半導(dǎo)體新建項(xiàng)目潔凈室工藝設(shè)備防微振平臺(tái)施工流程-江蘇泊蘇系統(tǒng)集成有限公司

1．引言

近年來(lái)高科技產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上有著舉足輕重的作用，半導(dǎo)體晶片、TFT-LCD平面顯示等大型的廠房也在國(guó)內(nèi)不斷的興建，規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大。隨著各種高科技產(chǎn)業(yè)制程越來(lái)越精密，相關(guān)的儀器設(shè)備對(duì)于環(huán)境振動(dòng)隔離的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有許多設(shè)備都必須考慮降低環(huán)境振動(dòng)，如檢驗(yàn)設(shè)備SEM、SPM、TEM、曝光設(shè)備scanner、stepper、橢圓偏光儀等等，幾乎每一臺(tái)設(shè)備都需要安裝隔振系統(tǒng)。正因?yàn)槿绱?，潔凈室工藝設(shè)備防微振平臺(tái)施工顯現(xiàn)的尤為重要。

2．工法特點(diǎn)

2.1 需要設(shè)立防微振動(dòng)平臺(tái)的設(shè)備是比較精密的設(shè)備，一般放置在潔凈室內(nèi)，施工作業(yè)時(shí)需要注意安全、清潔；本工法采用材料均為鋼結(jié)構(gòu)，不易產(chǎn)塵，從長(zhǎng)期使用角度講有利于潔凈度的保持。

2.2 隨著生產(chǎn)工藝的不斷提高，生產(chǎn)設(shè)備對(duì)其基礎(chǔ)的振動(dòng)要求也越來(lái)越高，廠房?jī)?nèi)的活動(dòng)地板已經(jīng)不能滿足，需要安裝隔振系統(tǒng)。防微振動(dòng)平臺(tái)的設(shè)立，解決了這個(gè)問(wèn)題。

2.3 由于平臺(tái)與廠房?jī)?nèi)的活動(dòng)地板是相隔開(kāi)的，大大堵隔了除設(shè)備本身以外的其他振動(dòng)，減少了環(huán)境振動(dòng)對(duì)設(shè)備的影響，使得生產(chǎn)能夠平穩(wěn)高效的運(yùn)行。因而防微振動(dòng)平臺(tái)也被形象得稱為獨(dú)立基礎(chǔ)。

2.4 鋼平臺(tái)的施工相對(duì)其他平臺(tái)而言，施工周期比較短，安裝比較簡(jiǎn)單，能更早地使生產(chǎn)設(shè)備投入生產(chǎn)。拿混凝土平臺(tái)做對(duì)比，其安裝時(shí)間一般在4~6周，而鋼平臺(tái)的安裝周期一般在2~3周，施工的時(shí)間上縮短了一半。而且鋼平臺(tái)在廠房?jī)?nèi)運(yùn)輸時(shí)為散件，無(wú)需整件運(yùn)輸，相對(duì)比較安全，減少更為復(fù)雜的安全保護(hù)措施。

3．適用范圍 適用于經(jīng)過(guò)調(diào)試并已經(jīng)具備一定潔凈度等級(jí)的潔凈廠房?jī)?nèi)，對(duì)基礎(chǔ)有一定微振動(dòng)要求的設(shè)備。

4．工藝原理 將平臺(tái)設(shè)立在地面或者格柵板上，與原有的活動(dòng)地板分離，使之不與活動(dòng)地板相互傳遞振動(dòng)，阻隔相鄰設(shè)備所產(chǎn)生的防微振。通過(guò)自身的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將防微振動(dòng)控制在振動(dòng)規(guī)范或設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)的要求之內(nèi)，能夠獨(dú)立吸收來(lái)自設(shè)備本身運(yùn)作產(chǎn)生的振動(dòng)的能量，避免潔凈室建筑結(jié)構(gòu)（比如樓板、梁等）所產(chǎn)生的防微振動(dòng)對(duì)其產(chǎn)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(zhǔn)備→確定設(shè)備以及平臺(tái)安裝位置→平臺(tái)加工→平臺(tái)搬運(yùn)及組裝→平臺(tái)試驗(yàn)

5.2操作方法

5.2.1施工前準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備工作尤為重要，他關(guān)系到后面的安裝的精確程度。施工前對(duì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真解讀和審核，防微振動(dòng)平臺(tái)一般采用不銹鋼材料和鍍鋅材料制作。對(duì)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(yè)流程如圖5.2.1所示

