Thiết kế thi công phòng sạch điện tử

Thi công phòng sạch điện tử là bước quan trọng để đảm bảo môi trường sản xuất linh kiện, PCB, SMT luôn đạt độ sạch, độ ẩm và nhiệt độ tối ưu, hạn chế tĩnh điện. Bài viết dưới đây sẽ chia sẻ quy trình, tiêu chuẩn và những kinh nghiệm thực tế để bạn có thể triển khai dự án phòng sạch điện tử hiệu quả và tối ưu chi phí.

1. Phòng sạch điện tử là gì? Đặc điểm của phòng sạch điện tử

Phòng sạch điện tử là môi trường sản xuất được kiểm soát nghiêm ngặt về bụi, tĩnh điện, nhiệt độ, độ ẩm và áp suất nhằm bảo vệ các linh kiện nhạy cảm như vi mạch, cảm biến, bảng mạch PCB hay module quang học. Khác với phòng sạch dược phẩm (chú trọng vi sinh), phòng sạch điện tử tập trung vào kiểm soát hạt bụi vô cơ và điện tích tĩnh điện (ESD) – nguyên nhân hàng đầu gây lỗi sản phẩm trong quá trình lắp ráp.

Ngoài ra, môi trường này còn đòi hỏi độ ẩm ổn định (45–55%), nhiệt độ duy trì khoảng 20–23°C và các hệ thống chống tĩnh điện chuyên dụng (sàn, bàn thao tác, trang phục ESD…).

>> Xem thêm: Phòng sạch điện tử – Tiêu chuẩn thiết kế và giải pháp kiểm soát ESD

2. Lưu ý trước khi thiết kế thi công phòng sạch điện tử 

Trước khi bắt đầu thi công, doanh nghiệp cần chuẩn bị kỹ lưỡng cả về mặt bằng, thiết kế kỹ thuật lẫn quy trình vận hành, nhằm đảm bảo công trình đạt hiệu quả cao nhất và tránh phát sinh chi phí ngoài dự kiến. Dưới đây là những điểm quan trọng cần lưu ý:

2.1 Đánh giá đặc thù sản xuất và cấp độ sạch yêu cầu

Mỗi loại sản phẩm điện tử có độ nhạy khác nhau với bụi và tĩnh điện. Ví dụ, sản xuất bảng mạch PCB hoặc linh kiện SMT thường yêu cầu ISO 7–8, trong khi phòng lắp ráp chip bán dẫn hoặc cảm biến quang học cần cấp độ cao hơn (ISO 5–6). Việc xác định đúng cấp độ sạch ngay từ đầu giúp cân bằng giữa chất lượng – chi phí – khả năng vận hành.

2.2 Chuẩn bị mặt bằng và kết cấu hạ tầng

Phòng sạch điện tử nên được bố trí tách biệt khỏi khu vực sản xuất thông thường, có nền phẳng, không thấm nước, không rung động, và đủ tải trọng cho thiết bị HVAC, tủ điện, AHU. Nên hoàn thiện cơ điện thô, cấp điện ổn định và đường ống nước (nếu có) trước khi lắp panel.

2.3 Lập kế hoạch luồng di chuyển và phân khu chức năng

Một bản vẽ mặt bằng chuẩn phải thể hiện rõ luồng người – luồng vật liệu – luồng khí, tránh giao cắt gây nhiễm chéo. Cần bố trí phòng thay đồ, airlock, pass box, kho trung gian hợp lý để đảm bảo kiểm soát sạch – bẩn chặt chẽ.

2.4 Lựa chọn vật tư và thiết bị đạt chuẩn ESD/ISO

Tất cả vật liệu như panel, sàn epoxy, bàn thao tác, đèn LED, cửa interlock cần có chứng nhận ESD, IP65, ISO 14644. Nên ưu tiên nhà cung cấp có khả năng đồng bộ thiết bị phòng sạch điện tử ngay từ đầu để tránh sai khác trong lắp đặt. Ngoài ra, các loại thiết bị phòng sạch điện tử cần có chứng nhận CO, CQ và các báo cáo kiểm định đảm bảo chất lượng phù hợp tiêu chuẩn ISO và GMP

2.5 Tính toán hệ thống HVAC và kiểm soát độ ẩm

Độ ẩm và nhiệt độ là hai yếu tố quyết định đến khả năng kiểm soát tĩnh điện. Trước khi thi công, cần xác định chính xác lưu lượng gió, tốc độ dòng khí laminar, công suất AHU, đồng thời bố trí máy tạo ẩm hoặc khử ẩm tự động để duy trì môi trường ổn định (45–55% RH, 20–23°C).

