2020-06-23 04:56:59

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无尘室(Clean Room),亦称为无尘室或清净室。它是污染控制的基础。控制空气悬浮微粒浓度,从而达到适当的微粒洁净度级别。无尘室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。

基本信息

  • 中文名

    无尘室

  • 外文名

    Clean Room

  • 亦称为

    无尘室或清净室

  • 地位

    是污染控制的基础

折叠 编辑本段 无尘室概述

无尘室中不论外在之空气条件如何变化,其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。

无尘室最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度日及温湿度,使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造,此空间我们称之为无尘室。按照国际惯例,无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘,而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小的微乎其微,但是对于光学构造而言,哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响,所以在光学构造产品的生产上,无尘是必然的要求。

如表所示,每立方米将大于0.5微米粒径的微尘数量控制在3500个以下,就达到了国际无尘标准的A级。应用在芯片级生产加工的无尘标准对于灰尘的要求高于A级,这样的高标主要被应用在一些等级较高芯片生产上。微尘数量被严格控制在每立方米1000个以内,这也就是业内俗称的1K级别。

折叠 编辑本段 控管项目

1. 能除去空气中飘游之微尘粒子。

⒉ 能防止微尘粒子之产生。

⒊ 温度和湿度之控制。

⒋ 压力之调节。

⒌ 有害气体之排除。

⒍ 结构物与隔间之气密性。

⒎ 静电之防制。

⒏ 电磁干扰预防。

⒐ 安全因素之考虑。

⒑ 节能之考量。

⒒照度的的调节

折叠 编辑本段 无尘室分类

1.乱流式(Turbulent Flow)

空气由空调箱经风管与无尘室内之空气过滤器(HEPA)进入无尘室,并由无尘室两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。乱流无尘室靠送风气流不断稀释室内空气,将污染空气逐渐稀释,来实现洁净的。气次数决定定义中的净化级别(换气次数越多,净化级别越高)。此型式适用于无尘室等级1,000-100,000级。

优点:构造简单、系统建造成本,无尘室之扩充比较容易,在某些特殊用途场所,可并用无尘工作台,提高无尘室等级。

缺点:乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出,易污染制无尘室无尘室程产品。另外若系统停止运转再激活,欲达需求之洁净度,往往须耗时相当长一段时间。

2.层流式(Laminar)

层流式空气气流运动成一均匀之直线形,空气由覆盖率100%之过滤器进入室内,并由高架地板或两侧隔墙板回风,此型式适用于无尘室等级需定较高之环境使用,一般其无尘室等级为Class 1~100。其型式可分为二种:

⑴水平层流式:水平式空气自过滤器单方向吹出,由对边墙壁之回风系统回风,尘埃随风向排出室外,一般在下流侧污染较严重。

优点:构造简单,运转后短时间内即可变成稳定。

⑵垂直层流式:房间天花板完全以ULPA过滤器覆盖,空气由上往下吹,可得较高之洁净度,在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。

优点:管理容易,运转开始短时间内即可达稳定状态,不易为作业状态或作业人员所影响。

缺点:构造费用较高,弹性运用空间困难,天花板之吊架相当占空间,维修更换过滤器较麻烦。

3.复合式(Mixed Type)

复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用,可提供局部超洁净之空气。

⑴洁净隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域100%覆盖使洁净度等级提高至10级以上,可节省安装运转费用。

此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离,以避免机器维修时影响了工作及品质,ULSI制程大都采用此种型式。

洁净隧道另有二项优点:A.弹性扩充容易; B.维修设备时可在维修区轻易执行。

⑵洁净管道(Clean Tube):将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理,将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离,少量之送风即可得到良好之洁净度,可节省能源,不需人工的自动化生产线为最适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。

⑶并装局部无尘室(Clean Spot):将无尘室等级10,000~100,000之乱流无尘室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上,以为生产之用;洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。

洁净工作台:等级Class 1~100级。

洁净工作棚:为在乱流式之无尘室空间内以防静电之透明塑料布围成一小空间,采用独立之HEPA或ULPA及空调送风机组而成为一较高级之洁净空间,其等级为10~1000级,高度在2.5米左右,覆盖面积约10m2以下,四支支柱并加装活动轮,可为弹性运用。


相关概念:

⑴自净时间:是指无尘室按设计换气次数开始送风到无尘室,室内含尘浓度达到所设计的净化级别的时间。1,000级希望不超过20min(分钟,可取15min计算)10,000级希望不超过30min(分钟,可取25min计算)100,000级希望不超过40min(分钟,可取30min计算)

