Dans l'atelier de fabrication des semi-conducteurs, le filtre à particules à haute efficacité HEPA (généralement désigné par les catégories H13-H14) est l'un des principaux dispositifs permettant de maintenir la propreté de l'air dans la salle blanche (en particulier dans la classe 100 et en dessous). Comparé aux filtres traditionnels à haute efficacité avec séparateurs, il présente de nombreux avantages clés dans l'application de l'industrie des semi-conducteurs, répondant précisément aux exigences environnementales extrêmement strictes de la fabrication des semi-conducteurs.

1. Contrôle extrême de la micro-pollution pour assurer le rendement du processus
La taille des caractéristiques des dispositifs semi-conducteurs (tels que les puces) est passée au niveau du nanomètre (le courant dominant actuel est le 7nm, le 5nm, voire des processus plus avancés). Même de minuscules particules de 0,1μm peuvent provoquer des courts-circuits sur les plaquettes, des défauts dans les circuits ou une distorsion des motifs de photolithographie, ce qui conduit directement à la mise au rebut du produit.
Avantage de l'efficacité de filtration : Le filtre non tissé à haute efficacité utilise généralement du papier filtre en fibre de verre, et son efficacité de filtration pour les particules de 0,3μm peut atteindre plus de 99,97% (grade H13) ou même plus de 99,995% (grade H14), interceptant efficacement la poussière, les fibres, les spores microbiennes et d'autres polluants dans l'atelier.
Uniformité du flux d'air : La conception sans séparateur évite les tourbillons de flux d'air et les angles morts qui peuvent être générés par les séparateurs en métal ou en papier des filtres plissés. Associée à un système de distribution d'air (ADS) efficace, elle permet d'uniformiser la vitesse et la direction du flux d'air dans la salle blanche, ce qui garantit que les contaminants sont continuellement évacués plutôt que déposés sur la surface de la plaquette.
2. De taille compacte, il améliore l'utilisation de l'espace.
Les coûts de construction et d'exploitation des ateliers de semi-conducteurs (en particulier les salles blanches dans les processus frontaux) sont extrêmement élevés, et l'efficacité d'utilisation par mètre carré d'espace influe directement sur les coûts de production.
Structure compacte Le filtre à haute efficacité sans séparateurs utilise de l'adhésif thermofusible ou du coton en fibre de verre comme séparateurs, remplaçant les séparateurs en métal (aluminium) ou en papier du filtre avec séparateurs. Son épaisseur n'est généralement que de 1/3 à 1/2 de celle du filtre avec séparateurs (par exemple, l'épaisseur d'un HEPA de taille standard sans séparateurs est d'environ 292 mm, tandis que celle d'un HEPA avec séparateurs est d'environ 592 mm).
Économie d'espace : À surface de filtration égale, le filtre non-tissé peut réduire de manière significative l'espace occupé par l'unité de filtration, offrant ainsi une plus grande flexibilité pour l'agencement des équipements de traitement (tels que les machines de photolithographie, les machines de gravure et d'autres équipements de grande taille et de précision) dans la salle blanche, ou permettant d'atteindre une plus grande capacité de traitement de l'air dans un espace limité.
3. Faible résistance, faible consommation d'énergie et coûts d'exploitation réduits
Les salles blanches pour semi-conducteurs sont des lieux typiques à forte consommation d'énergie. La consommation d'énergie du système de climatisation et de ventilation (HVAC) représente plus de 60% de la consommation totale d'énergie de la salle blanche, et la résistance du filtre est un facteur clé affectant la consommation d'énergie du système HVAC.
Résistance au passage de l'air plus faible : Le canal d'écoulement sans séparateurs est plus lisse et la résistance au passage de l'air est nettement inférieure à celle des filtres avec séparateurs (en général, la résistance initiale peut être inférieure de 10 à 20 Pa). Une résistance réduite signifie que le ventilateur n'a pas besoin de surmonter une pression plus importante pour transporter l'air, ce qui peut directement réduire la consommation d'énergie du ventilateur.
Bonne stabilité de la consommation d'énergie : Au fil du temps, le taux d'augmentation de la résistance du filtre non tissé est relativement faible, ce qui prolonge la durée de vie du filtre (généralement jusqu'à 1 à 2 ans, en fonction de la concentration de poussière dans l'environnement) et réduit les temps d'arrêt et les fluctuations de la consommation d'énergie causés par le remplacement fréquent du filtre.
4. Le matériau est propre afin d'éviter toute pollution secondaire
L'industrie des semi-conducteurs exerce un contrôle extrêmement strict sur la "pollution secondaire". Tout détachement du filtre lui-même (comme des débris de corrosion provenant du séparateur, des substances volatiles provenant du produit d'étanchéité, etc.) peut contaminer la plaquette.
Aucun risque de détachement : Le filtre sans séparateur utilise un adhésif thermofusible ou du coton en fibre de verre comme séparateur et matériau d'étanchéité, ce qui évite les débris de rouille qui peuvent se produire dans les séparateurs métalliques du filtre avec séparateurs et le problème de détachement des fibres des séparateurs en papier. Par ailleurs, les bords du papier filtre de haute qualité sans séparateur ont subi un traitement spécial, ce qui garantit l'absence de perte de fibres.
Stabilité chimique élevée : Le matériau filtrant central (fibre de verre) et le matériau auxiliaire (adhésif thermofusible) présentent une excellente stabilité chimique et peuvent résister à une petite quantité de gaz corrosifs pouvant exister dans l'atelier de semi-conducteurs (tels que la résine photosensible volatile, le gaz résiduel d'échappement de la gravure, etc.