施工中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

根據(jù)平臺(tái)大小、安裝精度、勞動(dòng)強(qiáng)度來(lái)配備所需人員，并理清楚個(gè)人員之間的勞作關(guān)系，制定組織結(jié)構(gòu)，明確工作的內(nèi)容和責(zé)任。針對(duì)平臺(tái)安裝進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)進(jìn)入潔凈廠房施工作業(yè)的人員進(jìn)行潔凈室施工作業(yè)培訓(xùn)、安全教育。

人員配置完成后，分解圖紙，統(tǒng)一規(guī)劃。需要加工的零部件比較多，將圖紙上的零部件編號(hào)。根據(jù)圖紙，配置所需的機(jī)具，要使用大型加工機(jī)具的（如：電子數(shù)控機(jī)床等），需與相應(yīng)的協(xié)作單位聯(lián)絡(luò)，確定加工周期。 組裝件連接方式盡可能以螺絲連接為主，因?yàn)闈崈魪S房?jī)?nèi)一般不采用焊接作業(yè)，而且潔凈廠房里面設(shè)備比較多，整件不易搬運(yùn)。

5.2.2確定設(shè)備以及平臺(tái)安裝位置 在前期的準(zhǔn)備工作完成后，班組作業(yè)人員需要到潔凈室內(nèi)與工藝設(shè)備工程師一起確定設(shè)備的位置，并將平臺(tái)的相對(duì)應(yīng)的位置確定好，并做好標(biāo)示。再將確定的位置用線錘反到地面或者格柵網(wǎng)板（也有稱華夫板）上（如圖5.2.2-1所示），做好標(biāo)示。再右平臺(tái)的位置確定平臺(tái)立柱的位置，并核實(shí)其位置可使立柱穩(wěn)固。

設(shè)備位置的確定以及反線的精確度要求控制在±1mm內(nèi)，精度控制的越好，安裝就會(huì)越準(zhǔn)確。

作業(yè)中還應(yīng)該注意，要遵守潔凈廠房的規(guī)定，進(jìn)入潔凈室的材料必須是經(jīng)過(guò)潔凈處理的，圖紙需要用潔凈紙打印，并且用圓珠筆進(jìn)行廠房里面的相關(guān)記錄。在確定平臺(tái)的立柱的位置時(shí)候要注意立柱所在的位置要能夠讓立柱穩(wěn)固，這樣才能承受設(shè)備的重量和震動(dòng)。如果發(fā)現(xiàn)立柱的位置在格柵網(wǎng)板的邊緣時(shí)，應(yīng)該立即修改設(shè)計(jì)圖紙，將所有的配件重新更改。在廠房?jī)?nèi)作業(yè)是應(yīng)該做好安全警示，并有人專門看守地板掀開(kāi)處，防止人員掉落地板下。在確定平臺(tái)的搬入路徑后，確定路線上的其他設(shè)備的保護(hù)措施，并提請(qǐng)采購(gòu)材料。

5.2.3平臺(tái)加工平臺(tái)加工是在前期的準(zhǔn)備工作最為重要的一道工序，如果加工件有偏差，會(huì)給后面的安裝環(huán)節(jié)帶來(lái)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(jiàn)圖5.2.3 平臺(tái)用的不銹鋼鋼板比較厚，而且平臺(tái)上為了固定設(shè)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(jī)進(jìn)行加工。需要外加工的工序還有“噴沙”和“加工件鍍鋅”。因?yàn)榧庸ぜ容^零散、數(shù)量較多，所以需要在加工前進(jìn)行清點(diǎn)，并且編上一圖紙一致的編號(hào)加以區(qū)別。在加工過(guò)程中，數(shù)量比較多的部件需要制作模板，批量加工，提高加工的時(shí)效。

5.2.4平臺(tái)搬運(yùn)及組裝

平臺(tái)組裝是在潔凈室內(nèi)操作完成，且要跟平臺(tái)的加工材料的搬運(yùn)相互配合，即搬運(yùn)為了組裝服務(wù)，而不是一味地將所有的材料搬運(yùn)到潔凈廠房?jī)?nèi)堆積起來(lái)。搬運(yùn)之前將搬運(yùn)通道上的設(shè)備、壁板等用預(yù)先準(zhǔn)備好的鋁板或者不銹鋼板保護(hù)起來(lái)，避免搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)現(xiàn)有潔凈設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備的損壞。平臺(tái)組裝區(qū)域預(yù)先用潔凈塑料布與其他區(qū)域隔斷，盡可能將施工過(guò)程中對(duì)原有潔凈度的損害降到最低。

拆除原來(lái)的活動(dòng)地板，保留地板的橫擔(dān)或者工字鋼，不破壞原有活動(dòng)地板的整體性和強(qiáng)度。將拆除的活動(dòng)地板擺放整齊，不能損壞。

