کلین روم انجینئرنگ ٹیکنالوجی کا تجزیہ

1. دھول سے پاک صاف کمرے میں دھول کے ذرات کو ہٹانا

صاف کمرے کا بنیادی کام ماحول کی صفائی، درجہ حرارت اور نمی کو کنٹرول کرنا ہے جس سے مصنوعات (جیسے سلیکون چپس وغیرہ) سامنے آتی ہیں، تاکہ مصنوعات کو ماحول کے اچھے ماحول میں تیار اور تیار کیا جا سکے۔ ہم اس جگہ کو صاف ستھرا کمرہ کہتے ہیں۔ بین الاقوامی مشق کے مطابق، صفائی کی سطح بنیادی طور پر درجہ بندی کے معیار سے زیادہ قطر کے ساتھ فی کیوبک میٹر ہوا میں ذرات کی تعداد سے طے کی جاتی ہے۔ دوسرے لفظوں میں، نام نہاد ڈسٹ فری 100% ڈسٹ فری نہیں ہے، بلکہ ایک بہت چھوٹے یونٹ میں کنٹرول کیا جاتا ہے۔ بلاشبہ، اس معیار میں دھول کے معیار پر پورا اترنے والے ذرات پہلے ہی عام دھول کے مقابلے میں بہت چھوٹے ہیں جو ہم دیکھتے ہیں، لیکن آپٹیکل ڈھانچے کے لیے، تھوڑی سی دھول بھی بہت زیادہ منفی اثرات مرتب کرے گی، اس لیے آپٹیکل ڈھانچے کی مصنوعات کی تیاری میں دھول سے پاک ایک ناگزیر ضرورت ہے۔

0.5 مائیکرون فی مکعب میٹر سے 3520/مکعب میٹر سے کم کے ذرہ سائز کے ساتھ دھول کے ذرات کی تعداد کو کنٹرول کرنا بین الاقوامی دھول سے پاک معیار کی کلاس A تک پہنچ جائے گا۔ چپ کی سطح کی پیداوار اور پروسیسنگ میں استعمال ہونے والے دھول سے پاک معیار میں کلاس A سے زیادہ دھول کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس طرح کا اعلیٰ معیار بنیادی طور پر کچھ اعلیٰ سطحی چپس کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔ دھول کے ذرات کی تعداد کو 35,200 فی کیوبک میٹر پر سختی سے کنٹرول کیا جاتا ہے، جسے عام طور پر صاف کمرے کی صنعت میں کلاس B کے نام سے جانا جاتا ہے۔

2. صاف کمرے ریاستوں کی تین اقسام

خالی صاف کمرہ: ایک صاف ستھرا کمرہ جو بنایا گیا ہے اور استعمال میں لایا جا سکتا ہے۔ اس میں تمام متعلقہ خدمات اور افعال ہیں۔ تاہم، سہولت میں آپریٹرز کے ذریعے چلنے والا کوئی سامان نہیں ہے۔

جامد صاف کمرہ: مکمل فنکشنز، مناسب سیٹنگز اور انسٹالیشن کے ساتھ ایک صاف کمرے کی سہولت، جسے سیٹنگز کے مطابق استعمال کیا جا سکتا ہے یا استعمال میں ہے، لیکن اس سہولت میں کوئی آپریٹرز نہیں ہیں۔

متحرک صاف کمرہ: عام استعمال میں ایک صاف کمرہ، مکمل سروس کے افعال، سامان اور عملے کے ساتھ؛ اگر ضروری ہو تو، عام کام کیا جا سکتا ہے.

3. اشیاء کو کنٹرول کریں۔

(1)۔ ہوا میں تیرتے دھول کے ذرات کو ہٹا سکتا ہے۔

(2)۔ دھول کے ذرات کی نسل کو روک سکتا ہے۔

(3)۔ درجہ حرارت اور نمی کا کنٹرول۔

(4)۔ پریشر ریگولیشن۔

(5)۔ نقصان دہ گیسوں کا خاتمہ۔

(6)۔ ڈھانچے اور کمپارٹمنٹ کی ہوا کی تنگی۔

(7)۔ جامد بجلی کی روک تھام.

