《半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間施工質(zhì)量控制探析探究》7200字（論文）

半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間施工質(zhì)量控制分析研究TOC\o"1-4"\h\z\u877前言 132231一、質(zhì)量控制相關(guān)理論 16823二、半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間施工質(zhì)量控制 221135（一）半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間簡介 210317（二）半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間項目的特點 330437（三）半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間施工質(zhì)量控制五要素 4787三、半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間項目實例分析 686（一）項目基本情況 617945（二）項目特點與難點 64956（三）五要素管控 72656結(jié)論 106557參考文獻 12摘要近些年來，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，無塵車間建造數(shù)量出現(xiàn)了大范圍的增加，隨之施工過程當(dāng)中的質(zhì)量問題也在日益突顯。與傳統(tǒng)建筑工程不同，無塵車間除開具有投入高、工期短、施工繁雜等特點之外，在施工過程中還存在質(zhì)量控制困難等問題，因質(zhì)量問題所帶來的經(jīng)濟損失和安全隱患極大。因而，以質(zhì)量控制理論為依據(jù)，針對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)無塵車間施工的特征，對其施工過程中質(zhì)量控制的研究具有重大的實際意義。本文以半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間工程為例，研究了車間在施工過程中的質(zhì)量控制的五要素，即人員、機器、原料、方法、環(huán)境。這五要素均應(yīng)達到不產(chǎn)塵的目的，最后根據(jù)實際案例，提出了一些質(zhì)量管控方法，并獲得了較好的實行效果。關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體設(shè)備；無塵車間；施工質(zhì)量控制；五要素前言隨著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體與信息技術(shù)現(xiàn)已滲透到經(jīng)濟與社會的各個領(lǐng)域，它的規(guī)模大小與技術(shù)水平高低，既是一國產(chǎn)業(yè)競爭力強弱的主要體現(xiàn)，也是一國綜合國力強弱的主要反映。步入21世紀(jì)以來，我國潔凈室技術(shù)逐漸應(yīng)用于醫(yī)療、電子等關(guān)鍵領(lǐng)域當(dāng)中，潔凈室廠房建設(shè)工程也得到了快速發(fā)展，并且在有關(guān)方面已獲得了優(yōu)異的成績。但潔凈室廠房施工中存在的諸多質(zhì)量問題，亦備受行業(yè)專業(yè)人士的廣泛關(guān)注。由于潔凈室工程應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，均與人們的生活息息相關(guān)，潔凈室在應(yīng)用中存在的諸多質(zhì)量問題產(chǎn)生了較大的社會影響。盡管政府主管部門對清潔工程建設(shè)項目加大了監(jiān)督力度，并在無塵車間設(shè)計、建設(shè)和監(jiān)理中采取了許多切實可行的舉措，然而無塵車間在施工質(zhì)量上還有許多方面有待改進與提升。