將反線下來(lái)的平臺(tái)的立柱線打孔，打孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生灰塵，需要邊打孔邊用吸塵器將產(chǎn)生的灰塵吸除，避免污染廠房?jī)?nèi)的潔凈環(huán)境。

在打好的孔內(nèi)灌入AB膠，粘上底座。粘接方法如圖5.2.4-1所示。安裝時(shí)，先固定中間的螺絲，使用水平尺將水平調(diào)整好，然后加灌AB膠，固化。固化時(shí)間需要12小時(shí)左右，其間需要間隔2小時(shí)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(jīng)緯儀調(diào)整標(biāo)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?jī)?nèi)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(fù)核水平度。注意，第二層工字鋼的高度要大于活動(dòng)地板原有橫擔(dān)或者工子鋼，使平臺(tái)與原有的活動(dòng)地板分開(kāi)；工字鋼的長(zhǎng)度要長(zhǎng)于不銹鋼板，有利與鋼板的穩(wěn)固，便于斜拉的安裝；長(zhǎng)出的工字鋼在與原活動(dòng)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(yùn)輸中一定要注意平穩(wěn)，并做好地板、壁板和設(shè)備的保護(hù)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(fù)核水平度。

將拆除的活動(dòng)地板恢復(fù)。在潔凈室內(nèi)將需要加工的地板量好尺寸，并做好標(biāo)識(shí)。將地板取出潔凈室，切割成需要的大小，去除毛刺。經(jīng)過(guò)潔凈處理后，安裝地板，地板與平臺(tái)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(shè)斜拉。兩側(cè)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(wǎng)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(lái)加固，用以消除各個(gè)方向的水平振動(dòng)。

5.2.5振動(dòng)試驗(yàn)振動(dòng)試驗(yàn)主要分三次試驗(yàn)：環(huán)境防微振動(dòng)試驗(yàn)、人員步行試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)剛度試驗(yàn)。 測(cè)試規(guī)范如表1所示

需要說(shuō)明的是：測(cè)試是以1/3的頻譜分析頻寬8~100HZ的振動(dòng)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(yè)的線寬、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)研究的粒子或者細(xì)胞尺寸等，所列數(shù)值是藥學(xué)研究和精密設(shè)備的振動(dòng)觀察值。本規(guī)范只是對(duì)一般設(shè)備的防微振動(dòng)要求作參考，精密設(shè)備一般自身會(huì)對(duì)振動(dòng)有要求。

5.2.6勞動(dòng)力組織（見(jiàn)表2）

6．材料與設(shè)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(guó)標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，有出廠合格證及相關(guān)證明文件。

不銹鋼鋼板，SUS304，要求整張切割，外型尺寸根據(jù)設(shè)備的大小而定。要求板材平整，表面無(wú)油，周邊無(wú)毛刺。滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，有出廠合格證及相關(guān)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(wú)劃痕。

滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，有出廠合格證及相關(guān)證明文件。連接件，全部鍍鋅處理，要求鋅層勻稱無(wú)劃痕，無(wú)油污。采購(gòu)的加工板材有出廠合格證及相關(guān)證明文件。

AB膠，為混合用膠，分為主劑和固化膠，按照使用說(shuō)明的比例進(jìn)行混合，凝固時(shí)間8~12小時(shí)。產(chǎn)品需提供出廠合格證及相關(guān)證明文件。其他材料為常用資材，不作說(shuō)明。 使用的機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表3

7.質(zhì)量控制

7.1使用的材料要符合設(shè)計(jì)要求和《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073-2001、《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》JGJ71-90、《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50300—2001等。

防微振動(dòng)平臺(tái)制作和安裝過(guò)程中允許偏差如表4所列

7.2質(zhì)量保證措施

7.2.1材料采購(gòu)過(guò)程中要嚴(yán)格檢查，所有投入施工的材料，均應(yīng)按圖紙及有關(guān)文件要求對(duì)材料的標(biāo)識(shí)、名稱、材質(zhì)、型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量等進(jìn)行驗(yàn)證，防止誤用未經(jīng)檢驗(yàn)或經(jīng)檢驗(yàn)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(guò)程中質(zhì)檢員要全程監(jiān)控，對(duì)加工件進(jìn)行全數(shù)檢查，對(duì)不合格件進(jìn)行排查，并做好記錄，確保所有的加工件均為合格產(chǎn)品；

7.2.3板材外加工需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸，在運(yùn)輸前要做好保護(hù)措施，在鋼板下面用軟性材料墊撐，確保板材不會(huì)因?yàn)槭芡饬Σ痪鶆驅(qū)е伦冃危?/p>