(8)۔ برقی مقناطیسی مداخلت کی روک تھام۔

(9)۔ حفاظتی عوامل پر غور کرنا۔

(10)۔ توانائی کی بچت پر غور۔

4. درجہ بندی

ہنگامہ خیز بہاؤ کی قسم

ہوا صاف کمرے میں ایئر ڈکٹ اور ایئر فلٹر (HEPA) کے ذریعے ایئر کنڈیشنگ باکس سے صاف کمرے میں داخل ہوتی ہے، اور صاف کمرے کے دونوں طرف پارٹیشن وال پینلز یا بلند منزلوں سے واپس آتی ہے۔ ہوا کا بہاؤ لکیری انداز میں حرکت نہیں کرتا بلکہ ایک بے قاعدہ ہنگامہ خیز یا ایڈی حالت پیش کرتا ہے۔ یہ قسم کلاس 1,000-100,000 صاف کمرے کے لیے موزوں ہے۔

تعریف: ایک صاف ستھرا کمرہ جہاں ہوا کا بہاؤ ناہموار رفتار سے بہتا ہے اور متوازی نہیں ہے، بیک فلو یا ایڈی کرنٹ کے ساتھ۔

اصول: ہنگامہ خیز صاف کمرے اندرونی ہوا کو مسلسل کمزور کرنے کے لیے ہوا کی سپلائی کے ہوا کے بہاؤ پر انحصار کرتے ہیں اور صفائی کے حصول کے لیے آلودہ ہوا کو آہستہ آہستہ پتلا کرتے ہیں (ہنگامہ خیز صاف کمرے عام طور پر 1,000 سے 300,000 سے اوپر کی صفائی کی سطح پر ڈیزائن کیے جاتے ہیں)۔

خصوصیات: ہنگامہ خیز صاف کمرے صفائی اور صفائی کی سطح کو حاصل کرنے کے لیے متعدد وینٹیلیشن پر انحصار کرتے ہیں۔ وینٹیلیشن کی تبدیلیوں کی تعداد تعریف میں طہارت کی سطح کا تعین کرتی ہے (وینٹیلیشن میں جتنی زیادہ تبدیلیاں، صفائی کی سطح اتنی ہی زیادہ ہوگی)

(1) خود کو صاف کرنے کا وقت: اس وقت سے مراد ہے جب صاف کمرے کو ڈیزائن کردہ وینٹیلیشن نمبر کے مطابق صاف کمرے میں ہوا کی فراہمی شروع ہوتی ہے اور کمرے میں دھول کا ارتکاز ڈیزائن کردہ صفائی کی سطح تک پہنچ جاتا ہے کلاس 1,000 20 منٹ سے زیادہ نہیں ہونے کی توقع ہے (15 منٹ حساب کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں) کلاس 10,000 سے 5 منٹ تک استعمال کی توقع ہے حساب کتاب) کلاس 100,000 میں 40 منٹ سے زیادہ نہیں ہونے کی توقع ہے (30 منٹ حساب کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں)

(2) وینٹیلیشن فریکوئنسی (مذکورہ بالا خود صفائی کے وقت کے تقاضوں کے مطابق ڈیزائن کیا گیا ہے) کلاس 1,000: 43.5-55.3 اوقات/گھنٹہ (معیاری: 50 اوقات/گھنٹہ) کلاس 10,000: 23.8-28.6 اوقات/گھنٹہ (معیاری: 25 اوقات/گھنٹہ) کلاس 1000-10-49 اوقات (معیاری: 15 بار / گھنٹہ)

فوائد: سادہ ڈھانچہ، کم نظام کی تعمیر کی لاگت، صاف کمرے کو وسعت دینے میں آسان، کچھ خاص مقصد والے مقامات پر، دھول سے پاک صاف بینچ کو صاف کمرے کے گریڈ کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

نقصانات: ہنگامہ آرائی کی وجہ سے دھول کے ذرات اندرونی جگہ پر تیرتے ہیں اور خارج ہونے میں مشکل ہوتے ہیں، جو آسانی سے عمل کی مصنوعات کو آلودہ کر سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، اگر سسٹم کو روک دیا جائے اور پھر اسے چالو کیا جائے تو اکثر مطلوبہ صفائی کے حصول میں کافی وقت لگتا ہے۔

لیمینر بہاؤ

لیمینر فلو ہوا ایک یکساں سیدھی لائن میں حرکت کرتی ہے۔ ہوا 100% کوریج کی شرح کے ساتھ فلٹر کے ذریعے کمرے میں داخل ہوتی ہے اور بلند منزل یا دونوں اطراف کے پارٹیشن بورڈز کے ذریعے واپس آتی ہے۔ یہ قسم صاف کمرے کے ماحول میں زیادہ کلین روم گریڈ کے ساتھ استعمال کے لیے موزوں ہے، عام طور پر کلاس 1~100۔ دو قسمیں ہیں:

(1) افقی لیمینر بہاؤ: افقی ہوا فلٹر سے ایک ہی سمت میں اڑا دی جاتی ہے اور مخالف دیوار پر واپسی ہوا نظام کے ذریعہ واپس آتی ہے۔ دھول ہوا کی سمت کے ساتھ باہر خارج ہوتی ہے۔ عام طور پر، آلودگی نیچے کی طرف زیادہ سنگین ہے.

