潔凈室地板：設(shè)計、施工必須適應(yīng)發(fā)展的需要潔凈室的地板系統(tǒng)除了需要給在這個區(qū)域工作的人們提供穩(wěn)定的立足點(diǎn)外，還要提供更多東西，例如把潔凈的空氣送入房間，支撐加工藝設(shè)備，為必要的設(shè)備維修提供方便的通道，并且還要具備堅固的表面保證設(shè)備可以在上面進(jìn)行改造。潔凈室的地板也提供了電力系統(tǒng)的接地，起到傳導(dǎo)和靜電耗散的作用，消除ESD積累。
由于所有這些原因，潔凈室的地板成為整個潔凈室中最重要的組成部分。然而，很多設(shè)備經(jīng)理或工具安裝人員，在使用潔凈室時都會碰到地板帶來的麻煩。舉個例子，人們要進(jìn)入地板下面的空間時，就會認(rèn)識到——由于公差過于精密——需要很大的力量才能打開地板塊；然后，在把地板塊放回原處的時候，通常地板塊無法完全復(fù)原，不得不用腳用力在上面跺。而且，在使用工具翻開地板塊的時候，經(jīng)常會損壞它們。
很明顯，隨著時間的推移，這類原因和其他各種因素促使人們尋找一種不同的方法，設(shè)計和建造潔凈室的地板。
從過去到現(xiàn)在
傳統(tǒng)方式安裝一個潔凈室地板系統(tǒng)，是在一種叫做“開孔華夫板（open waffle slab）”的上面鋪設(shè)。這種華夫板是混凝土矩陣結(jié)構(gòu)，帶有開孔，便于維修和空氣流通。潔凈室地板系統(tǒng)就組裝在這個矩陣結(jié)構(gòu)之上，支架設(shè)在華夫板的開孔之間，支撐潔凈室地板系統(tǒng)。支架通常是2×2英尺，裝配2×2英尺的地板或通路地板塊。
潔凈室對氣流的要求已經(jīng)發(fā)生改變。因為制造空間采用了微環(huán)境，凈化的空氣過濾器數(shù)量減少了。由于產(chǎn)品是放在前開式標(biāo)準(zhǔn)片盒（FOUP）里或一個晶圓傳送系統(tǒng)里，把材料傳送到每個微環(huán)境中去，在那里進(jìn)行加工處理。
盡管潔凈室仍然需要過濾空氣，但過濾器的數(shù)量逐漸從100%覆蓋率降低到到35%覆蓋率。結(jié)果，流過整個空間和經(jīng)過架空地板的空氣流量減少，穿孔地板的數(shù)量減少了，從而在潔凈室里更多地使用實(shí)心地板。
傳統(tǒng)的地板系統(tǒng)的接地方法在工業(yè)中沒有多大改變。通常的方法是夾在支架上，然后連在一起接到建筑物的接地系統(tǒng)里。防靜電地板已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，它利用特殊的具有耐化學(xué)腐蝕性的乙烯基材料，而且含有碳元素，具有必要的導(dǎo)電率。地板塊的下方，每個支架頂端，放置一個乙烯基/鐵絲網(wǎng)接地墊。這保證系統(tǒng)中電流正確貫穿所有構(gòu)件。
傳統(tǒng)的地板塊是印模壓鑄鋁，現(xiàn)場處理時重量輕。潔凈室使用的地板分為三類：穿孔、實(shí)心和格柵。不管是何種類型，地板塊必須具有一定的強(qiáng)度，以確保承受預(yù)期的重量要求。
在過去的十五年里，潔凈室地板的承重要求大大增加，同樣地適應(yīng)逐漸增加的制造工藝要求。事實(shí)上，目前最大滾動荷載從大約1200磅增加到 3000磅。更進(jìn)一步的復(fù)雜要求是對華夫板的設(shè)計也做改進(jìn)，減少開孔的數(shù)量。這意謂著地板支架不是2×2英尺間隔，而是2×4英尺的間隔。
為了要解決這個問題,鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)被引用，以提供附加的結(jié)構(gòu)力量和控制振動，支持傳統(tǒng)的2×2 英尺底座間隔。這樣一來，問題解決了，但是，在地板安裝過程中也增加了額外的一個步驟,增加建筑成本和時間進(jìn)度。