7.2.4安裝是自下而上，層層核實(shí)檢查，達(dá)標(biāo)后方進(jìn)行下道工序施工作業(yè)，上道工序不合格不能轉(zhuǎn)入下道工序。抓住關(guān)鍵工序的作業(yè)，保證施工質(zhì)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(yán)格對(duì)施工機(jī)械和檢測(cè)儀器、測(cè)試設(shè)備、計(jì)量器具的使用與管理制度，所有投入施工的設(shè)備應(yīng)事先做好維護(hù)、保養(yǎng)及性能試驗(yàn)工作，使設(shè)備以良好的使用性能和工作質(zhì)量來(lái)保證質(zhì)量。各種檢測(cè)儀器及器具應(yīng)檢驗(yàn)合格，以保證檢測(cè)儀器。測(cè)試設(shè)備和計(jì)量器具數(shù)據(jù)正確無(wú)誤。

8．安全措施

8.1認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，嚴(yán)格教育、管理和監(jiān)督機(jī)制，切實(shí)做到安全生產(chǎn)。對(duì)每個(gè)員工進(jìn)行安全教育，保證全體員工針對(duì)平臺(tái)施工的安全知識(shí)、安全意識(shí)和觀念，確保安全管理的有效執(zhí)行；

8.2對(duì)所有的施工機(jī)具進(jìn)行安全審查，掛牌作業(yè)。專業(yè)機(jī)具張貼安全操作規(guī)程，杜絕不正當(dāng)操作。臨時(shí)用電嚴(yán)格按照《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。檢查施工電源線，確認(rèn)無(wú)誤方可帶進(jìn)潔凈室內(nèi)使用，并與業(yè)主確定電源的插口。8.3施工作業(yè)中，做好安全警示。開(kāi)地板作業(yè)做好維護(hù)，特別是長(zhǎng)時(shí)間施工點(diǎn)，掛好安全警示牌。材料堆放點(diǎn)張貼安全警示標(biāo)語(yǔ)。

8.4潔凈室內(nèi)手持照明使用36V安全電壓。

9．環(huán)境控制

9．1加工場(chǎng)地環(huán)境控制

9.1.1 加工場(chǎng)地指定廢料堆場(chǎng)，用瓦楞板維護(hù)，作為加工廢料的堆場(chǎng)，廢料統(tǒng)一處理；

9.1.2 加工場(chǎng)實(shí)行衛(wèi)生值日制度，每天四人輪流值日，工作內(nèi)容包括場(chǎng)地清潔和物料整理；

9.1.3在加工場(chǎng)臨時(shí)堆放的待加工物料需按類堆放整齊；

9.1.4 加工場(chǎng)用電必須遵守有關(guān)工地用電的安全章程和審批手續(xù)；

9．2施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境控制

9.2.1 施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境管理歸口EHS部門；嚴(yán)格遵守各項(xiàng)管理和規(guī)章制度，按程序辦事。潔凈室內(nèi)施工需嚴(yán)格遵守潔凈室施工作業(yè)規(guī)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(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清掃，施工產(chǎn)生的廢料和垃圾運(yùn)至指定地點(diǎn)；

9.2.3潔凈室內(nèi)施工容易產(chǎn)生灰塵，需要做隔斷處理。

10．結(jié)論

10.1本平臺(tái)采用了鋼結(jié)構(gòu)形式，材料均采用常用的不銹鋼和鍍鋅材料，采用了數(shù)控機(jī)床進(jìn)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(bǔ)了國(guó)內(nèi)安裝企業(yè)在該領(lǐng)域的空白。

10.2防微振動(dòng)平臺(tái)的安裝有消得控制了基礎(chǔ)自身以及從其他設(shè)備或人員等產(chǎn)生的振動(dòng)，使設(shè)備在其允許的振動(dòng)要求下運(yùn)行，使產(chǎn)品的合格率大大提高。

10.3從結(jié)構(gòu)形式上講，鋼結(jié)構(gòu)的形式相對(duì)于其他形式，如混凝土平臺(tái)而言，無(wú)須大量采用化學(xué)用品，避免了化學(xué)品的處理環(huán)節(jié)，更加環(huán)保。平臺(tái)可以散件現(xiàn)場(chǎng)組裝，減少安裝的難度，相對(duì)更加安全。平臺(tái)全部采用連接件連接，拆卸比較方便，且拆除后可以進(jìn)行再組裝，比較靈活。

10.4工期比較短，比較其他平臺(tái)（如混凝土平臺(tái)）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(jié)省了安裝時(shí)間，設(shè)備能及早的調(diào)試運(yùn)行，帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。