FFU - 精密製造の清浄度を確保するための基礎

電子機器製造の分野では、小さなチップから巨大なディスプレイパネルに至るまで、製品の成否はミクロの世界の清浄度に左右されることが多い。ほんのわずかな塵埃でも、回路のショート、性能低下、あるいは製品歩留まりの急激な低下を引き起こす可能性がある。こうした背景から、ファンフィルターユニット（FFU）電子産業のクリーン環境において欠かせない重要なインフラとなり、精密製造のための信頼性の高い「防空ライン」を構築しています。

なぜエレクトロニクス業界は FFU を緊急に必要としているのでしょうか?

電子機器製造、特に半導体およびマイクロエレクトロニクス分野は、環境清浄性に対する要件が最も厳しい産業の一つです。その主な脅威は浮遊粒子状物質です。

• 粒子汚染: 粒子汚染は、製品の歩留まりに影響を与える主な要因の 1 つです。

• 静電気制御：空気の流れの摩擦によって静電気が発生する可能性があります。しかし、FFUシステムは、安定した均一な垂直方向の一方向の流れを提供することで、静電気の蓄積を効果的に抑制・除去し、静電気に敏感な部品を保護します。

エレクトロニクス産業のクリーンルームにおけるFFUの中核的役割

FFUは、電子クリーンルームにおける「局所環境の守護者」としての役割を果たします。主な機能は以下のとおりです。

• 高い清浄度を創造し維持する：フィルターでろ過されたきれいな空気を継続的に供給することで、HEPA/ULPAISO クラス 1-5 などの極めて高い清浄度レベルを達成し、維持します。

• 一方向の流れ（層流）を形成：空気が一方向に均一な速度で流れるようにし、動作中に発生した粒子を製品エリアから素早く除去して交差汚染を防止します。

• 柔軟な生産レイアウトの提供: 電子製品は急速に更新されるため、生産ラインを頻繁に調整する必要があります。モジュール式FFUシステムは、生産ラインのレイアウト変更に伴う移動や追加、削除が簡単に行えます。

エレクトロニクス業界におけるFFUシステムの主な特徴と高い要件

電子機器製造の厳しい要件を満たすには、使用する FFU システムは次の特性を備えている必要があります。

• 超高効率ろ過能力：0.12μmの粒子に対して99.999%以上のろ過効率を持つULPA（超高効率エアフィルター）を採用し、極小の粒子状物質を確実に除去します。

• 優れた気流均一性：気流速度の安定性と均一性が、清浄度の一貫性を確保する鍵となります。

• ケミカルフィルターとの優れた互換性：現代の半導体工場では、粒子状物質の制御だけではもはや不十分です。酸性ガス、アルカリ性ガス、ドーパント、凝縮有機化合物といった分子レベルの汚染物質も製品に損傷を与える可能性があります。そのため、FFUシステムはケミカルフィルターと組み合わせて使用​​し、これらのガス状分子汚染物質を吸着・除去する包括的なソリューションとして、FFU+ケミカルフィルターを採用することがしばしば求められます。

• 先進的な材料と構造：ボックス本体の材料は主にアルミニウムマグネシウム合金またはステンレス鋼で作られており、耐腐食性があり、粒子の沈殿が起こりにくく、表面は陽極酸化処理またはスプレー処理されています。

• インテリジェント制御システム

  電子機器工場は通常大規模で、数万台のFFUが設置されています。グループ制御システムは必須であり、実現可能です。

  ①集中監視・速度調整：各FFUの運転状態、風速、差圧、警報情報を中央制御室で監視できます。

  ②省エネ運転：生産計画と実際の需要に応じて、FFUの風速をゾーンごと、時間帯ごとに調整し、大幅な省エネを実現します。

  ③ 予測メンテナンス：フィルターの詰まりやファンの故障を早期に警告し、予期せぬシャットダウンを防止します。

FFUの主な適用シナリオ

• 半導体前工程製造：フォトリソグラフィーゾーン、エッチングゾーン、イオン注入ゾーン、薄膜堆積ゾーンなどのコアプロセス領域。

• 半導体バックエンドのパッケージングとテスト: チップのパッケージング、ボンディング、およびテスト領域。

• フラットパネルディスプレイ（FPD）：LCD/OLEDパネルのアレイ（Array）、セル（Cell）、モジュール（Module）プロセス。

• ハードディスク製造：磁気ヘッドと大皿の正確なアセンブリとテスト。

• 精密回路基板（PCB）：高密度相互接続（HDI）ボードおよび柔軟な印刷回路（FPC）の露出およびエッチングエリア。

エレクトロニクス業界が小規模な製造プロセスとより高い統合に向かって移動するにつれて、生産環境の制御はますます厳格になります。

FFUは、単純な浄化装置からコアリンクに進化し、生産利回りを確保し、運用効率を高め、インテリジェントな製造を達成しています。 高性能で信頼性の高いFFUシステムへの投資は、電子製造企業の中心的な競争力と将来の開発を保護することです。

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