Hoewel de principes bij het opstellen van een ontwerp voor de upgrade en renovatie van een cleanroom in principe hetzelfde blijven, zijn er vanwege de verbetering van de luchtzuiverheidsgraad grote veranderingen nodig. Dit geldt met name bij de upgrade van een cleanroom met niet-unidirectionele luchtstroom naar een cleanroom met unidirectionele luchtstroom, of van een ISO 6/ISO 5 cleanroom naar een ISO 5/ISO 4 cleanroom. Of het nu gaat om het circulerende luchtvolume van het luchtzuiveringssysteem, de plattegrond en de indeling van de cleanroom, of de bijbehorende cleanroomtechnologieën, er zijn aanzienlijke veranderingen. Daarom moet bij de upgrade van een cleanroom, naast de hierboven beschreven ontwerpprincipes, ook rekening worden gehouden met de volgende factoren.
1. Voor de modernisering en transformatie van cleanrooms dient eerst een transformatieplan te worden opgesteld, gebaseerd op de feitelijke omstandigheden van het betreffende cleanroomproject.
Op basis van de doelstellingen voor modernisering en transformatie, de relevante technische eisen en de huidige staat van de oorspronkelijke constructie, zal een zorgvuldige en gedetailleerde technische en economische vergelijking van verschillende ontwerpen worden uitgevoerd. Hierbij dient met name te worden benadrukt dat deze vergelijking niet alleen de haalbaarheid en de economische haalbaarheid van de transformatie omvat, maar ook de operationele kosten na modernisering en vervanging. Speciale aandacht moet hierbij worden besteed aan de vergelijking van de energiekosten. Om deze taak te volbrengen, dient de opdrachtgever een ontwerpbureau met praktijkervaring en de juiste kwalificaties in te schakelen voor het uitvoeren van onderzoek, advies en planning.
2. Bij het upgraden van een cleanroom moet prioriteit worden gegeven aan diverse isolatietechnologieën, micro-omgevingstechnologieën of technische middelen zoals lokale reinigingsapparatuur of laminaire stromingskasten. Dezelfde technische middelen als micro-omgevingsapparatuur moeten worden gebruikt voor productieprocessen en apparatuur die een hoge mate van luchtzuiverheid vereisen. Cleanroomwanden met een lagere luchtzuiverheid kunnen worden gebruikt om de algehele luchtzuiverheid van de cleanroom te verbeteren tot een haalbaar niveau, terwijl technische middelen zoals micro-omgevingsapparatuur worden gebruikt voor productieprocessen en apparatuur die een zeer hoge mate van luchtzuiverheid vereisen.
Na een technische en economische vergelijking tussen de volledige ombouw van een ISO 5 cleanroom naar een ISO 4 cleanroom, werd bijvoorbeeld een upgrade- en transformatieplan voor het micro-omgevingssysteem aangenomen. Hiermee werd het vereiste niveau van luchtzuiverheid bereikt met relatief lage upgrade- en transformatiekosten. Bovendien is het energieverbruik wereldwijd het laagste: na ingebruikname werd elk omgevingsapparaat getest en bleek het een algehele prestatie van ISO 4 of hoger te behalen. Het is gebleken dat veel fabrieken de afgelopen jaren, bij het upgraden of bouwen van nieuwe cleanrooms, de productie-installaties hebben ontworpen en gebouwd volgens de ISO 5/ISO 6 cleanroom met unidirectionele luchtstroom en de hoogwaardige processen en apparatuur van de productielijn hebben geïmplementeerd. Om aan de vereiste reinheidseisen te voldoen, wordt een micro-omgevingssysteem toegepast, waarmee het vereiste niveau van luchtzuiverheid voor de productproductie wordt bereikt. Dit verlaagt niet alleen de investeringskosten en het energieverbruik, maar vergemakkelijkt ook de transformatie en uitbreiding van productielijnen en biedt meer flexibiliteit.
3. Bij het upgraden van een cleanroom is het vaak nodig om het opslagvolume van het luchtzuiveringssysteem te vergroten, dat wil zeggen om het aantal luchtverversingen of de gemiddelde luchtsnelheid in de cleanroom te verhogen. Daarom is het nodig om de luchtzuiveringsinstallatie aan te passen of te vervangen, het aantal HEPA-filters te verhogen en de luchtkanalen te verlengen om de koel- (of verwarmings)capaciteit te vergroten, enzovoort. In de praktijk is het, om de investeringskosten van de cleanroomrenovatie te beperken, de enige oplossing om het productieproces en het bestaande luchtzuiveringssysteem grondig te begrijpen, het systeem rationeel op te delen, het bestaande systeem en de bijbehorende luchtkanalen zoveel mogelijk te hergebruiken en waar nodig aanpassingen toe te voegen, zodat de renovatie van het luchtzuiveringssysteem minder werk met zich meebrengt.
Geplaatst op: 7 november 2023