Melexis est un acteur mondial coté dans l'industrie des semi-conducteurs, qui conçoit, développe et teste des solutions microélectroniques à semi-conducteur. Ces produits microélectroniques sont utilisés dans les secteurs de l'automobile, du transport, de la domotique, de l'industrie et de la médecine, entre autres. Il a été décidé d'installer une salle blanche temporaire avec un espace de laboratoire adjacent dans un ancien entrepôt. La conception "boîte dans la boîte" de la salle blanche permet d'obtenir facilement la qualité d'air requise. Le système de purification de l'air, qui prend beaucoup de place, peut ainsi être largement dissimulé dans le vide entre les deux volumes.

(Trop) chaud et (trop) froid

Cinq à dix personnes travailleront simultanément dans le bâtiment. La salle blanche offre de l'espace pour 42 installations avec des équipements d'essai pour tester et programmer des puces informatiques dans différentes conditions. Ces équipements de test dégagent beaucoup de chaleur dans la salle.

D'autre part, les puces sont également exposées temporairement à des températures très froides. Ce froid est obtenu en utilisant de l'azote liquide. L'azote s'évapore en extrayant localement beaucoup de chaleur et se dilate énormément : 1 litre d'azote liquide devient 700 litres d'azote gazeux. Ce gaz pénètre ensuite dans la salle blanche, réduisant la teneur en oxygène de l'air ambiant. Cela présente un risque pour les employés sur place. La teneur en oxygène doit donc être contrôlée en permanence et quelque 8 volumes d'air frais par heure sont insufflés dans la salle blanche.

Assurer le confort et la sécurité au travail

L'azote froid est plus lourd que l'air et s'accumule au fond de la salle blanche. Par conséquent, son extraction se fait au fond de la salle. Pour évacuer l'énorme quantité de chaleur, quelque 70 volumes d'air par heure doivent être recirculés et refroidis. L'air contaminé de la salle blanche est simultanément purifié au moyen de caissons filtrants équipés de filtres HEPA.

La gestion de l'humidité est également importante pour éviter l'électricité statique. L'équilibre est maintenu de manière optimale par l'humidification adiabatique, qui est la solution la plus économe en énergie dans ce cas.

Le défi pour le confort de travail est d'assurer une température confortable dans les couloirs entre les équipements - là où les employés travaillent - tout en évitant les courants d'air désagréables en contrôlant la vitesse de l'air.

Simulations CFD

70 renouvellements d'air par heure, c'est une très grande quantité d'air. En règle générale, 5 à 8 renouvellements d'air suffisent pour climatiser les espaces industriels. Pour distribuer cet air de ventilation le plus uniformément possible, on utilise des gaines textiles sur mesure.

Chaque type d'équipement d'essai introduit différemment la chaleur dans la pièce. D'une part, la chaleur est émise par rayonnement, d'autre part par convection forcée via les ventilateurs. L'impact de ce phénomène sur la température de l'air local et les flux d'air est une question complexe. Pour en avoir une idée, des simulations CFD ont été réalisées en étroite collaboration avec le fabricant des gaines textiles. Ces simulations dynamiques ont permis d'étudier la position idéale des gaines textiles par rapport à l'équipement. Après quelques optimisations, il s'est avéré que l'air soufflé refroidi arrête les flux de chaleur les plus importants. En même temps, il est partiellement mélangé au niveau des couloirs entre les équipements, ce qui donne une température et une vitesse de l'air agréables.

Qualité supérieure temporaire

Dans le cadre de la continuité des activités, Melexis choisit d'aménager une salle blanche avec un espace de laboratoire de manière temporaire. Même dans ce cas, il est important d'utiliser des techniques économes en énergie pour créer un environnement de travail de haute qualité, sain, sûr et agréable.

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