Qu'est-ce qu'un filtre ULPA ? En quoi il diffère du HEPA et où chacun appartient

Un filtre HEPA selon EN 1822 fait généralement référence à H13 ou H14. Un filtre ULPA fait référence à U15, U16 ou U17. Le passage du H14 au U15 semble minime sur le papier, mais en termes de pénétration, il s’agit d’une étape majeure. H14 permet une pénétration globale maximale de 0,005 %, tandis que U15 la réduit à 0,0005 %. Cela représente une réduction de 10 fois de la pénétration autorisée.

C’est la première chose que les acheteurs doivent retenir :

•H14=HEPA

•U15-U17 =ULPA

• La base du test est MPPS, et pas seulement une simple déclaration marketing de 0,3 μm

Une efficacité plus élevée signifie généralement un contrôle plus strict de la contamination, mais également une plus grande sensibilité du système à la conception du flux d'air et à la chute de pression.

Classes d'efficacité EN 1822

Selon la norme EN 1822, les classes de haut rendement-communément référencées sont :

• H13 : supérieur ou égal à 99,95 % d'efficacité globale

• H14 : supérieur ou égal à 99,995 % d'efficacité globale

• U15 : supérieur ou égal à 99,9995 % d'efficacité globale

• U16 : supérieur ou égal à 99,99995 % d'efficacité globale

• U17 : supérieur ou égal à 99,999995 % d'efficacité globale

Le même tableau de classes inclut également les limites locales d’efficacité/pénétration, qui sont importantes lorsque l’analyse des fuites fait partie des exigences d’acceptation.

C'est là que commence la confusion.

Sur le marché, de nombreuses fiches techniques ULPA décrivent encore des performances de 99,9995 % à 0,12 μm. La documentation produit AAF le fait directement pour les modules ULPA et les filtres en boîte. Cette formulation est encore courante et familière à de nombreux ingénieurs. Mais la logique formelle de classification selon EN 1822 / ISO 29463 est basée sur des tests MPPS. Cela signifie que le moyen le plus sûr de comparer les produits est :

• Vérifiez d'abord la classe : H14, U15, U16, U17

•Confirmer la norme de test : EN 1822 / ISO 29463

• Examinez ensuite la manière dont le fournisseur indique l'efficacité mesurée dans la fiche technique.

Ce que signifie réellement le saut U15

Nos ingénieurs voient souvent les acheteurs traiterU15comme "juste un peu mieux que H14". C'est mieux que ça. La pénétration totale autorisée diminue d’une décimale. En termes de salle blanche, cela est important lorsque le processus lutte déjà au niveau des défauts, et pas seulement au niveau du confort de la salle.

Soins de santé et salles d’opération : l’objectif est le contrôle des infections et non le rendement des plaquettes

Dans la conception des soins de santé, la principale préoccupation est de contrôler le risque infectieux aéroporté, la contamination du site chirurgical-, les relations de pression et le flux d'air propre au-dessus de la zone critique. Les directives de santé de l'ASHRAE indiquent queLes filtres HEPA sont requis par la norme 170 uniquement pour les pièces à environnement de protection-., pas dans tous les espaces de soins de santé. Pour les salles d’opération, l’accent est mis sur le réseau de diffuseurs d’alimentation, la configuration du flux d’air et la pressurisation de la salle. C'est pourquoi les discussions sur les soins de santé se concentrent généralement surHEPA, pas l'ULPA.

Certains produits de santé offrent des performances ULPA en option. La documentation sur la ventilation des blocs opératoires de Camfil-mentionne des filtres ULPA en option pour certains systèmes. Mais cela ne change rien à la règle plus large :la référence standard en matière de soins de santé est la filtration de qualité HEPA-, alors que ULPA est un cas particulier, pas la réponse par défaut.

Les salles blanches pour semi-conducteurs sont différentes. Le guide de Camfil sur les semi-conducteurs décrit les usines de fabrication ciblant les niveaux de particules de classe ISO 1 ainsi qu'un contrôle strict de la contamination moléculaire aéroportée (AMC). Il met également en évidence l'utilisation de filtres HEPA et ULPA dans des applications telles que la lithographie, la gravure, la diffusion, la métallisation, l'implantation ionique, les outils d'inspection et le stockage de réticules ou de tranches. MANN+HUMMEL décrit également les systèmes FFU pour salles blanches utilisant des éléments H14 à U17.