⑵换气次数(按上述自净时间要求设计)1,000级 43.5-55.3次/小时(规范:50次/小时)10,000级 23.8-28.6次/小时(规范:25次/小时)100,000级 14.4-19.2次/小时(规范:15次/小时)

折叠 编辑本段 无尘室设备

折叠 风淋室

风淋室系列产品是一种通用性较强的局部净化设备,安装于洁净室与非洁净室之间。当人与货物要进入洁净区时需经风淋室吹淋,其吹出的洁净空气可去除人与货物所携带的尘埃,能有效的阻断或减少尘源进入洁净区。风淋室/货淋室的前后两道门为电子互锁,又可起到气闸的作用,阻止未净化的空气进入洁净区域。

折叠 FFU

FFU可模块化连接使用,使得FFU广泛应用于无尘室、无尘操作台、无尘生产线、组装式无尘室和局部百级等应用场合。FFU设有初、高效两级过滤网。风机从FFU顶部将空气吸入并经初、高效过滤器过滤,过滤后的洁净空气在整个出风面以0.45M/S±20%的风速匀速送出。它为不同尺寸大小,不同洁净度等级的洁净室、微环境提供高质量的洁净空气。在新建洁净室、洁净厂房式改造翻新中,即可提高洁净度级别,降低噪音和振动,也可大大降低造价,安装维护方便,是洁净环境的理想部件。

FFU特点: 1.FFU外形尺寸(mm):1175*575*320,噪声52~56分贝;2.FFU箱体和高效过滤器采用分体式设计,安装,更换高效更方便; 3.风机采用德国emb直驱式离心风机或者国产铝叶轮离心风机,工作时间长达5万小时以上; 4.并具有节能、计算机集中控制、运行稳定、噪声低、数字化调整等特性; 5.FFU采用独特的风道风速均匀,整个出风面以0.45M/S风速均匀送出。 6.壳体可选用镜面不锈钢、覆铝锌板、冷板静电喷塑制做美观大方; FFU出厂前均按美国联邦标准(209E)用激光粒子计数器逐台扫描检测,确保质量;FFU适用于10~1000级无尘车间,便于整体运行集中控制; FFU适用于半导体、电子、平板显示器和磁盘驱动器的厂家及光学、生物工业及其它对空气中污染有严格控制要求的地方。以独特的优势合理的价格迅速占领市场。 高度低,系统设计时可节省气室空间。轻量化结构设计,可符合各厂家的 Grid 系统安装,更可依 Grid 系统,变更 FFU 结构尺寸设计。内部装置扩散板.风压扩散均匀,出风面风速平均稳定。金属结构顺风道内胆,永不老化.杜绝二次污染产生,表面光滑,风阻低.隔音效果优良。特殊入风口,风道设计,降低压损与噪音的产生。马达效率高,系统消耗电流低,节省能源成本。单相马达,提供三段式调速,可依实际状况调高或降低风速与风量。 1. 风机采用进口高效离心风机,具有长寿命、低噪声、免维护、震动小、可无级调速等特性,风机质量可靠,工作寿命长达5万小时或以上。 2. 特别适合于组装成超净生产线,可根据工艺需要布置为单台使用,也可将多台串联形成100级流水装配线。 3. 壳体结构选用不锈钢、铝合金、覆铝锌板、冷轧钢板材料制造,重量轻、抗腐蚀、防锈、美观大方。 4. 产品出厂前均按美国联邦标准209E,METOME尘埃粒子计数器逐台扫描检测,确保质量。 温州升旭净化工程有限公司专业承接空气净化工程、手术室净化、GMP车间净化、实验室净化、无菌室净化、食品车间净化、层流手术室净化、厂房净化、药品车间等服务。

折叠 编辑本段 测试目的

洁净厂房无尘室测试目的是什么呢?其中很大部分业主都是根据净化工程最初的设想来完成测试的指标,当然这是最直截了当的目标及方法,毕竟我们在建设无尘室的意愿也是如此,要达到我们的空气洁净度有需求。在单一流向型无尘室,风速测量的位置可由业主指定,一般是在滤网表面或是工作高度。但是需注明是滤网风速测量(滤网表面)或是无尘室室内风速测量(工作高度)。洁净厂房,无尘室,洁净室--洁净厂房无尘室测试目的。