主要體現(xiàn)為質(zhì)量管理的廣度、深度、速度等層面，由于技術(shù)質(zhì)量缺陷時有發(fā)生，造成社會與經(jīng)濟產(chǎn)生了巨大損失，這就表明了潔凈工程的質(zhì)量管理問題始終是潔凈工程項目管理中的一大難題。潔凈工程項目質(zhì)量管理的目的在于協(xié)調(diào)各方面對質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，其前提條件是保證對工程進行足夠且恰當(dāng)?shù)耐度?，要與潔凈工程項目每一個參與主體的主觀能動性完全相符。按照工程參與方制訂的各類技術(shù)準(zhǔn)則、技術(shù)評審標(biāo)準(zhǔn)和合同文件等，對項目進行多項質(zhì)量監(jiān)控工作。對于半導(dǎo)體無塵車間項目質(zhì)量管理而言，是一個點多面廣的系統(tǒng)工程。所以在對無塵車間項目進行管理時，既要明確掌握項目質(zhì)量、成本、進度這三者的辯證統(tǒng)一關(guān)系，又要將項目中的各個單項工程進度與連接進行協(xié)調(diào)，根據(jù)項目的具體執(zhí)行情況，不斷改進無塵車間項目質(zhì)量管理措施及管理模式。這是由于潔凈室廠房工程產(chǎn)品投產(chǎn)后，一旦發(fā)生質(zhì)量問題將會帶來無法估量的經(jīng)濟損失及影響極大的社會后果。因而，在半導(dǎo)體無塵車間項目施工過程中，需要對其施工質(zhì)量進行科學(xué)、合理的質(zhì)量管理。一、質(zhì)量控制相關(guān)理論質(zhì)量控制這一概念及研究，主要產(chǎn)生于西方發(fā)達國家并經(jīng)歷了質(zhì)量檢驗階段、統(tǒng)計質(zhì)量控制階段和全面質(zhì)量管理階段，從而形成了知名的全面質(zhì)量管理理論、朱蘭三部曲和零缺陷理論等。伴隨著質(zhì)量管理理論不斷的完善，由于它具有廣泛適用性和嚴(yán)密科學(xué)性，而被普遍應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域中。無塵車間是建設(shè)工程中需求較大的工業(yè)建筑類型之一，因此將全面質(zhì)量管理理論運用于生產(chǎn)和施工過程之中，這對提升施工質(zhì)量水平和控制質(zhì)量成本具有極大的作用。全要素管理就是對影響施工質(zhì)量的一切因素進行有效的管理，概括起來便是人員、機器、原料、方法、環(huán)境五大要素，如圖1所示。圖1全要素管理構(gòu)成圖二、半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間施工質(zhì)量控制（一）半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間簡介無塵車間，也被稱為潔凈廠房，簡單而言指的是非常干凈、沒有一絲灰塵的廠房。無塵車間是根據(jù)相應(yīng)的方式來去除空氣里的塵粒、細菌、有毒氣體等不良物質(zhì)，并把室內(nèi)清潔度、溫度、干濕度、噪聲、光照、氣壓、靜電感應(yīng)等指標(biāo)管控在一定范圍之內(nèi)。無塵車間的另一個特征是必須維持動態(tài)平衡，不論是室外環(huán)境變動還是室內(nèi)生產(chǎn)制造，都要始終保持潔凈室的控制指標(biāo)在要求的范圍內(nèi)。環(huán)境要求如表1所示。表1無塵車間通用環(huán)境要求表不一樣的潔凈度空間，會有不同的用途。例如潔凈度在10級以內(nèi)的無塵車間主要運用于生產(chǎn)集成電路芯片的微電子技術(shù)工業(yè)，對集成電路芯片的精確度要求是亞微米級；潔凈度在100級以上的無塵車間適用于醫(yī)藥無菌生產(chǎn)、無菌手術(shù)、肝臟移植等對潔凈度要求很高的應(yīng)用領(lǐng)域。