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

Un filtro HEPA según EN 1822 normalmente se refiere a H13 o H14. Un filtro ULPA se refiere a U15, U16 o U17. El salto del H14 al U15 parece pequeño sobre el papel, pero en términos de penetración es un paso importante. H14 permite una penetración total máxima del 0,005%, mientras que U15 la reduce al 0,0005%. Esa es una reducción de 10 veces en la penetración permitida.

Eso es lo primero que los compradores deben recordar:

•H14 =HEPA

•U15-U17 =ULPA

•La base de la prueba es MPPS, no solo una simple declaración de marketing de 0,3 μm.

Una mayor eficiencia generalmente significa un control más estricto de la contaminación, pero también una mayor sensibilidad del sistema al diseño del flujo de aire y la caída de presión.

Clases de eficiencia EN 1822

Según EN 1822, las clases de alta-eficiencia a las que se hace referencia comúnmente son:

•H13: Mayor o igual al 99,95% de eficiencia general

•H14: Mayor o igual al 99,995% de eficiencia general

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

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

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

La misma tabla de clases también incluye límites locales de eficiencia/penetración, que son importantes cuando el escaneo de fugas es parte del requisito de aceptación.

Aquí es donde comienza la confusión.

En el mercado, muchas hojas de datos ULPA todavía describen el rendimiento como 99,9995 % a 0,12 μm. La documentación del producto AAF hace esto directamente para módulos ULPA y filtros de caja. Esa redacción sigue siendo común y familiar para muchos ingenieros. Pero la lógica de clasificación formal según EN 1822 / ISO 29463 se basa en pruebas MPPS. Eso significa que la forma más segura de comparar productos es:

•Comprueba la clase primero: H14, U15, U16, U17

•Confirmar el estándar de prueba: EN 1822 / ISO 29463

•Luego revise cómo el proveedor indica la eficiencia medida en la hoja de datos.

Lo que realmente significa el salto U15

Nuestros ingenieros a menudo ven que los compradores tratanU15como "sólo un poco mejor que el H14". Es mejor que eso. La penetración total permitida se reduce en un decimal. En términos de sala limpia, eso importa cuando el proceso ya está luchando a nivel de defectos, no solo a nivel de comodidad-de la sala.

Atención sanitaria y quirófanos: el objetivo es el control de infecciones, no la producción de obleas

En el diseño de atención sanitaria, la principal preocupación es controlar el riesgo de infecciones transmitidas por el aire, la contaminación del sitio quirúrgico-, las relaciones de presión y el flujo de aire limpio sobre la zona crítica. La guía de atención médica de ASHRAE establece queLos filtros HEPA son obligatorios según el estándar 170 solo para salas con entornos protectores-, no en todos los espacios de atención médica. Para los quirófanos, el énfasis está en el conjunto de difusores de suministro, el patrón de flujo de aire y la presurización de la sala. Es por eso que las discusiones sobre atención médica generalmente se centran enHEPA, no ULPA.

Hay productos sanitarios que ofrecen rendimiento ULPA opcional. La documentación sobre ventilación de quirófano-de Camfil menciona filtros ULPA opcionales para algunos sistemas. Pero eso no cambia la regla más amplia:el punto de referencia estándar para el sector sanitario es la filtración de grado HEPA-, mientras que ULPA es un caso especial, no la respuesta predeterminada.

Las salas blancas de semiconductores son diferentes. La guía de semiconductores de Camfil describe las fábricas que tienen como objetivo niveles de partículas ISO Clase 1 junto con un control estricto de la contaminación molecular en el aire (AMC). También destaca el uso de filtros HEPA y ULPA en aplicaciones como litografía, grabado, difusión, metalización, implantación de iones, herramientas de inspección y almacenamiento de retículas u obleas. MANN+HUMMEL también describe sistemas FFU para salas blancas que utilizan elementos H14 a U17.

Es por eso que los compradores de semiconductores suelen pasar de HEPA a ULPA:

•los tamaños de partículas críticas son más pequeños

•la pérdida de rendimiento está directamente relacionada con la contaminación a nanoescala

•Las herramientas y los mini{0}}entornos a menudo necesitan un control más estricto que la fábrica circundante.

•La contaminación molecular en el aire importa junto con las partículas.