新方法
在未來，所有的跡象表明了一個趨勢，即對于較大跨度和高強(qiáng)度的地板需求將會不斷增加。結(jié)果，當(dāng)前的方法可能無法實(shí)行。舉例來說，如果大尺寸模具的費(fèi)用限制了成本，那么印模壓鑄的地板塊將不會得到采用。
很幸運(yùn)，一些有創(chuàng)造性的解決方案正被引用到工業(yè)中，其中之一是下層結(jié)構(gòu)和地板塊的整合，聯(lián)合兩個系統(tǒng)是很好的解決方法。這方式已經(jīng)有了很大發(fā)展。
這種方式可以被想象成一個擠壓成型的框架形成4×4英尺的盒子，在中心點(diǎn)有一個垂直正交十字結(jié)構(gòu)。擠壓鋁型材具有易延展優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)于印模壓鑄鋁。
除此之外, 當(dāng)要求的荷載增加時，承重框架結(jié)構(gòu)的擠壓深度增加，只需要簡單更換擠壓模具即可，而這僅是更換印模壓鑄用的模具費(fèi)用一小部分，制作時間也只有原來的四分之一。然后，框架系統(tǒng)會連接到跨距為4英尺的支架上，這個跨距符合開孔華夫板的要求�？蚣芤唤�(jīng)放置，將一個鑄鋁堵板（4×4英尺的框架總共需要4個）插入已經(jīng)安裝的框架內(nèi)。
這個系統(tǒng)有幾個優(yōu)點(diǎn)
● 因為擠壓成型的框架的設(shè)計強(qiáng)度滿足荷載要求，下層結(jié)構(gòu)可以去除。
● 因為設(shè)備安裝人員可以只從地板拔起中央堵板即可，可移動的地板塊的重量會大大減輕。
● 地板塊不能“楔”進(jìn)地板內(nèi)，因此使移動困難；相反，框架可以讓地板塊容易進(jìn)行移動和替換。
● 堵板對于格柵、實(shí)心、或穿孔地板具有互換性，這樣可以方便地改變氣流，變換電源盒位置，等等。
● 每地板塊都能成為通路地板。
● 墻壁可以安裝在擠壓成型的框架上方，因此不會干擾地板下面的通路，或需要更換地板塊的位置，而只需重新設(shè)置中央堵板。
● 地板下面的管道系統(tǒng)，以及所有的其他維修設(shè)施都可以懸掛在擠壓成型的框架上。
● 擠壓成型的框架也可以提供帶加強(qiáng)筋的型號，以滿足特別高的荷載要求。
新系統(tǒng)的實(shí)心和穿孔板（堵板）通過簡單的更換，就可以滿足空氣流量和需要的通氣孔。事實(shí)上，工業(yè)已經(jīng)使用計算流體動力學(xué)模型（CFD）模擬潔凈室地板空間的氣流效果。傳統(tǒng)上，在每一塊穿孔板的下面使用風(fēng)閥，用于系統(tǒng)的平衡。那是因為穿孔板有效截面面積必須最大，從而減小壓降，同時有利于機(jī)械系統(tǒng)的能源效率。為此，以前用的有效截面要求每個穿孔地板的開孔率為22%。但是，由于整個地板系統(tǒng)重量增加，提供這么大的有效截面很困難，于是，要靠印模壓鑄的地板為每塊地板塊提供強(qiáng)度。
既然新的系統(tǒng)的總氣流量減少了，有18%有效截面可以利用，整個地板系統(tǒng)可以布置成統(tǒng)一式樣。如果在設(shè)備安裝后，出現(xiàn)奇怪的氣流模型，用實(shí)心的堵板代替穿孔的堵板，就可以非常簡單的解決這個問題。
未來的潔凈室仍需良好的接地和良好的導(dǎo)電。而材料和膠粘劑的選擇會有所變化，以消除任何的不受歡迎的釋氣作用，防止污染空間。
顯而易見，改善傳統(tǒng)的潔凈室的地板系統(tǒng)仍有空間。隨著潔凈室的需求和技術(shù)變化，很容易看出潔凈室地板系統(tǒng)發(fā)展的重要性。
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