本文所探討的半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間，是10級以下較為典型的無塵車間之一，該工程主要規(guī)劃包含潔凈室生產(chǎn)區(qū)、廠務(wù)設(shè)備車間、純水制水站等工程和設(shè)施，這些功能區(qū)由于各自具有獨特的功能屬性，從而造成其在建設(shè)過程當(dāng)中，會較為復(fù)雜和多樣化，項目的這些復(fù)雜性以及設(shè)備的多樣性，都需要項目質(zhì)量管理水平達到一定程度，才能夠確保項目的順利進行，從而建設(shè)一個質(zhì)量達標(biāo)的半導(dǎo)體無塵車間。（二）半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間項目的特點無塵車間由于對潔凈度要求較高，這就使得其在建造過程中具有鮮明的特點。主要表現(xiàn)如下：1、全程潔凈控制。無塵車間的建設(shè)與傳統(tǒng)建筑工程施工相比之下，最大的不同就在于其在建設(shè)之初到竣工驗收的整個過程當(dāng)中，都需要進行潔凈控制，從而確保所建廠房達到清潔要求。全過程潔凈控制是指，在施工準(zhǔn)備階段對潔凈施工方案進行準(zhǔn)備并對各施工要素進行潔凈處理，在施工實行階段對施工過程不利因素進行排除，并且做好建成后成品保護和環(huán)境治理工作，繼而達到無塵車間的潔凈度標(biāo)準(zhǔn)。2、大范圍的精度控制。隨著科技的發(fā)展與生產(chǎn)的需求，無塵車間面積與潔凈度的要求也在不斷提升，這就對建造時精度控制提出了較高的要求。建設(shè)過程中需要有專業(yè)測量人員利用相關(guān)儀器對基準(zhǔn)點進行設(shè)置和建立基準(zhǔn)線體系，然后對無塵車間建設(shè)的精度進行有效的控制。3、施工比較復(fù)雜。無塵車間在施工過程中會涵蓋多個專業(yè)和子系統(tǒng)，除開常規(guī)建筑工程之外，還有潔凈裝潢、清潔消防、抗靜電設(shè)備、磁屏蔽材料、純廢水裝置等特殊專業(yè)，對承接商施工管理水平提出了較高的要求。4、對施工質(zhì)量的要求較高。集成電路制造產(chǎn)業(yè)對無塵車間的依賴性非常高，如施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題就會造成潔凈室的環(huán)境質(zhì)量不符合要求，便會對產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，引發(fā)極大的經(jīng)濟損失，還有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。（三）半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間施工質(zhì)量控制五要素1.人的管控對于人的管控主要表現(xiàn)在人員素質(zhì)和能力的提升，并通過人來把控工序的品質(zhì)，從而達到潔凈工程的總體品質(zhì)。對人的管控主要包括人員構(gòu)成和人員管理兩個層面：施工人員是工程實施過程中的主導(dǎo)者，施工人員的素質(zhì)會對無塵車間的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，因此在選擇專業(yè)分包和勞務(wù)分包時，應(yīng)選用潔凈工程施工經(jīng)驗豐富、施工質(zhì)量有保證的分包企業(yè)。人員管理包括人員培訓(xùn)、行為管理、進出管理三個方面。人員培訓(xùn)主要包含潔凈培訓(xùn)、質(zhì)量管理培訓(xùn)、技能培訓(xùn)等；行為管理就是對施工人員的日常行為進行管理，由于潔凈工程具有特殊性，所以施工人員的在潔凈室中必須要遵循日常行為規(guī)范和無塵車間三階段建設(shè)管理的要求。在施工期間，一旦發(fā)現(xiàn)不規(guī)范行為需要及時制止和給予相應(yīng)懲罰，隨后對其進行現(xiàn)場教育并記錄下來，不規(guī)范行為嚴(yán)重時應(yīng)予以解聘處置，同時向其單位下達警告通知。