تعتمد المنشآت التي تصنع أشباه الموصلات، والأدوات البصرية، والمواد البيولوجية، والأجهزة القابلة للزرع على مواد لن تصبح في حد ذاتها مصدرًا للتلوث. أ غرفة نظيفة تسرب السيليكون تم تصميمه خصيصًا لهذا الغرض. على عكس مواد منع التسرب المستخدمة في البناء للأغراض العامة، يجب أن تقاوم تساقط الجسيمات، وتتجنب إطلاق المركبات المتطايرة تحت الفراغ أو الحرارة، وتتحمل التعرض المتكرر لدورات التطهير العدوانية دون أن تنهار.
يتم تصنيف بيئات الغرف النظيفة وفقًا لمعيار ISO 14644-1، بدءًا من فئة ISO 1 (أقل من 10 جسيمات بحجم 0.1 ميكرون لكل متر مكعب) إلى فئة ISO 9. يمثل كل وصلة، وصلة، واختراق داخل هذه المساحات مصيدة محتملة للجسيمات أو نقطة إطلاق الغاز، وبالتالي فإن المادة المانعة للتسرب المختارة لألواح الجدران، وتغطية الأرضيات، وطبقات صناديق القفازات، وأغطية المعدات لها تأثير مباشر على ما إذا كانت المنشأة يمكنها الحصول على شهادتها.
انخفاض إطلاق الغازات السيليكون يتم تعريفها بمدى ضآلة الكتلة التي تفقدها عند تعرضها للحرارة والفراغ، ومقدار تلك الكتلة المفقودة التي تتكثف على الأسطح الباردة القريبة مثل العدسات أو أجهزة الاستشعار أو الرقائق. يتم قياس هذا السلوك باستخدام ASTM E595، وهو اختبار موحد يعرض العينة لبيئة مفرغة عند درجة حرارة مرتفعة لمدة محددة ويسجل رقمين: إجمالي فقدان الكتلة (TML) والمواد المجمعة المتطايرة القابلة للتكثيف (CVCM).
| المعلمة | عتبة الفحص النموذجية | لماذا يهم؟ |
|---|---|---|
| إجمالي الخسارة الجماعية (TML) | أقل من 1.0 بالمئة | تشير القيم الأعلى إلى أن المادة تطرح كتلتها في البيئة مع مرور الوقت |
| المواد المتطايرة القابلة للتكثيف المجمعة (CVCM) | أقل من 0.1 بالمئة | يمكن أن تترسب البقايا القابلة للتكثيف على البصريات أو أجهزة الاستشعار أو أسطح الرقائق وتتسبب في فشل وظيفي |
| استعادة بخار الماء (WVR) | ذكرت كمرجع | يشير إلى سلوك امتصاص الرطوبة في ظروف التخزين أو النقل الرطبة |
تحدد التطبيقات مثل تجميع الأقمار الصناعية، وخلجان الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات، وغرف الترسيب الفراغي، ومبيتات البصريات الدقيقة بشكل روتيني المواد التي تجتاز فحص ASTM E595. عادةً ما تفشل المادة المانعة للتسرب التي لم تتم صياغتها ومعالجتها بعد ذلك خصيصًا لتقليل بقايا السيلوكسان ذات الوزن الجزيئي المنخفض في هذا الاختبار، حتى لو كان أداؤها مقبولًا في المفاصل المعمارية أو الصناعية العادية.
تعتبر السيليكونات المعالجة بالتكثيف التي تطلق حمض الأسيتيك أو منتجات الأكزيم الثانوية أثناء المعالجة غير مناسبة عمومًا للبيئات الضوئية أو الإلكترونية الحساسة، نظرًا لأن المنتجات الثانوية المتبقية وشظايا المحفز تساهم في المحتوى المتطاير بعد فترة طويلة من ظهور السطح جافًا. يتم تحديد أنظمة السيليكون بالإضافة إلى المعالجة (المحفزة بالبلاتين) بشكل أكثر شيوعًا للبيئات الخاضعة للرقابة لأنها تعالج دون توليد منتجات ثانوية مسببة للتآكل ويمكن صياغتها باستخدام عدد أقل من الكسور ذات الوزن الجزيئي المنخفض.
ان مانع التسرب المضاد للميكروبات يشتمل على إضافات، وهي مركبات أيونات الفضة الأكثر شيوعًا أو العوامل المعتمدة على الزنك، مشتتة من خلال مصفوفة السيليكون المعالجة بدلاً من طلائها على السطح. نظرًا لتوزيع العامل في جميع أنحاء المادة، تستمر الحماية حتى مع مسح السطح الخارجي أو فركه أو كشطه بشكل متكرر أثناء التنظيف الروتيني.
تعتبر المفاصل حول محطات غسل اليدين، وغرف المرور، وعتبات غرف الملابس، والتغطية الممتدة من الأرض إلى الجدار في الأجنحة البيولوجية والصيدلانية مواقع عالية اللمس أو عالية الرطوبة حيث ترتفع مخاطر الاستعمار الميكروبي. في هذه المواقع، تقلل التركيبة المضادة للميكروبات من فرصة أن تصبح التماس نفسها خزانًا بين دورات التطهير المجدولة، مما يكمل بروتوكول تنظيف المنشأة بدلاً من استبداله.
