
在制造和科研領(lǐng)域,對環(huán)境條件的可靠把控是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。從衛(wèi)星組件的組裝、敏感電子產(chǎn)品的封裝,到半導(dǎo)體制造和電池開發(fā),精確控制和可靠測量溫度和濕度,直接影響質(zhì)量和可靠性。
由于潔凈室面向多樣化的多用戶群體,不僅需要嚴(yán)格控制環(huán)境條件,還必須持續(xù)地進(jìn)行測量、記錄,并獲得每一位用戶的信賴。Airtho 與新罕 bu什爾大學(xué)緊密合作,按照這些要求設(shè)計并交付了潔凈室,并集成了維薩拉測量技術(shù),以保障共享使用時所需的測量準(zhǔn)確度、長期穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)可靠性。
最終建成的潔凈室讓環(huán)境條件可監(jiān)測、可驗證,為教學(xué)賦能,也為真實制造場景實踐提供有力支撐。
挑戰(zhàn):在多用戶潔凈室中建立信任
奧爾森中心的 Airtho 潔凈室為各類用戶提供支持,從學(xué)生和學(xué)術(shù)研究人員到開發(fā)商業(yè)技術(shù)的行業(yè)合作伙伴。不同于單租戶工業(yè)潔凈室或受限準(zhǔn)入的學(xué)術(shù)實驗室,這一專業(yè)級設(shè)施被特意設(shè)計為可共享并對公眾開放。這種定位帶來了核心要求:每位用戶都必須能夠信任影響其具體工作質(zhì)量的環(huán)境條件。
在多用戶潔凈室中,保持溫度和濕度設(shè)定值至關(guān)重要,但這僅僅是起點(diǎn)。用戶還必須能夠訪問歷史數(shù)據(jù),以證明在其活動的精確時間窗口內(nèi),環(huán)境條件始終符合規(guī)范。例如,一家公司在驗證新包裝工藝時,可能需要證明濕度始終未超出設(shè)定的閾值。科研團(tuán)隊在發(fā)表論文或申請基金時,也需要帶時間戳的記錄,證實關(guān)鍵實驗期間環(huán)境穩(wěn)定。
對于研究驗證、產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量保證,僅靠實時顯示是不夠的??沈炞C、可追溯的歷史數(shù)據(jù)至關(guān)重要。
這些要求對潔凈室的測量系統(tǒng)提出了很高的要求。這些系統(tǒng)需要提供高準(zhǔn)確度和長期穩(wěn)定性,確保校準(zhǔn)的可靠性,并為用戶提供能夠放心用于文檔和報告的數(shù)據(jù)。同時,系統(tǒng)必須保持直觀性和易用性,支持學(xué)生日常使用,并滿足行業(yè)人士的期望。
解決方案:基于維薩拉與 Airtho 的測量導(dǎo)向型設(shè)計
Airtho 設(shè)計的潔凈室能夠滿足多種使用需求,同時保持一致性和透明度。從最初的設(shè)計階段開始,Airtho 就選擇了維薩拉作為其標(biāo)準(zhǔn)測量合作伙伴,理由是維薩拉在從常規(guī)實驗室空間到北美部分干燥潔凈室等各種潔凈室環(huán)境中都表現(xiàn)良好。
解決方案的核心是維薩拉 Indigo 變送器,作為潔凈室的測量平臺。Indigo 是一個模塊化系統(tǒng),旨在連接多個智能探頭,提供實時測量數(shù)據(jù),支持長期數(shù)據(jù)收集,并且隨著需求的演變可以擴(kuò)展或重新配置各項功能。
維薩拉 DMP 露點(diǎn)、濕度和溫度探頭連接到 Indigo 變送器上。這些探頭專為高要求的工業(yè)和潔凈室應(yīng)用設(shè)計,能夠準(zhǔn)確測量濕度相關(guān)的參數(shù),并保持良好的長期穩(wěn)定性。傳感器的低漂移量確保歷史數(shù)據(jù)可靠,可用于驗證和報告。

多個 DMP 探頭部署在兩個相連的潔凈室空間,用于繪制環(huán)境條件分布圖,確保整個設(shè)施內(nèi)環(huán)境均勻一致。這種分布式、模塊化方法確保局部差異得到測量并記錄,這在不同用戶可能占據(jù)不同區(qū)域的共享環(huán)境中是至關(guān)重要的。
靈活的測量架構(gòu)與 Airtho 的模塊化潔凈室設(shè)計相呼應(yīng),使該設(shè)施能夠容納新用戶、新增監(jiān)測點(diǎn)或擴(kuò)展功能,同時不影響現(xiàn)有運(yùn)營。