2.機的管控建筑工程若要實現(xiàn)就必須依靠施工機器，而對施工機器進行合理選擇與正確運用是確保施工質(zhì)量達到要求的重要環(huán)節(jié)。機器的管控主要包括機器的組成和管理兩個方面。機器構(gòu)成上應(yīng)要達到符合性與適用性要求，機器的類型、配套都應(yīng)符合潔凈工程施工要求。機器管理主要包含機器操作人員培訓(xùn)、機器維修保養(yǎng)，機器出入三個方面。人員培訓(xùn)的意義是了提升操作人員的專業(yè)技術(shù)水平；機器維修保養(yǎng)，是延長機器使用年限，確保機器常規(guī)作業(yè)的一種有效途徑；機器出入主要是建立和完善設(shè)備出入制度、機器備案登記、可隨時了解機器使用情況及維修保養(yǎng)狀況。3.料的管控材料管控通常包含采購管理、庫存管理、使用管理三個方面：采購管理需要與業(yè)主和設(shè)計單位做好溝通和確認工作，明確材料選型和需求，進而嚴(yán)格按照企業(yè)采購流程進行采購，篩選出品質(zhì)優(yōu)秀、價格實惠的供貨商，在和供貨商簽訂了合同之后跟蹤生產(chǎn)和發(fā)貨的情況，并且嚴(yán)格按材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好檢驗工作。庫存管理以材料出入庫管理和存放管理為主，根據(jù)企業(yè)庫存管理制度對材料出入庫情況進行登記和臺賬處理，對庫存水平和安全庫存量進行合理管控，確保施工過程中材料不會出現(xiàn)過多或是短缺的情況。在使用管理方面需要根據(jù)無塵車間建設(shè)三階段的要求來實施，項目所需的材料必須經(jīng)過除灰、氮氣吹掃、V0C檢測等環(huán)節(jié)，在辦妥相關(guān)流程之后對材料做好防護工作，通過特殊的材料通道將材料送入到建設(shè)區(qū)域。4.法的管控任何一個項目的實施都與施工方法密不可分，無塵車間的建設(shè)亦是如此。潔凈工程在建設(shè)中除開必須根據(jù)建設(shè)方案和有關(guān)規(guī)范執(zhí)行之外，還要特別重視建設(shè)過程中的潔凈控制問題，以免在建設(shè)過程中出現(xiàn)切割、電焊等施工作業(yè)，從而造成了新的污染源。這就需要依據(jù)潔凈工程的特點與難點，制定大范圍精度控制方案、華夫板板施工方案、高架地板施工方案等，在具體實行時嚴(yán)格按方案執(zhí)行，同時利用PDCA循環(huán)對其進行不斷的改善，從而達到法零缺陷的目的。5.環(huán)的管控建筑施工與環(huán)境治理是兩個相互作用的因素，假如對環(huán)境管控不到位，將會造成惡性循環(huán)。潔凈工程對環(huán)境因素非常敏感，噪聲、煙塵、廢氣、細菌等多種因素均會對潔凈工程施工質(zhì)量帶來巨大影響。在潔凈工程建設(shè)過程當(dāng)中，一定要注重對環(huán)境負面因素的整治，注重防污、防潮、防火、減噪、抗震、防靜電等要求，構(gòu)建良好的作業(yè)環(huán)境，同時通過科學(xué)的方法減少工程施工對環(huán)境的不良影響，實現(xiàn)建筑施工與環(huán)境治理正向循環(huán)。如當(dāng)出現(xiàn)新的污染源時，必須立即予以處理,從而達到環(huán)境的零缺陷。三、半導(dǎo)體設(shè)備無塵車間項目實例分析（一）項目基本情況A項目總建筑面積約114萬㎡，分3期建設(shè)，第一期項目建設(shè)內(nèi)容為存儲器廠房、生產(chǎn)制造廠房、總部產(chǎn)品研發(fā)大廈以及綜合動力站、污水處理站、氣化供配廠房、庫房、化工品庫、磨削液倉庫、危廢暫存間等輔助動力設(shè)施。存儲器廠房便是無塵車間，是該項目的核心建筑，以專業(yè)分包的形式由專業(yè)潔凈工程廠商承建。（二）項目特點與難點項目的主要特點和難點有以下幾個方面：潔凈管控。該廠房規(guī)模龐大，打磨作業(yè)的施工涉及面比較廣，作業(yè)工作量巨大，產(chǎn)塵作業(yè)頻繁、潔凈施工困難。