洁净室工艺设备防微振平台施工工法

洁净室工艺设备防微振平台施工工法摘要随着高科技产业的不断发展，半导体设备对基础的防微振动要求也越来越高。由此，防微振动平台的施工作业也越发的增多，本文以该类型平台中选择一种比较容易施工作业、施工比较快的平台为例，对其施工工法进行一个探讨。力求对其施工流程进行说明，并分析其使用价值。关键字防微震；钢平台；洁净；施工；流程1．引言近年来高科技产业在国内经济发展上有着举足轻重的作用，半导体晶片、TFT-LCD平面显示等大型的厂房也在国内不断的兴建，规模也在不断的扩大。随着各种高科技产业制程越来越精密，相关的仪器设备对于环境振动隔离的要求也越来越严格。在半导体产业有许多设备都必须考虑降低环境振动，如检验设备SEM、SPM、TEM、曝光设备scanner、stepper、椭圆偏光仪等等，几乎每一台设备都需要安装隔振系统。正因为如此，洁净室工艺设备防微振平台施工显现的尤为重要。2．工法特点2.1需要设立防微振动平台的设备是比较精密的设备，一般放置在洁净室内，施工作业时需要注意安全、清洁；本工法采用材料均为钢结构，不易产尘，从长期使用角度讲有利于洁净度的保持。2.2随着生产工艺的不断提高，生产设备对其基础的振动要求也越来越高，厂房内的活动地板已经不能满足，需要安装隔振系统。防微振动平台的设立，解决了这个问题。2.3由于平台与厂房内的活动地板是相隔开的，大大堵隔了除设备本身以外的其他振动，减少了环境振动对设备的影响，使得生产能够平稳高效的运行。因而防微振动平台也被形象得称为独立基础。2.4钢平台的施工相对其他平台而言，施工周期比较短，安装比较简单，能更早地使生产设备投入生产。拿混凝土平台做对比，其安装时间一般在4~6周，而钢平台的安装周期一般在2~3周，施工的时间上缩短了一半。而且钢平台在厂房内运输时为散件，无需整件运输，相对比较安全，减少更为复杂的安全保护措施。3．适用范围适用于经过调试并已经具备一定洁净度等级的洁净厂房内，对基础有一定微振动要求的设备。4．工艺原理将平台设立在地面或者格栅板上，与原有的活动地板分离，使之不与活动地板相互传递振动，阻隔相邻设备所产生的防微振。通过自身的结构构造，将防微振动控制在振动规范或设备对基础的要求之内，能够独立吸收来自设备本身运作产生的振动的能量，避免洁净室建筑结构（比如楼板、梁等）所产生的防微振动对其产生影响。5．施工工艺流程及操作方法5.1施工工艺流程施工前期准备→确定设备以及平台安装位置→平台加工→平台搬运及组装→平台试验5.2操作方法5.2.1施工前准备施工前的准备工作尤为重要，他关系到后面的安装的精确程度。施工前对图纸进行认真解读和审核，防微振动平台一般采用不锈钢材料和镀锌材料制作。对加工件的要求很高，要求加工件精确到位，这样才能保证安装的一次性完成。具体作业流程如图5.2.1所示图5.2.1准备工作流程施工中应该注意以下几点：根据平台大小、安装精度、劳动强度来配备所需人员，并理清楚个人员之间的劳作关系，制定组织结构，明确工作的内容和责任。针对平台安装进行技术交底，对进入洁净厂房施工作业的人员进行洁净室施工作业培训、安全教育。人员配置完成后，分解图纸，统一规划。需要加工的零部件比较多，将图纸上的零部件编号。根据图纸，配置所需的机具，要使用大型加工机具的（如：电子数控机床等），需与相应的协作单位联络，确定加工周期。组装件连接方式尽可能以螺丝连接为主，因为洁净厂房内一般不采用焊接作业，而且洁净厂房里面设备比较多，整件不易搬运。5.2.2确定设备以及平台安装位置在前期的准备工作完成后，班组作业人员需要到洁净室内与工艺设备工程师一起确定设备的位置，并将平台的相对应的位置确定好，并做好标示。再将确定的位置用线锤反到地面或者格栅网板（也有称华夫板）上（如图5.2.2-1所示），做好标示。再右平台的位置确定平台立柱的位置，并核实其位置可使立柱稳固。图5.2.2-1反线示意图设备位置的确定以及反线的精确度要求控制在±1mm内，精度控制的越好，安装就会越准确。流程如下图5.2.2-2图5.2.2-2平台定位流程图作业中还应该注意，要遵守洁净厂房的规定，进入洁净室的材料必须是经过洁净处理的，图纸需要用洁净纸打印，并且用圆珠笔进行厂房里面的相关记录。