فوائد: سادہ ساخت، آپریشن کے بعد ایک مختصر وقت میں مستحکم ہو سکتا ہے.

نقصانات: تعمیراتی لاگت ہنگامہ خیز بہاؤ سے زیادہ ہے، اور اندرونی جگہ کو پھیلانا آسان نہیں ہے۔

(2) عمودی لیمینر بہاؤ: کمرے کی چھت مکمل طور پر ULPA فلٹرز سے ڈھکی ہوئی ہے، اور ہوا اوپر سے نیچے تک اڑائی جاتی ہے، جس سے زیادہ صفائی ہو سکتی ہے۔ عمل کے دوران یا عملے کے ذریعے پیدا ہونے والی دھول کو کام کے دیگر علاقوں کو متاثر کیے بغیر جلدی سے باہر نکالا جا سکتا ہے۔

فوائد: انتظام کرنے میں آسان، آپریشن شروع ہونے کے بعد کچھ ہی عرصے میں مستحکم حالت حاصل کی جا سکتی ہے، اور آپریٹنگ ریاست یا آپریٹرز سے آسانی سے متاثر نہیں ہوتے۔

نقصانات: اعلی تعمیراتی لاگت، لچکدار طریقے سے جگہ استعمال کرنے میں مشکل، چھت کے ہینگرز کافی جگہ پر قبضہ کرتے ہیں، اور فلٹرز کی مرمت اور تبدیل کرنے میں پریشانی ہوتی ہے۔

جامع قسم

جامع قسم ہنگامہ خیز بہاؤ کی قسم اور لیمینر بہاؤ کی قسم کو ایک ساتھ جوڑنا یا استعمال کرنا ہے، جو مقامی انتہائی صاف ہوا فراہم کر سکتی ہے۔

(1) کلین ٹنل: HEPA یا ULPA فلٹرز کا استعمال 100% پروسیس ایریا یا ورک ایریا کو کور کرنے کے لیے کریں تاکہ صفائی کی سطح کو کلاس 10 سے اوپر تک بڑھایا جا سکے، جس سے انسٹالیشن اور آپریشن کے اخراجات بچ سکتے ہیں۔

اس قسم کے لیے آپریٹر کے کام کے علاقے کو پروڈکٹ اور مشین کی دیکھ بھال سے الگ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ مشین کی دیکھ بھال کے دوران کام اور معیار کو متاثر ہونے سے بچایا جا سکے۔

صاف سرنگوں کے دو دیگر فوائد ہیں: A. لچکدار طریقے سے پھیلانے میں آسان؛ B. دیکھ بھال کے علاقے میں سامان کی دیکھ بھال آسانی سے کی جا سکتی ہے۔

(2) کلین ٹیوب: خودکار پروڈکشن لائن کو گھیر کر صاف کریں جس سے پروڈکٹ کا بہاؤ گزرتا ہے، اور صفائی کی سطح کو 100 کلاس سے اوپر تک بڑھائیں۔ چونکہ پروڈکٹ، آپریٹر اور دھول پیدا کرنے والا ماحول ایک دوسرے سے الگ تھلگ ہے، اس لیے ہوا کی تھوڑی مقدار اچھی صفائی حاصل کر سکتی ہے، جو توانائی کی بچت کر سکتی ہے اور خودکار پیداواری لائنوں کے لیے موزوں ہے جن کو مزدوری کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ یہ دواسازی، خوراک اور سیمی کنڈکٹر صنعتوں پر لاگو ہوتا ہے۔

(3) کلین اسپاٹ: 10,000~100,000 کے صاف کمرے کی سطح کے ساتھ ہنگامہ خیز صاف کمرے میں پروڈکٹ پروسیس ایریا کی صفائی کی سطح کو پیداواری مقاصد کے لیے بڑھا کر 10~1000 یا اس سے اوپر کر دیا گیا ہے۔ صاف ورک بینچ، صاف شیڈ، پہلے سے تیار شدہ صاف کمرے، اور صاف الماری اس زمرے سے تعلق رکھتے ہیں۔

