AGV 在半导体车间：Class 10 级洁净度，不产尘

      在Class 10级洁净度的半导体车间中，AGV（自动导引车）需通过全密封结构设计、低发尘材料应用、高效过滤系统集成、负压环境控制、自动化清洁维护五大核心措施实现“不产尘”目标，同时需满足高精度导航、智能化调度、安全防护等配套要求。以下为具体分析：

一、Class 10级洁净度对AGV的核心要求

Class 10级洁净室要求每立方米空气中直径≥0.1μm的颗粒物数量不超过10个，这对AGV的设计提出了极端严苛的挑战：

• 颗粒物控制：AGV自身运行过程中不得产生任何额外颗粒物（如机械磨损、材料释气、人员接触污染等）。

• 环境适应性：需在恒温恒湿（如温度22±1℃、湿度45±5%RH）、低振动、低噪音环境中稳定运行。

• 兼容性：与洁净室内的其他设备（如光刻机、刻蚀机）协同工作，避免交叉污染。

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二、AGV实现“不产尘”的关键技术

1. 全密封结构设计

• 外壳密封：采用不锈钢或防静电PVC板全封闭外壳，接缝处使用密封胶条或激光焊接工艺，防止内部颗粒外泄。

• 内部负压：通过内置风扇产生负压，确保内部空气仅通过高效过滤器排出，避免污染外部环境。例如，某半导体企业定制的AGV在侧壁采用全密封设计，内部尘埃从底部通过高架地板排风至排气口，污染降低至最低限度。

• 电缆管理：电缆护套需经过退火或涂层覆盖处理，减少运行过程中的摩擦产尘。

2. 低发尘材料应用

• 车身材料：选用低释气性材料（如聚四氟乙烯、特氟龙涂层），避免运行过程中因材料老化或摩擦释放颗粒物。

• 传动部件：采用无油润滑轴承、陶瓷或高分子材料齿轮，减少机械磨损产生的金属碎屑。

• 地面接触面：轮胎使用防静电硅胶或聚氨酯材料，表面光滑且耐磨，降低与地面摩擦产生的橡胶颗粒。

3. 高效过滤系统集成

• 进风过滤：在AGV的进气口安装HEPA（高效颗粒空气）过滤器，对吸入的空气进行预过滤，确保进入内部的空气洁净度达到Class 10标准。

• 排风过滤：排气口配备ULPA（超高效颗粒空气）过滤器，对排出的空气进行终极过滤，防止内部颗粒外泄。例如，某企业为光刻机部件搬运定制的AGV，其排风系统过滤效率高达99.9995%（对0.1μm颗粒）。

• 定期更换维护：过滤器需定期更换（如每2000小时更换一次），并通过传感器监测压差，确保过滤效果。

4. 负压环境控制

• 微正压差设计：通过调节进风与排风量，使AGV内部保持微正压（如+5Pa），防止外部污染空气侵入。例如，十级芯片净化车间采用微正压差控制技术，使洁净气流始终将污染物阻挡在核心区域之外。

• 气流模拟优化：利用CFD（计算流体动力学）模拟AGV内部气流分布，确保无死角区域，避免颗粒沉积。

5. 自动化清洁与维护

• 自清洁功能：AGV可配备自动清洁刷或压缩空气喷嘴，定期清理车身表面附着的颗粒物。

• 无接触式充电：采用无线充电技术（如电磁感应或磁共振），避免充电接口接触产生的金属磨损颗粒。例如，某AGV系统通过无线通信技术快速响应生产调度变化，同时实现无接触式充电，减少人为干预。

• 远程监控与诊断：通过集成传感器和物联网技术，实时监测AGV的运行状态（如振动、温度、颗粒物浓度），提前预警潜在故障，减少因停机维修产生的污染风险。

三、典型应用案例

• 定制洁净版AGV：为两家知名半导体生产设备制造商定制的AGV，用于搬运重达24吨的光刻机设备部件。该AGV采用全密封不锈钢外壳、ULPA过滤系统、负压环境控制，并通过严格测试（如释气性、磨损测试），确保在Class 10级洁净室内长期运行不产尘。

• 某全球领先半导体企业的AGV系统：该企业引入AGV搬运机器人后，通过高精度导航（激光SLAM+视觉融合）和智能化调度（与MES/MRP系统集成），实现了晶圆在不同工艺阶段的无缝衔接，同时通过防静电设计、低发尘材料应用，将产品因移动污染导致的损坏率降低至0.01%以下。