¿Qué es un filtro ULPA? En qué se diferencia de HEPA y a dónde pertenece realmente

Un filtro ULPA es un filtro de aire de penetración ultra-baja clasificado según EN 1822 Grupo U. Los límites de clase son:

•U15: eficiencia integral Mayor o igual al 99,9995%

•U16: eficiencia integral Mayor o igual al 99,99995%

•U17: eficiencia integral Mayor o igual al 99,999995%

Ese es el lado de la clasificación formal. En el mercado, también verá productos ULPA descritos como 99,9995 % a 0,1–0,2 μm o alrededor de 0,12 μm, especialmente en productos de paneles para salas blancas destinados a la electrónica. Por ejemplo, un producto ULPA con bajo contenido de boro-para uso en semiconductores se publica al 99,9995 % a 0,1–0,2 μm, y muchas guías de comparación utilizan 0,12 μm como tamaño de referencia práctico para las discusiones sobre ULPA.

Cuando los compradores preguntan sobre la eficiencia del filtro U15, normalmente quieren la versión corta:

•U15 es la clase de entrada ULPA

•Según EN 1822, tiene una eficiencia integral del 99,9995%.

•en la documentación del producto, a menudo se describe un rendimiento de entre 0,1 y 0,2 μm.

•Se ubica por encima de H14 en eficiencia de filtración y generalmente también por encima de H14 en resistencia inicial y costo.

Nuestros ingenieros ven a menudo que los compradores mezclan tres sistemas diferentes:

•ISO 16890 / EN 779 heredada para filtros de ventilación general

•EN 1822 / ISO 29463 para EPA, HEPA y ULPA

•términos de campo como "HEPA médico" o "ULPA para sala limpia"

No compares unFiltro G4, MERV 8 o ePM1a unPanel U15como si pertenecieran al mismo árbol de decisión. No es así. ULPA pertenece al lado del filtro absoluto-del mercado

La brecha básica de eficiencia es fácil de expresar. La parte más difícil es explicar qué efecto tiene esa brecha en el sistema.

Según EN 1822:

H13:Mayor o igual a 99,95%

H14:Mayor o igual a 99,995%

U15:Mayor o igual a 99,9995%

U16:Mayor o igual a 99,99995%

U17:Mayor o igual a 99,999995%

Eso significa unFiltro ULPA frente a HEPALa decisión no se trata sólo de "aire más limpio". Suele afectar:

Caída de presión inicial

selección de fans

Consumo de energía de FFU o módulo terminal

economía del intervalo de reemplazo

expectativas de calificación y prueba de fugas-

si el proceso realmente se beneficia de esa última fracción de eficiencia

Esta compensación-a menudo se demuestra claramente en las líneas de productos de semiconductores para salas blancas. Sus paneles microelectrónicos están disponibles en tamaños H14 y U15-U17, lo que enfatiza la baja caída de presión, la liberación de gas ultra-baja y la idoneidad para salas blancas y equipos microelectrónicos. Esto ilustra poderosamente que una vez que se ingresa al campo de la filtración de aire por semiconductores, la discusión ya no se trata solo de eliminar las partículas, sino de una consideración integral del control de partículas, la limpieza a nivel molecular y el consumo de energía.

Una manera sencilla-de verlo en inglés

HEPA suele ser la respuesta correcta cuando la habitación se construye en torno al control de infecciones, la protección del producto o una alta limpieza sin una sensibilidad extrema a las partículas.

ULPA es la respuesta correcta cuando el proceso es sensible a partículas más pequeñas, menor tolerancia a defectos y objetivos de sala limpia mucho más estrictos.

Es por eso que una declaración general como "ULPA es mejor" no es útil. En muchos proyectos, ULPA es mejor sólo si el proceso puede justificar la caída de presión y el costo adicionales.

Aquí es donde la lógica de la aplicación importa más que el lenguaje del folleto.

Quirófanos y espacios sanitarios

ASHRAE 170 establece la línea base de filtración para quirófanos en un mínimo de MERV 16, y exige específicamente filtros HEPA en el dispositivo terminal aéreo en ciertos casos de quirófano especializados, como procedimientos ortopédicos, trasplantes, neurocirugía y procedimientos dedicados a quemaduras. En otras palabras, las directrices sanitarias no tratan a ULPA como la respuesta predeterminada para el diseño de quirófano estándar. Incluso cuando se utiliza HEPA, el objetivo es-el control del riesgo de infección y un flujo de aire protegido sobre el campo quirúrgico, no la protección del rendimiento a nivel de semiconductores-.

Entonces, cuando los compradores dicen "los quirófanos usan HEPA", generalmente esa es la dirección correcta. El objetivo de filtración en el sector sanitario es alto, pero está impulsado por la seguridad del paciente y el diseño del flujo de aire para los procedimientos, no por la sensibilidad molecular y de partículas de los procesos de obleas.