无尘室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间,其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度,从而达到适当的微粒洁净度级别。无尘室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。

气流是控制洁净度与温湿度的最主要因素,它对噪音也有一些影响。因此风速测量,都是放在无尘室测试的第一步。风速测量的目的,是确认滤网送出的气流满足设计规范,其次是确认气流的均匀度。在某些场合可能因现场的限制,室内换气量还必须用风速乘以出口面积来换算。

单一流向型无尘室,很多都是设计成垂直层流,因此风速均匀度非常重要,只有均匀的垂直层流,才能有效排除微粒污染。非单一流向型无尘室,由于微粒控制的观念是稀释,不是立即排除,一般而言其换气量远比风速重要,因此多只需要测量风量。

折叠 编辑本段 气流流动

无尘室的洁净度往往受到气流的影响,换言之,即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。

无尘室系利用HEPA、ULPA过滤空气,其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多,因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。然而无尘室内除了人以外,尚有机器等之发尘源,这些发生的尘埃一旦扩散,即无法保持洁净空间,因此必须利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。

无尘室内的气流是左右无尘室性能的重要因素,一般无尘室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间,此气流速度属微风区域,易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高,将影响运转成本的增加,所以应在满足要求的洁净度水准之时,能以最适当的风速供应,以达到适当的风速供应以达到经济性效果。

另一方面欲达到无尘室洁净度之稳定效果,均一气流之保持亦为一重要因素,均一气流若无法保持,表示风速有异,特别是在壁面,气流会延着壁面发生涡流作用,此时要实现高洁净度事实上很困难。

垂直层流式方向要保持均一气流必须:(a)吹出面的风速不可有速度上的差异;(b)地板回风板吸入面之风速不可有速度上的差异。速度过低或过高(0.2m/s,0.7m/s)均有涡流之现象发生,而0.5m/s之速度,气流则较均一,(21世纪80、90年代)一般无尘室,其风速均取在0.25~0.5m/s之间。

影响无尘室的气流因素很多,如制程设备、人员、无尘室组装材、照明器具等,同时对于生产设备上方气流的分流点,亦应列入考虑因素。

一般操作台或生产设备等表面的气流分流点,应设于无尘室空间与隔墙板间距2/3之处,如此可使作业人员工作时,气流可从制程区内部流向作业区,而将微尘带走;若分流点配置在制程区前方,将成为不当的气流分流,此时大部分的气流将流至制程区之后,作业员操作所引起的尘埃将被带到设备后面,工作台因而将受到污染,良率也势必降低。

无尘室内的工作桌等障碍物,在相接处均会有涡流现象发生,相对地在其附近之洁净度将会较差,在工作桌面钻上回风孔,将使涡流现象减少最低;组装材料之选择是否恰当、设备布局是否完善,亦为气流是否成为涡流现象之重要因素。

折叠 编辑本段 无尘室构成

无尘室的构成是由下列各项系统所组成(在所组成的系统分子中是缺一不可的),否则将无法构成一完整且品质良好的无尘室:

⑴天花板系统

包括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或Ceilingframe)。

⑵空调系统

包括空气舱、过滤器系统、风车等。

⑶隔墙板(Partitional wall)

包括窗户、门。

⑷地板

包括高架地板或防静电地板、以及环氧自流平及滚涂地面。

⑸照明器具

包括日光灯、黄色灯管等。

⑹无尘室之建筑主体构造

一般是用钢筋或骨水泥,但无论是何种构造,必须满足如下之条件:

A.不会因温度变化与振动而发生裂痕;

B.不易产生微尘粒子,且很难附着粒子;

C.吸湿性小;

D.为了维持室内之湿度条件,热绝缘性要高;

折叠 编辑本段 建造选址

无尘车间地址的选择应符合有利生产、方便生活、节省投资和经营费用的原则。厂址应设在自然环境和水质较好,大气含尘浓度较低,地形、地物、地貌造成的小气候有利于生产、节能的区域,应远离大量散发粉尘、烟雾、有毒害气体和微生物的区域,如机场、铁路、码头、交通要道等,并在污染源和全年主导风向的上风侧面,且有一定的防护距离。无尘车间与交通主干道间距宜50米以上。