3. Thi công phòng sạch điện tử cần áp dụng tiêu chuẩn gì?

Để đảm bảo hoạt động ổn định, phòng sạch điện tử cần đáp ứng đồng thời nhiều tiêu chuẩn quốc tế và trong nước, gồm:

• ISO 14644-1: Phân loại cấp độ sạch theo số lượng hạt bụi (thường từ ISO 5 đến ISO 7).

• ESD Control – IEC 61340: Hướng dẫn kiểm soát và đo kiểm tĩnh điện trong môi trường điện tử.

• ASHRAE 170 / TCVN 8664: Quy định về thông gió, lưu lượng gió, nhiệt độ, độ ẩm và chênh áp.

• GMP hoặc RoHS (tùy yêu cầu xuất khẩu): Các tiêu chuẩn phụ trợ về vệ sinh, vật liệu và an toàn môi trường.

Việc tuân thủ đồng bộ các tiêu chuẩn này giúp hạn chế rủi ro lỗi sản phẩm, đảm bảo độ chính xác trong sản xuất và đáp ứng yêu cầu kiểm định từ đối tác quốc tế.

4. Quy trình thi công phòng sạch điện tử 

• Bước 1. Khảo sát & tư vấn giải pháp

Đội ngũ kỹ sư tiến hành khảo sát mặt bằng, xác định yêu cầu cấp độ sạch, khu vực sản xuất, hướng di chuyển người – vật liệu, đồng thời đề xuất giải pháp thiết kế phù hợp với công nghệ và ngân sách đầu tư.

• Bước 2. Thiết kế kỹ thuật chi tiết

Lập bản vẽ kỹ thuật cho hệ thống HVAC, điện, chiếu sáng, ESD, và bố trí layout panel. Ở giai đoạn này, các giải pháp chống tĩnh điện và kiểm soát độ ẩm được tính toán đồng bộ để tránh xung đột giữa các hệ thống.

• Bước 3. Thi công và lắp đặt

Bao gồm lắp đặt hệ thống panel sạch, trần và cửa airlock, hệ thống lọc HEPA/ULPA, đèn LED cleanroom, sàn epoxy chống tĩnh điện và đường ống HVAC. Các công đoạn được thực hiện trong điều kiện kiểm soát bụi chặt chẽ để không ảnh hưởng đến cấp độ sạch sau này.

• Bước 4. Kiểm định & đo kiểm

Sau khi hoàn thiện, toàn bộ phòng sạch được đo kiểm theo ISO 14644: kiểm tra tốc độ gió, chênh áp, số lượng hạt bụi, độ ẩm, độ tĩnh điện và ánh sáng. Chỉ khi đạt chuẩn, hệ thống mới được bàn giao đưa vào vận hành.

• Bước 5. Bảo trì & đào tạo vận hành

Đơn vị thi công hướng dẫn đội ngũ kỹ thuật nhà máy cách kiểm tra định kỳ, thay lọc HEPA, bảo dưỡng thiết bị và duy trì độ sạch ổn định trong quá trình sản xuất.

>> Xem thêm: Kinh nghiệm làm phòng sạch trong công nghiệp

5. Kinh nghiệm thi công phòng sạch điện tử 

5.1 Xác định đúng cấp độ sạch phù hợp với dây chuyền sản xuất

Không phải mọi dây chuyền điện tử đều cần đầu tư cấp độ sạch ISO 5 hoặc ISO 6. Với các khu vực lắp ráp PCB, SMT hoặc kiểm tra linh kiện, chỉ cần đạt ISO 7–8 là đủ để đảm bảo độ chính xác và hạn chế nhiễu tĩnh điện. Ngược lại, các dây chuyền bán dẫn, cảm biến quang học, camera module hoặc phòng quang học mới cần cấp độ cao hơn (ISO 5–6). Việc lựa chọn đúng cấp độ sạch giúp tiết kiệm tới 30–40% chi phí đầu tư mà vẫn đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng.