C'est pourquoi les acheteurs de semi-conducteurs passent souvent du HEPA à l'ULPA :

• les tailles de particules critiques sont plus petites

•La perte de rendement est directement liée à la contamination à l'échelle nanométrique

• les outils et les mini-environnements nécessitent souvent un contrôle plus strict que l'usine environnante

•La contamination moléculaire aéroportée est importante aux côtés des particules

Règle simple :
•Si la salle protège le flux de travail des patients et du personnel, HEPA est généralement le point de référence.
• Si la pièce protège une plaquette, un masque, un réticule ou un outil de traitement avancé, l'ULPA devient beaucoup plus courante.

Non, pas automatiquement.

Un meilleur filtre sur papier n’est pas toujours le meilleur choix technique sur le terrain.

Les acheteurs doivent également comparer :

• Résistance initiale

• Chute de pression finale admissible

•capacité du ventilateur et coût énergétique

• Uniformité du flux d'air

•exigences en matière de test de scellement et de numérisation-

• comportement de dégazage

• risque d'application si le filtre s'encrasse plus rapidement ou oblige à une refonte du système d'air

Nos ingénieurs voient souvent ULPA spécifié là où le H14 aurait répondu aux exigences réelles du processus avec une résistance du système inférieure et des coûts d'exploitation inférieurs. L’erreur inverse se produit également : HEPA est copié dans un appel d’offres sur les semi-conducteurs ou la microélectronique simplement parce que c’est le terme le plus familier. Aucun des deux raccourcis n’est une bonne pratique en matière d’approvisionnement.

Ce point est constamment négligé.

Dans les environnements des semi-conducteurs et de la microélectronique, le problème ne concerne pas uniquement les particules. Il s'agit également d'une libération moléculaire du filtre lui-même. Camfil affirme que sa gamme de préfiltres pour semi-conducteurs est conçue pour protéger les filtres HEPA sans libérer de bore, et que ses produits HEPA/ULPA destinés à l'utilisation de semi-conducteurs sont conçus pour un très faible dégazage. L'AAF fait le même point du côté de la microélectronique, déclarant que les médias filtrants sans bore-et chimiquement inertes limitent les-gazages qui peuvent endommager la microélectronique. Hollingsworth & Vose décrit également ses supports en microverre à faible teneur en bore comme étant conçus pour les salles blanches de fabrication de semi-conducteurs.

Dans la fabrication de semi-conducteurs, les traces de contamination ne sont pas théoriques. La contamination moléculaire aéroportée et les résidus chimiques peuvent affecter les surfaces des plaquettes, les optiques et les outils de traitement. Camfil note explicitement que les réactions indésirables impliquant des acides, des bases, des matières organiques, des réfractaires etdopantspeut créer des défauts et réduire l’efficacité de l’équipement. Le bore est un élément dopant dans le traitement des semi-conducteurs, donc la libération incontrôlée de bore par les matériaux présents dans l'air est exactement le genre de chose que les usines de fabrication tentent d'éviter.

C'est pourquoi les acheteurs d'électronique demandent souvent :

•faible en-boremédias

•faible-dégazageadhésifs et composants

•Modules ULPA ou-HEPA/ULPA haut de gamme spécialement conçus pour la microélectronique

• Filtres pour salles blanches adaptés aux environnements de lithographie, de gravure, de couches minces ou d'outils d'inspection

C'est important. Les médias filtrants à faible-bore ne sont pas nécessaires dans toutes les salles blanches.

Cela devient important lorsque :

le processus est semi-conducteur ou microélectronique

l'acheteur gère l'AMC et le dégazage des matières

l'usine de fabrication ou le fabricant d'outils a des spécifications strictes en matière de propreté chimique

le coût d’une contamination à l’état de trace est extrêmement élevé

Pour de nombreuses salles blanches pharmaceutiques, hospitalières ou industrielles standards, cette exigence peut ne jamais apparaître dans la demande de prix.

1. Comparaison du HEPA à 0,3 μm à l'ULPA à 0,12 μm sans vérifier la norme

Il s'agit d'une comparaison entre des pommes-et-des oranges, à moins que vous ne confirmiez la base de test et la classe indiquées. La classification EN 1822 / ISO 29463 est construite autour des MPPS.

2. Spécifier ULPA parce que cela « semble plus sûr »

Une efficacité supérieure n’est pas une mise à niveau gratuite si le système ne peut pas absorber la chute de pression ou si le processus n’en a pas besoin.

3. Ignorer le dégazage et la propreté chimique dans l’électronique

Dans les applications de semi-conducteurs, les matériaux du filtre sont importants. Une construction à faible-bore et à faible-dégazage peut être aussi importante que la classe d'efficacité.

4. Ecrire "Filtre ULPA" dans la RFQ sans classe

Une demande de prix sérieuse devrait direU15, U16 ou U17, plus la norme de test et la taille.