半導體新建項目潔凈室工藝設備防微振平臺施工流程-江蘇泊蘇系統集成有限公司

1．引言

近年來高科技產業在國內經濟發展上有著舉足輕重的作用，半導體晶片、TFT-LCD平面顯示等大型的廠房也在國內不斷的興建，規模也在不斷的擴大。隨著各種高科技產業制程越來越精密，相關的儀器設備對于環境振動隔離的要求也越來越嚴格。在半導體產業有許多設備都必須考慮降低環境振動，如檢驗設備SEM、SPM、TEM、曝光設備scanner、stepper、橢圓偏光儀等等，幾乎每一臺設備都需要安裝隔振系統。正因為如此，潔凈室工藝設備防微振平臺施工顯現的尤為重要。

2．工法特點

2.1 需要設立防微振動平臺的設備是比較精密的設備，一般放置在潔凈室內，施工作業時需要注意安全、清潔；本工法采用材料均為鋼結構，不易產塵，從長期使用角度講有利于潔凈度的保持。

2.2 隨著生產工藝的不斷提高，生產設備對其基礎的振動要求也越來越高，廠房內的活動地板已經不能滿足，需要安裝隔振系統。防微振動平臺的設立，解決了這個問題。

2.3 由于平臺與廠房內的活動地板是相隔開的，大大堵隔了除設備本身以外的其他振動，減少了環境振動對設備的影響，使得生產能夠平穩高效的運行。因而防微振動平臺也被形象得稱為獨立基礎。

2.4 鋼平臺的施工相對其他平臺而言，施工周期比較短，安裝比較簡單，能更早地使生產設備投入生產。拿混凝土平臺做對比，其安裝時間一般在4~6周，而鋼平臺的安裝周期一般在2~3周，施工的時間上縮短了一半。而且鋼平臺在廠房內運輸時為散件，無需整件運輸，相對比較安全，減少更為復雜的安全保護措施。

3．適用范圍 適用于經過調試并已經具備一定潔凈度等級的潔凈廠房內，對基礎有一定微振動要求的設備。

4．工藝原理 將平臺設立在地面或者格柵板上，與原有的活動地板分離，使之不與活動地板相互傳遞振動，阻隔相鄰設備所產生的防微振。通過自身的結構構造，將防微振動控制在振動規范或設備對基礎的要求之內，能夠獨立吸收來自設備本身運作產生的振動的能量，避免潔凈室建筑結構（比如樓板、梁等）所產生的防微振動對其產生影響。

5．施工工藝流程及操作方法

5.1施工工藝流程 施工前期準備→確定設備以及平臺安裝位置→平臺加工→平臺搬運及組裝→平臺試驗

5.2操作方法

5.2.1施工前準備

施工前的準備工作尤為重要，他關系到后面的安裝的精確程度。施工前對圖紙進行認真解讀和審核，防微振動平臺一般采用不銹鋼材料和鍍鋅材料制作。對加工件的要求很高，要求加工件精確到位，這樣才能保證安裝的一次性完成。

具體作業流程如圖5.2.1所示

施工中應該注意以下幾點：

根據平臺大小、安裝精度、勞動強度來配備所需人員，并理清楚個人員之間的勞作關系，制定組織結構，明確工作的內容和責任。針對平臺安裝進行技術交底，對進入潔凈廠房施工作業的人員進行潔凈室施工作業培訓、安全教育。

人員配置完成后，分解圖紙，統一規劃。需要加工的零部件比較多，將圖紙上的零部件編號。根據圖紙，配置所需的機具，要使用大型加工機具的（如：電子數控機床等），需與相應的協作單位聯絡，確定加工周期。 組裝件連接方式盡可能以螺絲連接為主，因為潔凈廠房內一般不采用焊接作業，而且潔凈廠房里面設備比較多，整件不易搬運。

5.2.2確定設備以及平臺安裝位置 在前期的準備工作完成后，班組作業人員需要到潔凈室內與工藝設備工程師一起確定設備的位置，并將平臺的相對應的位置確定好，并做好標示。再將確定的位置用線錘反到地面或者格柵網板（也有稱華夫板）上（如圖5.2.2-1所示），做好標示。再右平臺的位置確定平臺立柱的位置，并核實其位置可使立柱穩固。

設備位置的確定以及反線的精確度要求控制在±1mm內，精度控制的越好，安裝就會越準確。

作業中還應該注意，要遵守潔凈廠房的規定，進入潔凈室的材料必須是經過潔凈處理的，圖紙需要用潔凈紙打印，并且用圓珠筆進行廠房里面的相關記錄。在確定平臺的立柱的位置時候要注意立柱所在的位置要能夠讓立柱穩固，這樣才能承受設備的重量和震動。如果發現立柱的位置在格柵網板的邊緣時，應該立即修改設計圖紙，將所有的配件重新更改。在廠房內作業是應該做好安全警示，并有人專門看守地板掀開處，防止人員掉落地板下。在確定平臺的搬入路徑后，確定路線上的其他設備的保護措施，并提請采購材料。