5.2 Thiết kế đồng bộ hệ thống HVAC – điện – ESD ngay từ giai đoạn đầu

Cần thiết kế đồng bộ HVAC, hệ thống điện và kiểm soát tĩnh điện đồng bộ ngay từ đầu. Điều này sẽ tránh xảy ra xung đột không gian lắp đặt (ví dụ ống gió cắt ngang máng điện hoặc đèn chiếu sáng), khiến luồng khí bị rối, mất áp suất và ảnh hưởng đến độ sạch. Một bản vẽ thiết kế đồng bộ giúp dòng khí laminar ổn định, giảm tiêu hao năng lượng và tránh phải chỉnh sửa sau thi công.

5.3 Lựa chọn vật liệu và thiết bị đạt chuẩn ESD và phòng sạch

Yêu cầu của một phòng sạch điện tử đạt chuẩn là các thiết bị vật liệu phải có khả năng chống tĩnh điện và dễ dàng vệ sinh. Vì vậy, thi công phòng sạch điện tử cũng yêu cầu các vật tư sau:

• Panel cách nhiệt chống tĩnh điện (PU, EPS hoặc rockwool phủ sơn PVDF).
• Sàn epoxy ESD có điện trở 10⁶–10⁹ Ω, giúp triệt tiêu tĩnh điện hiệu quả.
• Đèn LED cleanroom IP65, CRI ≥ 80, ánh sáng đồng đều, không chói.
• Cửa interlock – airlock tự động, giúp ngăn nhiễm chéo khi di chuyển.
• Phụ kiện inox 304/316 chống ăn mòn, bền trong môi trường sạch.

5.4 Kiểm soát độ ẩm và nhiệt độ để giảm rủi ro tĩnh điện

Tính điện luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu đối với phòng sạch sản xuất điện tử. Do đó mọi yếu tố gây nên tĩnh điện như độ ẩm, nhiệt độ đều phải được kiểm soát chặt chẽ.

Độ ẩm quá thấp (<40%) có thể khiến bề mặt vật liệu dễ phát sinh điện tích, có thể làm hỏng vi mạch hoặc linh kiện nhạy cảm. Vì vậy, cần duy trì độ ẩm 45–55% RH và nhiệt độ 20–23°C, bằng hệ thống HVAC tích hợp cảm biến ESD và bộ khử ẩm/ tạo ẩm tự động. Các khu vực có thao tác thủ công nên bố trí thêm thảm chống tĩnh điện, vòng đeo cổ tay ESD, ionizer để đảm bảo an toàn cho sản phẩm và người vận hành.

5.5 Dự trù bảo trì và vệ sinh ngay từ khâu thiết kế

Nhiều đơn vị chỉ tập trung vào hiệu suất độ sạch của phòng ban đầu mà bỏ quên các phương án dự trù về bảo trì và vệ sinh. Trong khi đó, việc bảo dưỡng định kỳ lại là yếu tố quyết định đến tuổi thọ và độ ổn định của phòng sạch. Do đó, ngay từ khâu thiết kế phòng sạch điện tử, cần bố trí các cửa bảo trì tại vị trí lọc HEPA, AHU, van gió. Chừa lối kỹ thuật riêng hoặc trần kỹ thuật tháo lắp được để kiểm tra định kỳ. Đặt sensor, đồng hồ chênh áp, van điều áp trong tầm với nhân viên kỹ thuật,….

Thi công phòng sạch điện tử là bước quan trọng giúp doanh nghiệp đảm bảo môi trường sản xuất ổn định, kiểm soát bụi, nhiệt độ và độ ẩm theo tiêu chuẩn quốc tế. Một dự án phòng sạch đạt chuẩn không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn khẳng định uy tín thương hiệu trong ngành điện tử.

Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm đơn vị thi công phòng sạch điện tử chuyên nghiệp, INTECH Group với hơn 13 năm kinh nghiệm trong tư vấn, thiết kế, thi công và bảo trì phòng sạch sẽ là lựa chọn đáng tin cậy. Ngoài ra, Air-Cleantech.vn, hệ thống sản xuất và cung cấp thiết bị phòng sạch đồng bộ, INTECH mang đến giải pháp toàn diện, tiết kiệm và đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn ISO, GMP cho mọi dự án.

FAQ