5. Facile à installer et à entretenir, réduisant l'interruption du processus
La fabrication de semi-conducteurs est généralement une production continue. Tout temps d'arrêt causé par la maintenance des équipements peut entraîner des pertes importantes. L'efficacité de l'installation et du remplacement des filtres est donc d'une importance vitale.
Un poids plus léger : Comme il n'y a pas besoin de séparateurs métalliques, le poids du filtre à haute efficacité sans séparateur n'est que la moitié environ de celui du filtre avec séparateurs de la même taille. Lors de l'installation, aucun équipement de levage lourd n'est nécessaire et l'opération peut être effectuée par une ou deux personnes, ce qui réduit les difficultés d'installation et les risques pour la sécurité.
Efficacité de remplacement élevée : La conception du cadre du filtre sans séparateur est plus standardisée (comme les cadres en alliage d'aluminium), et combinée à des méthodes d'étanchéité rapides (comme l'étanchéité du réservoir de liquide, l'étanchéité du joint), le processus de remplacement peut être réalisé en quelques minutes, ce qui réduit considérablement le temps d'arrêt pour l'entretien dans la salle blanche.
6. S'adapter aux exigences d'un volume d'air élevé et répondre aux besoins de conception des salles blanches
Les salles blanches pour semi-conducteurs avancés ont des exigences extrêmement élevées en matière de fréquence de remplacement de l'air (par exemple, la fréquence de remplacement d'une salle blanche de classe 10 peut atteindre des centaines de fois par heure), et les filtres doivent avoir une bonne capacité d'adaptation à un volume d'air élevé.
La conception du canal d'écoulement du filtre non tissé est plus raisonnable, ce qui permet de maintenir une efficacité de filtration stable et une faible résistance dans des conditions de volume d'air élevé. Il n'y aura pas de problèmes tels qu'un "taux de pénétration accru" ou une "distribution désordonnée de l'air" en raison de l'augmentation du volume d'air, et il peut répondre aux exigences de conception du volume d'air des salles blanches de différents niveaux.
Résumé : L'adéquation précise entre le filtre à haute efficacité sans séparateur et la demande en semi-conducteurs

Exigences fondamentales de l'atelier de fabrication de semi-conducteurs	Les avantages correspondants du filtre à haute efficacité sans séparateur
Contrôler la micro-pollution à l'échelle nanométrique pour garantir le rendement	Efficacité de filtration élevée (catégorie H13-H14), flux d'air uniforme sans angles morts
Maximiser l'utilisation de l'espace de la salle blanche	La structure est compacte, avec une épaisseur de seulement 1/3 à 1/2 de celle d'un filtre avec séparateurs.
Réduire la consommation d'énergie opérationnelle à long terme	La résistance initiale est faible et l'augmentation de la résistance est régulière, ce qui réduit la consommation d'énergie du ventilateur.
Éliminer la pollution secondaire	Matériau non pelable, grande stabilité chimique
Réduire les temps d'arrêt liés à la maintenance	Léger, facile à installer et à remplacer, avec une conception standardisée
Convient aux temps de renouvellement de l'air élevés	Il s'adapte bien à un volume d'air élevé, et l'efficacité de la filtration et la stabilité du flux d'air ne sont pas affectées par le volume d'air.

Par conséquent, le filtre non tissé à haute efficacité est devenu l'équipement préféré pour le système de purification de l'air dans la salle blanche de l'atelier de semi-conducteurs (en particulier dans les maillons essentiels tels que la fabrication de plaquettes frontales et l'emballage et les essais avancés), et sa performance est directement liée à la qualité et à l'efficacité de la fabrication des produits semi-conducteurs.