在确定平台的立柱的位置时候要注意立柱所在的位置要能够让立柱稳固，这样才能承受设备的重量和震动。如果发现立柱的位置在格栅网板的边缘时，应该立即修改设计图纸，将所有的配件重新更改。在厂房内作业是应该做好安全警示，并有人专门看守地板掀开处，防止人员掉落地板下。在确定平台的搬入路径后，确定路线上的其他设备的保护措施，并提请采购材料。5.2.3平台加工平台加工是在前期的准备工作最为重要的一道工序，如果加工件有偏差，会给后面的安装环节带来非常大的影响，甚至于不能完成安装。立柱的材料一般采用镀锌钢管制作或者直接用工字钢制作，均需要精确加工。加工流程详见图5.2.3平台用的不锈钢钢板比较厚，而且平台上为了固定设备需要常要求加工不同形状的孔洞，所以外型的加工都是采用外加工的方法，使用大型的激光切割机进行加工。需要外加工的工序还有“喷沙”和“加工件镀锌”。因为加工件比较零散、数量较多，所以需要在加工前进行清点，并且编上一图纸一致的编号加以区别。在加工过程中，数量比较多的部件需要制作模板，批量加工，提高加工的时效。图5.2.3平台加工流程图5.2.4平台搬运及组装平台组装是在洁净室内操作完成，且要跟平台的加工材料的搬运相互配合，即搬运为了组装服务，而不是一味地将所有的材料搬运到洁净厂房内堆积起来。搬运之前将搬运通道上的设备、壁板等用预先准备好的铝板或者不锈钢板保护起来，避免搬运过程中对现有洁净设备和生产设备的损坏。平台组装区域预先用洁净塑料布与其他区域隔断，尽可能将施工过程中对原有洁净度的损害降到最低。拆除原来的活动地板，保留地板的横担或者工字钢，不破坏原有活动地板的整体性和强度。将拆除的活动地板摆放整齐，不能损坏。将反线下来的平台的立柱线打孔，打孔时会产生灰尘，需要边打孔边用吸尘器将产生的灰尘吸除，避免污染厂房内的洁净环境。在打好的孔内灌入AB胶，粘上底座。粘接方法如图5.2.4-1所示。安装时，先固定中间的螺丝，使用水平尺将水平调整好，然后加灌AB胶，固化。固化时间需要12小时左右，其间需要间隔2小时检查一次底座的水平度。图5.2.4-1底座粘接图待AB胶固化完成后，在底座上安装立柱，连接方式为丝扣连接。所有的立柱的高度必须一致，即安装是使用经纬仪调整标高，误差控制在±0.5mm。在立柱上安装工字钢。工字钢共分为两层，呈井字型布置。洁净厂房内不允许焊接操作，工字钢与立柱连接、工字钢与工字钢连接均为连接件连接，不采用焊接连接。安装完成后用水平尺复核水平度。注意，第二层工字钢的高度要大于活动地板原有横担或者工子钢，使平台与原有的活动地板分开；工字钢的长度要长于不锈钢板，有利与钢板的稳固，便于斜拉的安装；长出的工字钢在与原活动地板交叉处必须切口，保证其与原地板不接触。安装不锈钢板。不锈钢板比较大，运输中一定要注意平稳，并做好地板、壁板和设备的保护措施。在工子钢中部涂抹适量AB胶，在AB胶凝固之前上不锈钢板。不锈钢板与工字钢的连接采用螺丝的连接方式，连接必须紧固。用水平尺复核水平度。将拆除的活动地板恢复。在洁净室内将需要加工的地板量好尺寸，并做好标识。将地板取出洁净室，切割成需要的大小，去除毛刺。经过洁净处理后，安装地板，地板与平台的不锈钢板的间距控制在10mm为宜。使用斜拉加工立柱。为了保证抗振效果以及立柱的牢固，需要在立柱上加设斜拉。两侧的斜拉一端与工字钢连接件连接，一端以螺丝连接的方式连接在粘接于地面或者格栅网板的立柱底座上（与立柱连接同样的方法）。中间段的斜拉一端固定在第一层工字钢上，一端固定在立柱低部。斜拉以纵向、横向相互配合来加固，用以消除各个方向的水平振动。5.2.5振动试验振动试验主要分三次试验：环境防微振动试验、人员步行试验和动态刚度试验。测试规范如表1所示表1振动规范参考需要说明的是：测试是以1/3的频谱分析频宽8~100HZ的振动植（dB值的参考速度值为10-6in/sec。加工尺寸是参考电子制造业的线宽、医学和药学研究的粒子或者细胞尺寸等，所列数值是药学研究和精密设备的振动观察值。本规范只是对一般设备的防微振动要求作参考，精密设备一般自身会对振动有要求。5.2.6劳动力组织（见表2）表2劳动力组织情况表6．材料与设备本工法所使用的材料均为不锈钢材料，或者是镀锌材料，必须满足国标和设计要求，有出厂合格证及相关证明文件。