并且在施工過程中，人員非常多，為保證今后的潔凈調(diào)試工作，那么就一定要做好潔凈管控。進行全封閉式施工作業(yè)，將打磨作業(yè)提前實施，使用帶有吸塵器打磨機，嚴(yán)格遵照潔凈管制開展施工。精度控制區(qū)域較大。該工程工作面主要集中于一二層，單層作業(yè)廠房清潔面積為1.5萬余平方米，無塵車間占地面積較大，精度控制難度比較困難，很容易出現(xiàn)累積誤差問題。因此一定要在施工測量定位過程中，設(shè)置統(tǒng)一十字基準(zhǔn)線和標(biāo)高控制體系，安排經(jīng)驗豐富的專業(yè)隊伍進行動態(tài)管控，統(tǒng)一采用檢驗合格的高精度測量工具，在整個施工過程中反復(fù)進行復(fù)測矯正。各種交叉施工。該工程工期時間比較短，施工難度較大，交叉施工作業(yè)非常多，怎樣科學(xué)合理的安排人員、材料和機器設(shè)備，保證工期目標(biāo)如期完成，是該工程的關(guān)鍵所在?？砂才艑I(yè)的BIM團隊常駐現(xiàn)場，以三維建模的方式進行空間管理并開展空間模擬碰撞實驗，確定好每條管線的標(biāo)高。封堵。要充分考慮潔凈區(qū)漏風(fēng)和潔凈度等因素，對該工程潔凈室的密封性提出了更高要求。（三）五要素管控1、人員方面在人員配置上，配備管理人員50余名以確保建設(shè)過程中的質(zhì)量、進展、安全、成本等方面的管理工作，并依據(jù)各專業(yè)人力要求配置相應(yīng)的施工隊人員，現(xiàn)場施工員要求60%以上為熟練工人，剩下40%為輔助工人。熟練工需要具有5年及以上無塵車間建設(shè)經(jīng)驗并精通相應(yīng)的專業(yè)技能，專門負責(zé)施工中的激光切割、電焊、封口、組裝等作業(yè)，輔助工人需要具有1年及以上無塵車間建設(shè)經(jīng)驗并掌握相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)，專門負責(zé)施工中的材料處理、運送、配合等相關(guān)工作。2、機器方面施工中也需要注意機器的調(diào)整、增補、維修和保養(yǎng)：（1）機器調(diào)整：根據(jù)各專業(yè)施工工序，科學(xué)制定機器計劃，針對各專業(yè)施工階段的不同，對可通用性的機器進行班組之間和專業(yè)之間的調(diào)整，以確保機器的最優(yōu)化使用。（2）機器增補：對于大型機器增補，比如吊車、叉車等，可在當(dāng)?shù)嘏c機器租賃機構(gòu)合作，只需要利用現(xiàn)成資源，就可以確保機器能夠得到及時而充分的增補。對于小型機器，可以與當(dāng)?shù)匦⌒臀褰饳C器供應(yīng)商合作，如果在施工期間發(fā)現(xiàn)小型機器不足，則可及時向供應(yīng)商購買補充。（3）機器的維修和保養(yǎng)設(shè)備維護和保養(yǎng)的內(nèi)容有日常維護、一級維護和二級維護。比如在日常維護中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，并在機器使用前后做好檢查工作。對一級維護、二級維護也要進行嚴(yán)格的規(guī)定，這里不做詳細介紹。維護和保養(yǎng)結(jié)束時，需要有維護和保養(yǎng)記錄并記入臺賬以備查閱。3、材料方面以企業(yè)物資管理制度為基礎(chǔ)，綜合考慮工程規(guī)模和合同要求，建立項目部物資管理制度，對物資做好采購、庫存、使用、出入等方面的管理工作。材料采購商必須達到設(shè)計要求、合同要求和規(guī)范要求，在采購過程中也必須遵守有關(guān)法規(guī)：庫存管理上對于特殊性物料一定要做好相應(yīng)的處理方案，做好防水、防潮、防銹、防撞擊等相關(guān)工作，并增強材料收發(fā)管理；在使用過程中需要嚴(yán)格遵守潔凈工程的要求進行使用，在使用前加強材料清潔、除灰、烘干等處理作業(yè)；材料出入上要符合工程施工需求，新材料入庫前一定要做好檢測、評定，實現(xiàn)材料進出管理上的嚴(yán)格管控。