حتى المواد المانعة للتسرب ذات التصنيف المناسب يمكن أن تضر بالغرفة النظيفة إذا تم تطبيقها باستخدام أدوات ملوثة، أو مواد إخفاء غير خاضعة للرقابة، أو بيئة علاجية تدخل فيها الجسيمات. إجراءات التقديم مهمة بقدر اختيار المواد.
من المتوقع عادةً أن يفي السيليكون الطبي المستخدم داخل المساحات النظيفة الصيدلانية أو البيولوجية أو المجاورة للمستشفيات باختبار التوافق الحيوي من الدرجة USP Class VI، وفي كثير من الحالات، يحمل وثائق تدعم سلامة ملامسة الطعام أو الجلد اعتمادًا على التطبيق. بالإضافة إلى التوافق الحيوي، يجب أن يتحمل مانع التسرب ماديًا المطهرات المحددة المستخدمة في دورة التنظيف بالمنشأة دون التشقق أو تغير اللون أو فقدان الالتصاق.
| عامل التنظيف | تردد التعرض النموذجي | الاستجابة المتوقعة للتسرب |
|---|---|---|
| كحول الأيزوبروبيل (70 بالمائة) | عدة مرات يومياً | لا يوجد تورم أو لزج على السطح بعد المسح المتكرر |
| بخار بيروكسيد الهيدروجين | التطهير الدوري للغرفة | لا يتغير اللون أو التقصف بعد دورات التبخير |
| هيبوكلوريت الصوديوم المخفف | أسبوعية إلى شهرية | الحفاظ على المرونة والالتصاق دون الطباشير |
| مطهرات الأمونيوم الرباعية | يوميا إلى أسبوعيا | لا يوجد تليين أو فقدان الرابطة عند حواف التماس |
يتضمن اختبار المقاومة الكيميائية عادةً غمر العينات المعالجة أو مسحها بشكل متكرر باستخدام المطهر المستهدف، ثم التحقق من التغييرات في الصلابة والالتصاق ومظهر السطح بعد عدد محدد من الدورات. عادةً ما يتم اختبار التركيبات المخصصة للأجنحة الصيدلانية وفقًا لدورة المطهر المحددة المستخدمة في المنشأة، نظرًا لأن المقاومة يمكن أن تختلف بشكل كبير بين المنتجات المتشابهة كيميائيًا.
إن مطابقة مواصفات المادة المانعة للتسرب مع فئة الغرفة يؤدي إلى تجنب نقص الحماية والتكلفة غير الضرورية الناتجة عن الإفراط في تحديد مادة مصنفة لبيئة أكثر صرامة مما هو مطلوب بالفعل.
| تصنيف الغرفة | الملكية ذات الأولوية | موقع الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|
| فئة ISO 1 إلى 5 | تم التحقق من انخفاض إطلاق الغازات، والحد الأدنى من توليد الجسيمات | حجرات أشباه الموصلات، التجميع البصري، الغرف المفرغة |
| فئة ISO 6 إلى 7 | انtimicrobial protection, chemical resistance | الانتهاء من تعبئة الأدوية، وإنتاج المواد البيولوجية |
| ISO فئة 8 إلى 9 | السيطرة العامة على التلوث، والمتانة | مناطق ارتداء الملابس، وممرات الدعم، وأجنحة التغليف |
يتم صياغة واختبار درجات الغرف النظيفة للتأكد من انخفاض تساقط الجسيمات، وتوثيق أداء إطلاق الغازات بموجب ASTM E595، وفي كثير من الحالات خصائص المقاومة المضادة للميكروبات أو المواد الكيميائية التي لا يتم اختبار مواد مانعة للتسرب الخاصة بالبناء عليها مطلقًا.
لا، أي بيئة يمكن أن تلوث فيها المخلفات المتطايرة سطحًا حساسًا، بما في ذلك غرف الطلاء البصري، ومختبرات القياس الدقيقة، وبعض خطوط تعبئة الأدوية، يمكن أن تستفيد من تركيبة منخفضة إطلاق الغازات.
ونظرًا لأن العامل المضاد للميكروبات يتم توزيعه من خلال المادة المعالجة بدلاً من تطبيقه كطلاء سطحي، فإن الحماية تستمر بشكل عام طوال العمر الوظيفي للختم، على الرغم من أنه يجب على المنشآت أن تستمر في اتباع جدول التطهير القياسي الخاص بها بدلاً من الاعتماد على مادة مانعة للتسرب وحدها.
نعم، توجد تركيبات تجمع بين كلا الخاصيتين، على الرغم من أنه من المهم التأكد من أن المادة المضافة المضادة للميكروبات أو التركيبة منخفضة إطلاق الغازات لا تؤثر على الخاصية الأخرى، حيث أن هذا يختلف حسب الشركة المصنعة ويجب تأكيده ببيانات الاختبار.
تطلب المنشآت عادةً بيانات إطلاق الغازات ASTM E595، ونتائج اختبار مضادات الميكروبات مثل ISO 22196، وبيانات المقاومة الكيميائية ضد مطهرات الموقع، ووثائق التوافق الحيوي مثل USP Class VI حيث يتطلب التطبيق ذلك.