کلین بینچ: کلاس 1~100۔

کلین بوتھ: ہنگامہ خیز صاف کمرے کی جگہ میں مخالف جامد شفاف پلاسٹک کے کپڑے سے گھری ہوئی ایک چھوٹی سی جگہ، آزاد HEPA یا ULPA اور ایئر کنڈیشنگ یونٹس کا استعمال کرتے ہوئے ایک اعلیٰ سطح کی صاف جگہ بننے کے لیے، جس کی سطح 10~1000، تقریباً 2.5 میٹر کی اونچائی، اور تقریباً 10m2 یا اس سے کم کوریج ایریا۔ اس کے چار ستون ہیں اور یہ لچکدار استعمال کے لیے حرکت پذیر پہیوں سے لیس ہے۔

5. ہوا کا بہاؤ

ہوا کے بہاؤ کی اہمیت

صاف کمرے کی صفائی اکثر ہوا کے بہاؤ سے متاثر ہوتی ہے۔ دوسرے لفظوں میں، لوگوں، مشین کے کمپارٹمنٹس، عمارت کے ڈھانچے وغیرہ کی طرف سے پیدا ہونے والی دھول کی نقل و حرکت اور پھیلاؤ کو ہوا کے بہاؤ سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔

صاف کمرے میں ہوا کو فلٹر کرنے کے لیے HEPA اور ULPA کا استعمال کیا جاتا ہے، اور اس کی دھول جمع کرنے کی شرح زیادہ سے زیادہ 99.97~99.99995% ہے، اس لیے اس فلٹر کے ذریعے فلٹر کی گئی ہوا کو بہت صاف کہا جا سکتا ہے۔ تاہم، لوگوں کے علاوہ، صاف کمرے میں دھول کے ذرائع جیسے مشینیں بھی ہیں. ایک بار جب یہ پیدا ہونے والی دھول پھیل جاتی ہے، تو صاف جگہ کو برقرار رکھنا ناممکن ہو جاتا ہے، اس لیے ہوا کے بہاؤ کو فوری طور پر باہر پیدا ہونے والی دھول کو خارج کرنے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے۔

متاثر کرنے والے عوامل

ایسے بہت سے عوامل ہیں جو صاف کمرے کے ہوا کے بہاؤ کو متاثر کرتے ہیں، جیسے کہ عمل کا سامان، عملہ، صاف کمرے کی اسمبلی کا سامان، لائٹنگ فکسچر وغیرہ۔ اسی وقت، پیداواری آلات کے اوپر ہوا کے بہاؤ کے موڑ کو بھی مدنظر رکھا جانا چاہیے۔

عام آپریٹنگ ٹیبل یا پروڈکشن آلات کی سطح پر ہوا کا بہاؤ ڈائیورژن پوائنٹ صاف کمرے کی جگہ اور پارٹیشن بورڈ کے درمیان فاصلے کے 2/3 پر سیٹ کیا جانا چاہیے۔ اس طرح، جب آپریٹر کام کر رہا ہوتا ہے، ہوا کا بہاؤ عمل کے علاقے کے اندر سے آپریٹنگ ایریا میں جا سکتا ہے اور دھول کو دور کر سکتا ہے۔ اگر ڈائیورشن پوائنٹ کو پروسیس ایریا کے سامنے کنفیگر کیا جاتا ہے، تو یہ ہوا کے بہاؤ کا غلط موڑ بن جائے گا۔ اس وقت، زیادہ تر ہوا کا بہاؤ عمل کے علاقے کے پچھلے حصے میں جائے گا، اور آپریٹر کے آپریشن کی وجہ سے پیدا ہونے والی دھول سامان کے پچھلے حصے میں جائے گی، اور ورک بینچ آلودہ ہو جائے گا، اور پیداوار میں لامحالہ کمی واقع ہو گی۔

صاف کمروں میں کام کی میزوں جیسی رکاوٹوں میں جنکشن پر تیز دھارے ہوں گے، اور ان کے قریب صفائی نسبتاً ناقص ہوگی۔ کام کی میز پر واپسی کے ہوا کے سوراخ کو کھودنے سے ایڈی موجودہ رجحان کو کم کیا جائے گا۔ آیا اسمبلی میٹریل کا انتخاب مناسب ہے اور آیا آلات کی ترتیب کامل ہے یا نہیں یہ بھی اہم عوامل ہیں کہ آیا ہوا کا بہاؤ ایک تیز موجودہ رجحان بن جاتا ہے۔

6. صاف کمرے کی ساخت

صاف کمرے کی ساخت درج ذیل نظاموں پر مشتمل ہے (جس میں سے کوئی بھی نظام کے مالیکیولز میں ناگزیر نہیں ہے)، ورنہ ایک مکمل اور اعلیٰ معیار کے صاف کمرے کی تشکیل ممکن نہیں ہوگی:

(1) چھت کا نظام: بشمول چھت کی چھڑی، I-beam یا U-beam، چھت کی گرڈ یا چھت کا فریم۔

(2) ایئر کنڈیشنگ سسٹم: بشمول ایئر کیبن، فلٹر سسٹم، ونڈ مل وغیرہ۔

(3) جزوی دیوار: کھڑکیوں اور دروازوں سمیت۔

(4) فرش: بشمول بلند منزل یا مخالف جامد فرش۔

(5) لائٹنگ فکسچر: ایل ای ڈی صاف کرنے والا فلیٹ لیمپ۔

صاف کمرے کا بنیادی ڈھانچہ عام طور پر سٹیل کی سلاخوں یا ہڈیوں کے سیمنٹ سے بنا ہوتا ہے، لیکن اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ یہ کس قسم کا ہو، اسے درج ذیل شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے:

A. درجہ حرارت کی تبدیلیوں اور کمپن کی وجہ سے کوئی دراڑ نہیں آئے گی۔

B. دھول کے ذرات پیدا کرنا آسان نہیں ہے، اور ذرات کو جوڑنا مشکل ہے۔

C. کم ہائیگروسکوپیسٹی؛

D. صاف کمرے میں نمی کی صورتحال کو برقرار رکھنے کے لیے، تھرمل موصلیت زیادہ ہونی چاہیے۔

7. استعمال کے لحاظ سے درجہ بندی

صنعتی صاف کمرہ

بے جان ذرات کا کنٹرول آبجیکٹ ہے۔ یہ بنیادی طور پر کام کرنے والے آبجیکٹ میں ہوا کے دھول کے ذرات کی آلودگی کو کنٹرول کرتا ہے، اور اندرونی حصہ عام طور پر ایک مثبت دباؤ کی حالت کو برقرار رکھتا ہے۔ یہ صحت سے متعلق مشینری کی صنعت، الیکٹرانکس کی صنعت (سیمک کنڈکٹرز، انٹیگریٹڈ سرکٹس وغیرہ)، ایرو اسپیس انڈسٹری، ہائی پیوریٹی کیمیکل انڈسٹری، اٹامک انرجی انڈسٹری، آپٹیکل اور میگنیٹک پروڈکٹ انڈسٹری (سی ڈی، فلم، ٹیپ پروڈکشن) ایل سی ڈی (مائع کرسٹل گلاس)، کمپیوٹر ہارڈ ڈسک، کمپیوٹر ہیڈ پروڈکشن اور دیگر صنعتوں کے لیے موزوں ہے۔

حیاتیاتی صاف کمرے

بنیادی طور پر کام کرنے والے آبجیکٹ میں زندہ ذرات (بیکٹیریا) اور بے جان ذرات (دھول) کی آلودگی کو کنٹرول کرتا ہے۔ اس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے؛

A. عمومی حیاتیاتی صاف کمرہ: بنیادی طور پر مائکروبیل (بیکٹیریا) اشیاء کی آلودگی کو کنٹرول کرتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، اس کے اندرونی مواد کو مختلف جراثیم کش ایجنٹوں کے کٹاؤ کو برداشت کرنے کے قابل ہونا چاہیے، اور اندرونی حصہ عام طور پر مثبت دباؤ کی ضمانت دیتا ہے۔ بنیادی طور پر، اندرونی مواد کو صنعتی صاف کمرے کے مختلف جراثیم کش علاج کو برداشت کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ مثالیں: دواسازی کی صنعت، ہسپتال (آپریٹنگ روم، جراثیم سے پاک وارڈ)، خوراک، کاسمیٹکس، مشروبات کی مصنوعات کی پیداوار، جانوروں کی لیبارٹریز، جسمانی اور کیمیائی جانچ کی لیبارٹریز، خون کے اسٹیشن وغیرہ۔

B. حیاتیاتی حفاظت صاف کمرہ: بنیادی طور پر کام کرنے والے آبجیکٹ کے زندہ ذرات کی بیرونی دنیا اور لوگوں میں آلودگی کو کنٹرول کرتا ہے۔ اندرونی دباؤ کو ماحول کے ساتھ منفی برقرار رکھنا چاہیے۔ مثالیں: بیکٹیریاولوجی، حیاتیات، صاف لیبارٹریز، فزیکل انجینئرنگ (دوبارہ پیدا کرنے والے جینز، ویکسین کی تیاری)