不锈钢钢板，SUS304，要求整张切割，外型尺寸根据设备的大小而定。要求板材平整，表面无油，周边无毛刺。满足设计及规范要求，有出厂合格证及相关证明文件。镀锌工字钢（或者镀锌钢管）及多孔角钢，镀锌表面无划痕。满足设计及规范要求，有出厂合格证及相关证明文件。连接件，全部镀锌处理，要求锌层匀称无划痕，无油污。采购的加工板材有出厂合格证及相关证明文件。AB胶，为混合用胶，分为主剂和固化胶，按照使用说明的比例进行混合，凝固时间8~12小时。产品需提供出厂合格证及相关证明文件。其他材料为常用资材，不作说明。使用的机具设备见表3表3施工使用设备表7．质量控制7.1使用的材料要符合设计要求和《洁净厂房设计规范》GB50073-2001、《洁净室施工及验收规范》JGJ71-90、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001等。防微振动平台制作和安装过程中允许偏差如表4所列表4制作安装中允许偏差项目列表7.2质量保证措施7.2.1材料采购过程中要严格检查，所有投入施工的材料，均应按图纸及有关文件要求对材料的标识、名称、材质、型号、规格、数量等进行验证，防止误用未经检验或经检验不合格以及不符合图纸要求的其它材料、配件。7.2.2加工件制作过程中质检员要全程监控，对加工件进行全数检查，对不合格件进行排查，并做好记录，确保所有的加工件均为合格产品；7.2.3板材外加工需要长距离运输，在运输前要做好保护措施，在钢板下面用软性材料垫撑，确保板材不会因为受外力不均匀导致变形；7.2.4安装是自下而上，层层核实检查，达标后方进行下道工序施工作业，上道工序不合格不能转入下道工序。抓住关键工序的作业，保证施工质量，如AB胶粘接底座、工字钢安装、不锈钢板安装等。施工中合理安排，材料堆放整齐。7.2.5严格对施工机械和检测仪器、测试设备、计量器具的使用与管理制度，所有投入施工的设备应事先做好维护、保养及性能试验工作，使设备以良好的使用性能和工作质量来保证质量。各种检测仪器及器具应检验合格，以保证检测仪器。测试设备和计量器具数据正确无误。8．安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格教育、管理和监督机制，切实做到安全生产。对每个员工进行安全教育，保证全体员工针对平台施工的安全知识、安全意识和观念，确保安全管理的有效执行；8.2对所有的施工机具进行安全审查，挂牌作业。专业机具张贴安全操作规程，杜绝不正当操作。临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。检查施工电源线，确认无误方可带进洁净室内使用，并与业主确定电源的插口。8.3施工作业中，做好安全警示。开地板作业做好维护，特别是长时间施工点，挂好安全警示牌。材料堆放点张贴安全警示标语。8.4洁净室内手持照明使用36V安全电压。9．环境控制9．1加工场地环境控制9.1.1加工场地指定废料堆场，用瓦楞板维护，作为加工废料的堆场，废料统一处理；9.1.2加工场实行卫生值日制度，每天四人轮流值日，工作内容包括场地清洁和物料整理；9.1.3在加工场临时堆放的待加工物料需按类堆放整齐；9.1.4加工场用电必须遵守有关工地用电的安全章程和审批手续；9．2施工现场环境控制9.2.1施工现场的环境管理归口EHS部门；严格遵守各项管理和规章制度，按程序办事。洁净室内施工需严格遵守洁净室施工作业规章；9.2.2做到工完料尽。施工班组配备清扫工具，下班前将施工现场进行清扫，施工产生的废料和垃圾运至指定地点；9.2.3洁净室内施工容易产生灰尘，需要做隔断处理。10．结论10.1本平台采用了钢结构形式，材料均采用常用的不锈钢和镀锌材料，采用了数控机床进行精确加工，以及新型AB胶固定立柱等新工艺，使得工程的加工精度和安装水平得到提升，填补了国内安装企业在该领域的空白。10.2防微振动平台的安装有消得控制了基础自身以及从其他设备或人员等产生的振动，使设备在其允许的振动要求下运行，使产品的合格率大大提高。10.3从结构形式上讲，钢结构的形式相对于其他形式，如混凝土平台而言，无须大量采用化学用品，避免了化学品的处理环节，更加环保。平台可以散件现场组装，减少安装的难度，相对更加