4、施工方面施工前準(zhǔn)備：①確定擬施工材料的符合規(guī)定；②確定施工方案與系統(tǒng)檢測與測試計劃(ITP)是否已遞交批準(zhǔn)；③確定墻面及吊頂組裝樣板是否已驗收批準(zhǔn)；④檢測人員施工技術(shù)交底培訓(xùn)記錄表及人員名單；施工中檢測：①檢測測量放線工作，保證尺寸部位的精確性；②按照圖紙檢測二次鋼結(jié)構(gòu)組裝完成質(zhì)量，比如：鋼結(jié)構(gòu)布置，緊固螺栓，雙單C型鋼的布置與銜接等；③運用激光水平儀檢測輕鋼龍骨吊頂?shù)恼{(diào)平調(diào)直狀況；④運用達標(biāo)的電阻儀對墻面的導(dǎo)電性進行檢驗，發(fā)現(xiàn)隱患立即解決；⑤檢測系統(tǒng)門窗組裝質(zhì)量；⑥確定工程變更工作有沒有落實到位；施工后驗收：①子系統(tǒng)及區(qū)域組裝結(jié)束后，與專業(yè)承包單位完成自查及終檢工作，整頓并改善檢測中存在的不足；②邀請業(yè)主對過程中的檢驗工作進行見證；③邀請業(yè)主對吊頂及墻面進行驗收，記載驗收中發(fā)現(xiàn)隱患的部位及事宜，在規(guī)定期限內(nèi)做好缺失的整頓復(fù)查工作；墻板施工現(xiàn)場圖如圖2所示。圖2墻板現(xiàn)場施工圖質(zhì)量通病及防范措施：①輕鋼龍骨吊頂平整度偏差超標(biāo)防范措施：將水平儀放置在立柱上用來檢測龍骨的平整度，使誤差值≤2mm；②墻體板垂直度偏差超標(biāo)防范措施：用設(shè)備檢測天軌、地軌處在水平位置，確保墻板安裝后垂直角度誤差值≤1.5mm；③天花吊頂、墻體板、地板縫隙沒有在同一條直線上，防范措施：在天花吊頂、墻體板、鋪地板前需要進行對線測量，使其在同一條直線上。5、環(huán)境方面1、潔凈室外氣污染治理方案(1)視外氣及室內(nèi)空氣檢測狀況，打開MAU的水洗空氣加濕器，以清除或減少空氣中污染濃度;(2)視外氣及室內(nèi)空氣檢測狀況，于MAU化學(xué)過濾網(wǎng)預(yù)留段加設(shè)化學(xué)過濾網(wǎng)，對于指定污染物質(zhì)做好過濾。2、規(guī)范施工人員行為(1)沒什么必要前提下，嚴(yán)格控制室內(nèi)作業(yè)人員人數(shù);(2)一定要避免作業(yè)人員靠近對污染性敏感的機器;(3)降低人員出入潔凈室的次數(shù);(4)減少人員運動幅度3、施工過程中的污染治理方案(1)采用低易揮發(fā)材質(zhì)，如水性環(huán)氧、無溶液型環(huán)氧等;(2)減少污染性材質(zhì)的應(yīng)用次數(shù)或消耗量，如嚴(yán)格控制強力膠的運用、清理時使用酒精，不可使用含溶液類清洗劑;(3)施工中，選用專設(shè)排風(fēng)措施，擴大換氣頻次，使污染性氣體不在室內(nèi)滯留，并且也加速易揮發(fā)材料的散逸;(4)增長材料靜放時間，使刺激性氣體獲得最大限度釋放;(5)若有物料需涉及到高V0C風(fēng)險操作，則需要在預(yù)制區(qū)內(nèi)工作結(jié)束且24小時之后才能進入施工場地;(6)物料暫存區(qū)設(shè)定靜置倉儲區(qū)，需要有排風(fēng)及加溫設(shè)備，任何材料進入到作業(yè)區(qū)前必須在靜置區(qū)做好VOC檢測合格后才能進入施工區(qū)。(7)全部物料需要在施工區(qū)物料管控口再次進行VOC檢查，驗收合格后才能進入施工場地。(8)施工場地建立排風(fēng)及通風(fēng)系統(tǒng)，避免:V0C施工過程中長期積累。(9)進入到施工場地的清潔用異丙醇務(wù)必稀釋到10%之下才能使用。(10)架空地板在施工過程中不得使用粘膠劑。(11)管道主要漆料作業(yè)需一定要在作業(yè)區(qū)外進行，在作業(yè)區(qū)內(nèi)進行的接口補漆等工作需在排氣通風(fēng)設(shè)施打開后才可以進行。在項目施工過程中，對“五個要素”做好針對性管控，利