Plantas de semiconductores y electrónica avanzada

Las instalaciones de semiconductores son un mundo diferente. La guía de semiconductores de Camfil establece que las fábricas utilizan filtración completa y soluciones de control AMC-para reducir las concentraciones moleculares y de partículas a niveles ISO Clase 1 para partículas y niveles sub-ppb para contaminación molecular en el aire. Sus paneles-para salas limpias centrados en la electrónica se ofrecen en HEPA H14 y ULPA U15, U16, U17, específicamente para la industria microelectrónica y con componentes de desgasificación ultra-baja.

Es por eso que la producción de chips avanzados a menudo va más allá de HEPA y pasa a ULPA, especialmente en zonas de proceso críticas, miniambientes{0}}de herramientas, áreas de litografía u otras partes de la fábrica donde las partículas más pequeñas y la contaminación molecular afectan directamente el rendimiento. Una forma práctica de decirlo es esta:

El hospital protege a los pacientes y a los procedimientos.

la fábrica de chips protege el rendimiento con un umbral de defectos mucho más estricto

Misma palabra: limpio. Umbral muy diferente.

Este es uno de los detalles que muchos compradores no-de productos electrónicos pasan por alto.

En las salas blancas de semiconductores, el filtro no puede tratarse como una caja inerte. El filtro en sí puede convertirse en una fuente de contaminación si los medios o componentes liberan dopantes o contaminantes moleculares no deseados.

Un estudio de 1991 sobre microelectrónica de silicio encontró que la contaminación por boro en el aire se remontaba al vidrio de borosilicato en filtros de aire de partículas de alta-eficiencia. Informes posteriores de la industria señalaron que los proveedores tradicionales de medios de fibra de vidrio-desarrollaron productos con bajo contenido de boro-y esos medios ganaron aceptación en el mercado en respuesta a los requisitos de los semiconductores.

Esos antecedentes explican por qué los productos ULPA de grado electrónico-moderno enfatizan una construcción con bajo-boro, libre de dopantes-o con desgasificación ultra-baja. Un producto ULPA actual con bajo contenido de boro-para aplicaciones de semiconductores sub-14 nm afirma que los medios de fibra de vidrio con bajo contenido de-boro-previene la contaminación por boro transmitida por el filtro- y advierte específicamente que el boro en los medios ULPA estándar puede desgasificarse en un flujo de aire de alta-pureza y provocar un dopaje de tipo p-involuntario. Camfil plantea un punto similar desde otro ángulo al promover componentes libres de dopantes y de ultra-desgasificación en sus paneles microelectrónicos para salas blancas.

Si tu proyecto está en:

•fabricación de obleas

•litografía

•recubrimiento fotorresistente/exposición

•embalaje avanzado

•herramientas de microelectrónica o mini-entornos

entonces la conversación debería ir más alláEficiencia ULPAe incluir:

•medios bajos-en boro

•Construcción libre de dopantes-

•baja-desgasificación orgánica

•compatibilidad con la estrategia de control de AMC-

Para la filtración de aire por semiconductores, este no es un artículo de lujo. Es parte de la protección del proceso.

Nuestros ingenieros normalmente comienzan con la aplicación, no con la clase de filtro.

Primero hacemos cuatro preguntas:

•¿Cuál es el objetivo de limpieza de la sala o zona de proceso?

•¿El proceso es sensible principalmente a carga biológica, partículas o contaminación molecular?

•¿Puede el sistema absorber la mayor caída de presión que normalmente viene con filtros más ajustados?

•¿El proyecto es en atención médica/farmacéutica o en microelectrónica/semiconductores?

Recientemente ayudamos a un cliente en el sudeste asiático que inicialmente solicitó U15 para todo el proyecto porque su equipo asumió que "un grado más alto significa más seguro". Resultó que sólo las áreas críticas de procesos microelectrónicos necesitaban ULPA. Las áreas de soporte podrían permanecer con filtración de terminal de grado HEPA-. Ese cambio redujo tanto la carga de los ventiladores como el presupuesto del filtro sin debilitar los controles de riesgo del proceso-real.

Este suele ser el enfoque correcto. Utilice ULPA donde resuelva un problema real. No lo esparzas por todas partes a menos que el proceso realmente lo necesite.

Antes de finalizar la especificación, verifique estos puntos:

Estándar: EN 1822 / ISO 29463, no estándares-de ventilación generales

Clase: H13, H14, U15, U16 o U17 según la necesidad del proceso

Base de eficiencia: MPPS y eficiencia integral publicada

Caída de presión inicial: coincidente con el ventilador, FFU o módulo terminal

Aplicación: entorno quirúrgico/sanitario, farmacéutico, de semiconductores o de herramientas

Riesgo de los medios: medios de vidrio estándar, medios de vidrio con bajo-borodo o medios de membrana sin dopantes-

Construcción: componentes con baja-desgasificación si se utilizan en entornos electrónicos

Pruebas de fugas: escaneo individual-probado cuando lo requiera la aplicación