“模塊化是我們理念的核心部分,與同樣模塊化的測量平臺合作,使我們的方案更加完善。再加上準(zhǔn)確度、校準(zhǔn)穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)可信度,這就是我們在所有項目中統(tǒng)一采用維薩拉產(chǎn)品的原因。"Airtho 創(chuàng)始人兼總裁 Brandon Bogart 表示。
成果:通過透明化和可追溯性建立信心
自從潔凈室投入使用以來,維薩拉的測量解決方案已成為奧爾森中心日常運(yùn)營的核心。露點(diǎn)、溫度和相對濕度數(shù)據(jù)被持續(xù)記錄,形成透明的環(huán)境檔案,項目完成后仍可隨時查閱。
行業(yè)合作伙伴可以通過這種可追溯性確認(rèn)精密工藝過程中的環(huán)境要求得到滿足。當(dāng)他們驗證新工藝或準(zhǔn)備審計時,可以參考客觀、帶時間戳的測量記錄,而不是依賴假設(shè)或不完整的記錄。
對學(xué)生和科研人員來說,這讓他們直觀理解測量如何支撐質(zhì)量、驗證與過程控制。他們不僅在顯示屏上看到設(shè)定值,還能深入了解歷史趨勢、警報和記錄的環(huán)境條件如何支持可信的結(jié)果和可重復(fù)的工作。
DMP 探頭的長期穩(wěn)定性可以降低頻繁校準(zhǔn)或維護(hù)需求,并有效減少運(yùn)行中斷。設(shè)施管理者可以信賴其穩(wěn)定表現(xiàn),而用戶則可以相信歷史數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映長期環(huán)境條件。
“從一天起,我們建造的所有潔凈室都選擇了維薩拉作為我們的測量合作伙伴。準(zhǔn)確的測量并非一項附加功能——它是信任的基石。當(dāng)工藝結(jié)果出現(xiàn)疑問時,相關(guān)方可以查閱客觀、帶時間戳的測量記錄,而不是依靠猜測。"Bogart 繼續(xù)說道。
促進(jìn)教育、協(xié)作與未來發(fā)展
除了支持制造外,Airtho 潔凈室還兼具教學(xué)與示范平臺功能。學(xué)生們在專業(yè)潔凈室環(huán)境中獲得實踐經(jīng)驗,同時學(xué)習(xí)精確的環(huán)境測量如何影響工藝可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。
行業(yè)合作伙伴同樣受益于這種嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。通過在環(huán)境條件可測量、可記錄、可驗證的設(shè)施內(nèi)運(yùn)營,企業(yè)能夠放心地使用該空間進(jìn)行開發(fā)、測試和小規(guī)模生產(chǎn)。
與許多專有設(shè)施不同,Airtho 潔凈室采用開放友好的設(shè)計,訪客可實時觀察運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測過程。
Bogart 表示:“很少有這樣一個開放友好的設(shè)施,能夠?qū)嶋H展示潔凈室及其測量系統(tǒng)在現(xiàn)實中的工作方式。這個潔凈室對于大學(xué)及其所服務(wù)的公司和學(xué)生來說是一次重大突破,而維薩拉通過值得信賴的測量技術(shù)使這一切成為可能。"
展望未來,該測量基礎(chǔ)設(shè)施可隨設(shè)施與用戶需求同步升級。Airtho 計劃引入維薩拉 DMP1 露點(diǎn)和溫度探頭,從而將測量能力擴(kuò)展低露點(diǎn)水平,并提供更快的響應(yīng)速度和良好的穩(wěn)定性。這將支持更高要求的應(yīng)用與未來行業(yè)合作。未來的集成還包括維薩拉 Jade Smart Cloud,可實現(xiàn)對實時和歷史數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問、趨勢展示、警報以及高級報告功能。
通過統(tǒng)一采用維薩拉 Indigo 平臺、DMP 探頭及未來云端功能,新罕大學(xué)與 Airtho 確保在潔凈室持續(xù)拓展應(yīng)用場景的過程中,始終以準(zhǔn)確度、可追溯性與可信度為核心。最終形成一套可擴(kuò)展、以測量為導(dǎo)向的共享潔凈室模式,可在其他機(jī)構(gòu)與地區(qū)復(fù)制推廣。