5.2.3平臺加工平臺加工是在前期的準備工作最為重要的一道工序，如果加工件有偏差，會給后面的安裝環節帶來非常大的影響，甚至于不能完成安裝。立柱的材料一般采用鍍鋅鋼管制作或者直接用工字鋼制作，均需要精確加工。

加工流程詳見圖5.2.3 平臺用的不銹鋼鋼板比較厚，而且平臺上為了固定設備需要常要求加工不同形狀的孔洞，所以外型的加工都是采用外加工的方法，使用大型的激光切割機進行加工。需要外加工的工序還有“噴沙”和“加工件鍍鋅”。因為加工件比較零散、數量較多，所以需要在加工前進行清點，并且編上一圖紙一致的編號加以區別。在加工過程中，數量比較多的部件需要制作模板，批量加工，提高加工的時效。

5.2.4平臺搬運及組裝

平臺組裝是在潔凈室內操作完成，且要跟平臺的加工材料的搬運相互配合，即搬運為了組裝服務，而不是一味地將所有的材料搬運到潔凈廠房內堆積起來。搬運之前將搬運通道上的設備、壁板等用預先準備好的鋁板或者不銹鋼板保護起來，避免搬運過程中對現有潔凈設備和生產設備的損壞。平臺組裝區域預先用潔凈塑料布與其他區域隔斷，盡可能將施工過程中對原有潔凈度的損害降到最低。

拆除原來的活動地板，保留地板的橫擔或者工字鋼，不破壞原有活動地板的整體性和強度。將拆除的活動地板擺放整齊，不能損壞。

將反線下來的平臺的立柱線打孔，打孔時會產生灰塵，需要邊打孔邊用吸塵器將產生的灰塵吸除，避免污染廠房內的潔凈環境。

在打好的孔內灌入AB膠，粘上底座。粘接方法如圖5.2.4-1所示。安裝時，先固定中間的螺絲，使用水平尺將水平調整好，然后加灌AB膠，固化。固化時間需要12小時左右，其間需要間隔2小時檢查一次底座的水平度。

待AB膠固化完成后，在底座上安裝立柱，連接方式為絲扣連接。所有的立柱的高度必須一致，即安裝是使用經緯儀調整標高，誤差控制在±0.5mm。

在立柱上安裝工字鋼。工字鋼共分為兩層，呈井字型布置。潔凈廠房內不允許焊接操作，工字鋼與立柱連接、工字鋼與工字鋼連接均為連接件連接，不采用焊接連接。安裝完成后用水平尺復核水平度。注意，第二層工字鋼的高度要大于活動地板原有橫擔或者工子鋼，使平臺與原有的活動地板分開；工字鋼的長度要長于不銹鋼板，有利與鋼板的穩固，便于斜拉的安裝；長出的工字鋼在與原活動地板交叉處必須切口，保證其與原地板不接觸。

安裝不銹鋼板。不銹鋼板比較大，運輸中一定要注意平穩，并做好地板、壁板和設備的保護措施。在工子鋼中部涂抹適量AB膠，在AB膠凝固之前上不銹鋼板。不銹鋼板與工字鋼的連接采用螺絲的連接方式，連接必須緊固。用水平尺復核水平度。

將拆除的活動地板恢復。在潔凈室內將需要加工的地板量好尺寸，并做好標識。將地板取出潔凈室，切割成需要的大小，去除毛刺。經過潔凈處理后，安裝地板，地板與平臺的不銹鋼板的間距控制在10mm為宜。

使用斜拉加工立柱。為了保證抗振效果以及立柱的牢固，需要在立柱上加設斜拉。兩側的斜拉一端與工字鋼連接件連接，一端以螺絲連接的方式連接在粘接于地面或者格柵網板的立柱底座上（與立柱連接同樣的方法）。中間段的斜拉一端固定在第一層工字鋼上，一端固定在立柱低部。斜拉以縱向、橫向相互配合來加固，用以消除各個方向的水平振動。

5.2.5振動試驗振動試驗主要分三次試驗：環境防微振動試驗、人員步行試驗和動態剛度試驗。 測試規范如表1所示

需要說明的是：測試是以1/3的頻譜分析頻寬8~100HZ的振動植（dB值的參考速度值為10-6in/sec。加工尺寸是參考電子制造業的線寬、醫學和藥學研究的粒子或者細胞尺寸等，所列數值是藥學研究和精密設備的振動觀察值。本規范只是對一般設備的防微振動要求作參考，精密設備一般自身會對振動有要求。

5.2.6勞動力組織（見表2）

6．材料與設備

7．本工法所使用的材料均為不銹鋼材料，或者是鍍鋅材料，必須滿足國標和設計要求，有出廠合格證及相關證明文件。

不銹鋼鋼板，SUS304，要求整張切割，外型尺寸根據設備的大小而定。要求板材平整，表面無油，周邊無毛刺。滿足設計及規范要求，有出廠合格證及相關證明文件。鍍鋅工字鋼（或者鍍鋅鋼管）及多孔角鋼，鍍鋅表面無劃痕。

