均匀性与维护便利性。
4. 节能与智能化部署
- 热回收系统:安装转轮式热交换器,回收排风中的冷热能量,预热/预冷新风,年节电率≥20%。
- 物联网监控:部署3000+传感器(覆盖粒子计数、温湿度、压差、设备运行参数),集成至BIM+IoT平台,实现实时数据可视化、异常自动报警及设备寿命预测,降低运维成本。
- 变频控制:空调机组、FFU风机均采用变频技术,根据实时负荷动态调节运行频率,避免“满负荷”空转浪费。
第三步:施工与安装
1. 施工顺序:遵循“先拆除后建设、先结构后系统”原则——拆除旧有设备与破损围护结构→安装新墙体与地面基层→部署空气净化系统(风管、FFU、过滤器)→安装温湿度控制设备→集成物联网传感器与控制系统,减少交叉作业干扰。
2. 关键节点控制
- 气密性检测:围护结构施工完成后,在500Pa压力差下测试,漏风率需≤2%,确保洁净室密闭性。
- 过滤器安装:高效过滤器采用扫描检漏法检测,渗透率≤0.01%,杜绝泄漏风险。
- 振动控制:对精密设备区(如光刻机放置区)进行振动测试,确保振动速度≤0.5μm/s,避免影响生产精度。
第四步:验收与调试
1. 性能验证
- 洁净度测试:ISO 5级区域≥0.5μm粒子数≤3520个/m³,连续3次检测达标。
- 温湿度验证:连续72小时监测,波动范围符合设计标准(±2℃/±5%RH)。
- 压差测试:洁净区与相邻区域压差≥10Pa,与室外压差≥15Pa,持续稳定无波动。
- 微生物检测:浮游菌数≤500个/m³,沉降菌数≤10个/培养皿,满足卫生要求。
2. 运行调试:测试FFU分区启停、夜间节能模式的切换效果;验证物联网平台的数据采集及时性(延迟≤10秒)、报警准确性及预测性维护功能(如过滤器寿命预警)。
第五步:运维与优化
1. 操作培训:针对运维团队开展专项培训,内容包括FFU风量调节、过滤器更换流程、物联网平台数据分析等,确保规范操作。
2. 持续优化:根据生产数据反馈,动态调整FFU运行参数、温湿度设定值;每季度校准传感器,每年更新BIM模型以反映设备变更,保持系统长期高效运行。

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