Iso 14644-17:2021.
Molti prodotti e processi possono essere danneggiati da particelle più grandi di 5 µm (macroparticelle). Soprattutto per quelli con grandi superfici funzionali vulnerabili (automotive, semiconduttori, aerospaziale eccetera), la contaminazione da macroparticelle deve essere limitata e controllata. Le macroparticelle, inoltre, trasportano anche una grande proporzione dei microrganismi nell'aria.
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Iso 14644-17:2021: le norme
Le Iso 14644-1 e 2 offrono metodi per specificare, classificare e monitorare la pulizia dell'aria per particelle maggiori o uguali a (≥) 0,1 fino a 5 µm. Ci sono generalmente molte più particelle nel range 0,1 - 5 µm che sopra i 5 µm, essendone poche sono difficili da misurare prelevando campioni d'aria.
La Iso 14644-17 si occupa di delineare le informazioni necessarie al monitoraggio delle macroparticelle utilizzando la tecnologia del "Particle Deposition". Questa normativa si rivolge a vari settori quali: assemblaggio di microelettronica come sensori e attuatori, display e batterie, dispositivi ottici, industria spaziale, automobilistica, dispositivi medici e nei processi che si occupano di contaminazione microbiologica. La nuova norma opera in combinazione con gli standard esistenti per le camere bianche (Iso 14644 e Iso 14698) e completa la copertura della gamma di particelle che possono causare una contaminazione superficiale indesiderata.
Il monitoraggio dell’aria con LSAP
La purezza dell'aria è espressa nella concentrazione cumulativa di particelle sospese nell'aria per metro cubo di aria. In un campione d'aria, il numero di particelle e la loro dimensione possono essere misurati con un contatore di particelle con tecnologia Light Scattering (LSAPC). I risultati possono essere utilizzati per la classificazione delle camere bianche a condizione che venga conteggiato un numero di particelle statisticamente affidabile. La norma specifica che per classi di purezza dell'aria superiori alla ISO 5 non è possibile determinate le particelle ≥ 5 µm.
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Il numero di particelle diminuisce con la dimensione e quindi l'LSAPC non può fornire dati rappresentativi di particelle grandi o aria più pulita. Può ancora essere utilizzato per il monitoraggio, anche se con particelle più grandi il campione è spesso troppo piccolo, quindi aumenta la probabilità che le particelle non vengono contate dallo strumento.
Monitoraggio dell’aria con Particle Deposition
Deposito di macroparticelle viene monitorato mediante una combinazione di sedimentazione e impatto. Il tasso di deposizione di particelle (PDR) è espresso come il numero di particelle depositate su un metro quadrato di superficie all'ora (N/m2/ora). Questo numero è determinato dalla concentrazione di particelle aerodisperse (C) e dalla velocità di deposizione (u), che è espressa come PDR = C.u.
Questa relazione dipende dalla dimensione delle particelle. L'impatto di questa relazione è stato studiato in uno studio del 2015. Dopo una serie di esperimenti e calcoli, l'analisi ha mostrato che combinando la velocità di deposizione cumulativa delle particelle con la distribuzione e la concentrazione delle dimensioni delle particelle misurate, è possibile calcolare la velocità di deposizione delle particelle prevista durante il funzionamento. Nello stato "a riposo", la concentrazione è circa 100 volte inferiore e non viene trovata alcuna velocità di deposizione delle particelle.
Quando le particelle si depositano su una superficie esposta, la concentrazione di particelle (Cs) aumenterà portando alla seguente formula:
Cs = PDR x tempo di esposizione t o PDR = Cs / t
Questa relazione viene utilizzata per misurare la velocità di deposizione delle particelle per le macroparticelle mediante l'uso di piastre testimone o con strumenti per il monitoraggio della velocità di deposizione delle particelle.
Pulizia dell'aria e tasso di deposito di particelle
Il sistema di ventilazione di una camera bianca determina l'efficienza di rimozione delle particelle sospese nell'aria. L'efficienza di rimozione delle particelle più grandi può essere calcolata combinando l'efficienza della ventilazione con la velocità cumulativa di deposizione delle particelle.
Maggiori sono i ricambi aria della Clean Room e maggiore è il quantitativo di macro particelle che vengono rimosse. Ad esempio: Se la velocità di alimentazione dell'aria viene raddoppiata, il che richiederebbe quattro volte più energia, la dimensione delle particelle a cui il 50% viene rimosso dal flusso d'aria si sposta da 15 µm a 22 µm. Pertanto, aumentando la velocità di alimentazione dell'aria, la rimozione delle macroparticelle migliora.
Migliorando le procedure operative in una camera bianca, è possibile ridurre l'introduzione di macroparticelle e migliorare la rimozione delle particelle depositate e, di conseguenza, si riduce la necessità di un aumento dell'apporto di aria.
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(Iso 14644-17:2021).