Regla sencilla:
•Si la sala protege el flujo de trabajo del paciente y del personal, HEPA suele ser el punto de referencia.
•Si la sala protege una oblea, una máscara, una retícula o una herramienta de proceso avanzada, ULPA se vuelve mucho más común

No. No automáticamente.

Un mejor filtro en papel no siempre es la mejor opción de ingeniería en el campo.

Los compradores también deben comparar:

•Resistencia inicial

• Caída de presión final permitida

•capacidad del ventilador y costo de energía

•uniformidad del flujo de aire

•requisitos de prueba de sellado y escaneo-

•comportamiento de desgasificación

•Riesgo de aplicación si el filtro se obstruye más rápido o obliga a rediseñar el sistema de aire.

Nuestros ingenieros a menudo ven que ULPA especifica donde el H14 habría cumplido con los requisitos reales del proceso con una menor resistencia del sistema y un menor costo operativo. También ocurre el error opuesto: HEPA se copia en una solicitud de cotización de semiconductores o microelectrónica simplemente porque es el término más familiar. Ninguno de los atajos es una buena práctica de adquisiciones.

Este punto se pasa por alto todo el tiempo.

En entornos de semiconductores y microelectrónica, el problema no son sólo las partículas. También es una liberación molecular del propio filtro. Camfil afirma que su gama de prefiltros semiconductores está diseñada para proteger los filtros HEPA sin liberar boro, y sus productos HEPA/ULPA para uso en semiconductores están diseñados para una desgasificación muy baja. AAF hace lo mismo desde el punto de vista de la microelectrónica, afirmando que los medios filtrantes sin boro-y químicamente inertes limitan-la formación de gases que pueden dañar la microelectrónica. Hollingsworth & Vose también describe sus medios de microvidrio con bajo-boro como diseñados para salas limpias de fábricas de semiconductores.

En la fabricación de semiconductores, la contaminación por trazas no es teórica. La contaminación molecular transportada por el aire y los residuos químicos pueden afectar las superficies de las obleas, la óptica y las herramientas de proceso. Camfil señala explícitamente que las reacciones no deseadas que involucran ácidos, bases, compuestos orgánicos, refractarios ydopantespuede crear defectos y reducir la eficiencia del equipo. El boro es un elemento dopante en el procesamiento de semiconductores, por lo que la liberación incontrolada de boro de los materiales en el camino del aire es exactamente el tipo de cosas que las fábricas intentan evitar.

Por eso los compradores de electrónica suelen pedir:

•bajo-boromedios de comunicación

•baja-desgasificaciónadhesivos y componentes

•Módulos ULPA o HEPA/ULPA de alta-gama creados específicamente para microelectrónica

•filtros de sala limpia adaptados a entornos de litografía, grabado, película delgada o herramientas de inspección

Esto es importante. No se necesitan medios filtrantes con bajo contenido de boro-en todas las salas blancas.

Se vuelve importante cuando:

el proceso es semiconductor o microelectrónica

El comprador gestiona el AMC y la desgasificación del material.

la fábrica o el fabricante de herramientas tiene especificaciones estrictas sobre limpieza química

El coste de la contaminación por trazas es extremadamente alto.

Para muchas salas blancas farmacéuticas, hospitalarias o industriales estándar, es posible que este requisito nunca aparezca en la solicitud de cotización.

1. Comparación de HEPA de 0,3 μm con ULPA de 0,12 μm sin comprobar el estándar

Esta es una comparación entre manzanas-y-naranjas, a menos que confirmes la base de prueba y la clase indicadas. La clasificación EN 1822 / ISO 29463 se basa en MPPS.

2. Especificar ULPA porque "suena más seguro"

Una mayor eficiencia no es una mejora gratuita si el sistema no puede absorber la caída de presión o si el proceso no la necesita.

3. Ignorar la desgasificación y la limpieza química en la electrónica

En aplicaciones de semiconductores, los propios materiales del filtro son importantes. La construcción con bajo-boro y baja-desgasificación puede ser tan importante como la clase de eficiencia.

4. Escribir "filtro ULPA" en la RFQ sin clase

Una solicitud de cotización seria debería decirU15, U16 o U17, más el estándar de prueba y el tamaño.