Wichtige Punkte bei Reinraumtests in der Elektronikindustrie

Zu den wichtigsten Prüfparametern für Reinräume in der Elektronikindustrie gehören Reinheit, Luftströmungsgeschwindigkeit im Querschnitt und Luftwechselrate, Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit, Geräuschentwicklung und Beleuchtung. Die Prüfreihenfolge ist wie folgt: Luftströmungsgeschwindigkeit im Querschnitt und Luftwechselrate > Reinheit > Geräuschentwicklung und Temperatur/Luftfeuchtigkeit. Die Beleuchtungsprüfung kann während jedes anderen Prüfprozesses durchgeführt werden. Die Gründe hierfür sind:

(1) Die Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt bzw. die Luftwechselrate ist eine entscheidende Voraussetzung für die Zufuhr sauberer Luft in den Reinraum. Nur wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt bzw. die Luftwechselrate die Anforderungen erfüllt, ist es sinnvoll, über die Reinheit und andere wichtige Parameter des Reinraums zu sprechen.

(2) Die Reinheit ist der zentrale Parameter, der die Wirkung der Luftzufuhr, die Sauberkeit und die Gleichmäßigkeit des Reinraums zum Ausdruck bringt und den direktesten Spiegel der Wirkung der Luftzufuhr durch die Reinraum-Klimaanlage darstellt.

(3) Die Geschwindigkeit der Zuluft, der Abluft bzw. der Abluft sowie der Vibrationsgrad der Luftkanäle sind wichtige Faktoren, die den Geräuschpegel in Innenräumen beeinflussen; die Zulufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Raumtemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit in Innenräumen.

(4) Die Reinraumbeleuchtung ist ein Parameter, der unabhängig von der Leistungsfähigkeit der Reinraumklimaanlage ist; daher können Beleuchtungsprüfungen während der Prüfung der oben genannten Schlüsselparameter durchgeführt werden.

Für die Reinheitsprüfung ist ein optischer Partikelzähler mit einem Probenahmevolumen von mindestens 1 l/min zur Bestimmung der Partikelkonzentration zu verwenden. Die Anzahl der Messpunkte richtet sich nach der Quadratwurzel der Fläche des zu prüfenden Raums. Die Messpunkte sind in Arbeitshöhe (üblicherweise 750–900 mm über dem Boden) und in einem Mindestabstand von 300 mm zu Geräten und Wänden anzubringen. Sie müssen gleichmäßig verteilt sein und die gesamte Fläche abdecken.

Für die Messung der Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt und der Luftwechselrate wird üblicherweise ein Präzisionsanemometer verwendet. Der minimale Messbereich des Instruments sollte 0,02 m/s nicht überschreiten. In Reinräumen mit unidirektionaler Strömung ist die Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt auf einer freien Fläche 0,8 m über dem Boden zu messen. Bei Hindernissen erfolgt die Messung 0,25 m oberhalb des Hindernisses. Der Abstand zwischen den Messpunkten im Querschnitt kann 0,3–0,5 m betragen, und die Anzahl der Messpunkte sollte in der Regel mindestens 20 betragen.

In Reinräumen mit Klimaanlage und Luftreinigungssystemen sollten Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen erst nach einem kontinuierlichen Betrieb des Systems von mehr als 12 Stunden durchgeführt werden. Nach Abschluss der Messungen im Innenraum sollten auch die Außentemperatur und -feuchtigkeit gemessen werden. An die Messgeräte für Temperatur und Feuchtigkeit werden in der Regel keine besonderen Anforderungen gestellt. Die Messpunkte sollten sich üblicherweise in einer Höhe von 0,8 m über dem Boden und in einem Abstand von mehr als 0,5 m zur Außenwand befinden.

Für Beleuchtungsstärke- und Geräuschmessungen wird üblicherweise ein tragbares Beleuchtungsstärkemessgerät mit einem Messbereich von maximal 21 Lux verwendet. Geräusche werden in der Regel nur mit dem A-bewerteten Schallpegel gemessen, wobei der Messbereich des Schallpegelmessers mindestens 0,2 dB(A) betragen sollte. Die Messpunkte für die Beleuchtungsstärke sollten in Arbeitshöhe, 0,85 m über dem Boden, angeordnet werden, mit einem Messpunkt pro 25 m². Bei einer Raumfläche unter 30 m² sollte der Abstand der Messpunkte zur Wand 0,5 m betragen, bei einer Fläche über 30 m² 1 m. Die Messpunkte für die Geräusche sollten 1,1 bis 1,5 m über dem Boden liegen und zur Vermeidung von Wandreflexionen einen Abstand von mindestens 3 m zur Wand aufweisen. Die Messpunkte sollten gleichmäßig verteilt sein, mit einem Messpunkt pro 100 m².