滿足設計及規范要求，有出廠合格證及相關證明文件。連接件，全部鍍鋅處理，要求鋅層勻稱無劃痕，無油污。采購的加工板材有出廠合格證及相關證明文件。

AB膠，為混合用膠，分為主劑和固化膠，按照使用說明的比例進行混合，凝固時間8~12小時。產品需提供出廠合格證及相關證明文件。其他材料為常用資材，不作說明。 使用的機具設備見表3

7.質量控制

7.1使用的材料要符合設計要求和《潔凈廠房設計規范》GB50073-2001、《潔凈室施工及驗收規范》JGJ71-90、《建筑工程施工質量驗收統一標準》 GB50300—2001等。

防微振動平臺制作和安裝過程中允許偏差如表4所列

7.2質量保證措施

7.2.1材料采購過程中要嚴格檢查，所有投入施工的材料，均應按圖紙及有關文件要求對材料的標識、名稱、材質、型號、規格、數量等進行驗證，防止誤用未經檢驗或經檢驗不合格以及不符合圖紙要求的其它材料、配件。

7.2.2加工件制作過程中質檢員要全程監控，對加工件進行全數檢查，對不合格件進行排查，并做好記錄，確保所有的加工件均為合格產品；

7.2.3板材外加工需要長距離運輸，在運輸前要做好保護措施，在鋼板下面用軟性材料墊撐，確保板材不會因為受外力不均勻導致變形；

7.2.4安裝是自下而上，層層核實檢查，達標后方進行下道工序施工作業，上道工序不合格不能轉入下道工序。抓住關鍵工序的作業，保證施工質量，如AB膠粘接底座、工字鋼安裝、不銹鋼板安裝等。施工中合理安排，材料堆放整齊。7.2.5嚴格對施工機械和檢測儀器、測試設備、計量器具的使用與管理制度，所有投入施工的設備應事先做好維護、保養及性能試驗工作，使設備以良好的使用性能和工作質量來保證質量。各種檢測儀器及器具應檢驗合格，以保證檢測儀器。測試設備和計量器具數據正確無誤。

8．安全措施

8.1認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，嚴格教育、管理和監督機制，切實做到安全生產。對每個員工進行安全教育，保證全體員工針對平臺施工的安全知識、安全意識和觀念，確保安全管理的有效執行；

8.2對所有的施工機具進行安全審查，掛牌作業。專業機具張貼安全操作規程，杜絕不正當操作。臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規范》的有關規定執行。檢查施工電源線，確認無誤方可帶進潔凈室內使用，并與業主確定電源的插口。8.3施工作業中，做好安全警示。開地板作業做好維護，特別是長時間施工點，掛好安全警示牌。材料堆放點張貼安全警示標語。

8.4潔凈室內手持照明使用36V安全電壓。

9．環境控制

9．1加工場地環境控制

9.1.1 加工場地指定廢料堆場，用瓦楞板維護，作為加工廢料的堆場，廢料統一處理；

9.1.2 加工場實行衛生值日制度，每天四人輪流值日，工作內容包括場地清潔和物料整理；

9.1.3在加工場臨時堆放的待加工物料需按類堆放整齊；

9.1.4 加工場用電必須遵守有關工地用電的安全章程和審批手續；

9．2施工現場環境控制

9.2.1 施工現場的環境管理歸口EHS部門；嚴格遵守各項管理和規章制度，按程序辦事。潔凈室內施工需嚴格遵守潔凈室施工作業規章；

9.2.2 做到工完料盡。施工班組配備清掃工具，下班前將施工現場進行清掃，施工產生的廢料和垃圾運至指定地點；

9.2.3潔凈室內施工容易產生灰塵，需要做隔斷處理。

10．結論

10.1本平臺采用了鋼結構形式，材料均采用常用的不銹鋼和鍍鋅材料，采用了數控機床進行精確加工，以及新型AB膠固定立柱等新工藝，使得工程的加工精度和安裝水平得到提升，填補了國內安裝企業在該領域的空白。

10.2防微振動平臺的安裝有消得控制了基礎自身以及從其他設備或人員等產生的振動，使設備在其允許的振動要求下運行，使產品的合格率大大提高。

10.3從結構形式上講，鋼結構的形式相對于其他形式，如混凝土平臺而言，無須大量采用化學用品，避免了化學品的處理環節，更加環保。平臺可以散件現場組裝，減少安裝的難度，相對更加安全。平臺全部采用連接件連接，拆卸比較方便，且拆除后可以進行再組裝，比較靈活。

10.4工期比較短，比較其他平臺（如混凝土平臺）的施工，工期可以縮短一半，人力資源的投資比較少，降低了工程的人工成本。由于節省了安裝時間，設備能及早的調試運行，帶來顯著的經濟效益。