1、厂区总图布局应考虑产品工艺特点和防止交叉污染,按生产、行政、生活和辅助区等合理布局,不得互相防碍。

2、厂区功能设施一定要配套,必须有保证产品生产所需的生产、仓库、科研、办公及水、电、汽、气公用工程等主要功能厂房设施以外,还应配备三废处理池、废渣料与垃圾临时堆放场地、停车库、机修、饭堂等辅助设施.辅助设施必须因地制宜,按实际需要配套,缺一都会影响厂区环境卫生,影响生产正常进行。

3、设置有无尘室的厂房与厂外周围环境的相对位置及与厂内其它厂房设施之间的相对位置,适用于远离产生粉尘、烟雾、有毒气体的污染源,在污染源上风侧,并有一定防护距离的原则。

折叠 编辑本段 用途分类

⑴、工业无尘室

--以无生命微粒的控制为对象。主要控制空气尘埃微粒对工作对象的污染,内部一般保持正压状态。它适用于精密机械工业、电子工业(半导体、集成电路等)宇航工业、高纯度化学工业、原子能工业、光磁产品工业(光盘、胶片、磁带生产)LCD(液晶玻璃)、电脑硬盘、电脑磁头生产等多行业。

⑵、生物无尘室

主要控制有生命微粒(细菌)与无生命微粒(尘埃)对工作对象的污染。又可分为;

A、 一般生物无尘室,主要控制微生物(细菌)对象的污染。同时其内部材料要能经受各种灭菌剂侵蚀,内部一般保证正压。实质上其内部材料要能经受各种灭菌处理的工业无尘室。例:制药工业、医院(手术室、无菌病房)食品、化妆品、饮料产品生产、动物实验室、理化检验室、血站等。

B、 生物学安全无尘室:主要控制工作对象的有生命微粒对外界和人的污染。内部要保持与大气的负压。例:细菌学、生物学、洁净实验室、物物工程(重组基因、疫苗制备)

折叠 编辑本段 污染源

1、发尘量

无尘室内的发尘量,来自设备的可考虑通过局部排风排除,不流入室内;产品,材料等在运送过程中的发尘与人体发尘量相比,一般极小,可忽略;由于金属半壁(彩钢夹心板)的应用来自建筑表面的发尘也很少,一般占10%以下,发尘主要来自人,占90%左右。在人的发尘量上,由于服装材料和样式的改进,发尘绝对量也不断减少。

A、材质:棉质发尘量最大,以下依次为棉、的确良、去静电纯涤纶、尼龙。

B、样式:大挂式发尘量最大,上下分装型次之,全罩型最少;

C、活动:动作时的发尘量一般达到静止时间3-7倍;

D、清洗:用溶剂洗涤的发尘量降至用一般水清洗的五分之一。

室内维护结构表面发尘量,以地面为准,大约相应8平方米地面时的表面发尘量与一个静止的人的发尘量相当。

2、发菌量

工作人员产生的污染

1)皮肤:人类通常每四天完成一次皮肤的完全脱换,人类每分钟脱落约1000片皮肤(平均大小为30*60*3微米)

2)头发:人类的头发(直径约为50~100微米)一直在脱落。

3)口水:包括钠、酶、盐、钾、氯化物及食品微粒。

4)日常衣物:微粒、纤维、硅土、纤维素、各种化学品和细菌。

5)人类静止和坐立每分钟将产生10000个大于0.3微米的微粒。

6)人类在头部和躯干做动作时每分钟将产生1000000个大于0.3微米的微粒。

7)人类以0.9m/s的速度行走时每分钟将产生5000000个大于0.3微米的微粒。

分析国外试验资料可以认为

⑴ 无尘室内当工作人员穿无菌服时:

静止时的发菌量一般为10-300个/min.人

躯体一般活动时的发菌量为 150-1000个/min.人

快步行走时的发菌量为 900-2500个/min.人

⑵ 咳嗽一次一般为 70~700个/ min.人

喷嚏一次一般为 4000~62000个/ min.人

⑶ 穿平常衣服时发菌量 3300~62000个/ min.人

⑷ 无口罩发菌量:有口罩发菌量 1:7~1:14

⑸ 发菌量:发尘量 1:500~1:1000 据国内事例:

⑹ 手术中人员发菌量 878个/ min.人

所以,可知无尘室内无菌衣人员的静态发菌量一般不超过300个/ min.人,动态发菌量一般不超过1000个/ min/人,以此作为计算依据是可行的。

折叠 编辑本段 防止方法

在电子元件制品的制造过程中,微粒子污染对成品率有重大影响,故应在过程中严格控制微粒子的数量,遵守"不携入、不发生、不储备、除去"四项基本原则以防止微粒子污染。

无尘室内的浮游微粒子浓度,使用高性能的过滤器即可容易达到零水平,实际的生产现场由于作业者、机器、周边机械的发尘及基板运送时所接触的零件材料的发尘等,在制造品周边扬起了少许的微粒子,因而造成了元件清洁面的粒子污染。

无尘室内该如何防止微粒子污染呢?应遵守下列四项基本原则:

1)不携入

在无尘室内不携入微粒子的方法有:

作业员进入无尘室前,机台、零件携入前应进行清洁处理;

进入无尘室者在更衣室要穿着不发尘、不产生静电的具特殊导电性纤维材质的无尘服、帽、鞋、手套、口罩等。

通过风淋室时利用高速干净空气除去附在衣服表面的粒子后,才能进入无尘室。

机器及材料带进无尘室前,应尽可能在密封状态下带进无尘室前室保养后用超纯水擦拭,经风淋室吹淋后才进入无尘室。

无尘室中须全程穿戴密闭式安全帽及佩戴附有filter的排气用小型fan于腰间。

2)不发生

在控制最大污染源--人在无尘室内的微粒子发尘量的同时,也应控制第二大污染源-制造机台的发尘量。因物品在移动时,所产生的摩擦及接触剥离会造成发尘,而物品在移动时也会有微粒子的发生。故为了控制发尘量达到最小限度应采取以下对策:

减少接触剥离发尘的动作形态;

采用磨耗发尘小的材质;

采用发尘小的润滑油;

机台应用空压浮上的非接触化工作原理。

3)不储备

若能彻底实施"不携入"技术,无尘室内的洁净度就可以维持。但现实中人和物品的频繁出入及制造机台的掣动,在广大的无尘室内要有完全洁净度是不可能的。因此"不储备"技术快速地在过滤器中应用以除去已发生的微粒子变得非常重要。通常已发生的微粒子会依据重力及静电吸附力而停留在周边的物体表面。突发性的振动及不稳定的气流会使这些累积微粒在空气中再度扬起,增加了重大微粒子污染的危险性。

在最高等级的无尘室中从天花板到地面,完全除去微粒子的空气须在0.3-0.4m/s的速度作垂直向下流动。这是在约10秒内将室内空气和完全过滤空气完全交换所计算出来的数值。同时,空气的流向也必须要有精确的控制才行。特别要保证气流的流通路径畅通无阻,因为在流通路径中有障碍物的话,容易产生空气空气涡流而形成空气的滞留区域,使得附近已发生的微粒子无法快速排除而长时间漂流在无尘室内,而一部分会附着在周边机器设备的表面而引起污染。

控制气流可防止微粒子累积,但对于带电表面的微粒累积就无法防止。为了防止由静电吸附而引起的微粒附着,通常在无尘室内会使用带电程度在数十伏以下的导电性材料。而对于制造品本身的带电,则采用带电程度很少的搬送形态及接触部品材料,并藉由除电装置进行除电。

4)排除/除去

在无法避免大量微粒子发生的机台中,为了不让无尘室内产生微粒子,因此直接做对外排气的动作,即所谓的局部排气。针对排气的对策如下:由于导入同量的外气是必要的,但会伴随大量的能源消耗。所以无法说是绝对理想的对策。因此尽可能地在压缩排气量的同时,不仅仅是向无尘室外排气,负离子检测仪而应采用将除去粒子后的空气再回流到无尘室内之对策。

折叠 编辑本段 无尘室特性

(l)耐久性;⑵成本; ⑶适应性; ⑷可维护性;⑸清洗。

折叠 耐久性

无尘室要有符合环境、无尘室内部的清洗溶液及振动、设备、空气过滤系统的耐久材料。而耐久性,同时也依赖无尘室等级来建造。半导体 Fabs 倾向选择铝,基于它的耐久性,然而,它不是便宜的物质。

折叠 清洗

在制药和生物工学工业,无尘室的墙壁需要有容易被清洗和擦拭,直到防止滤过性病毒或细菌的污染之特性。在 biotech 市场,清洗真正地是一个最重要的企业。

折叠 成本

微电子 C/R 建设费可能花费到亿。fab 能更快的被建造起来,产品也就能更快达到这市场。许多半导体公司的口号是较便宜和较好的。然而 "钱" 将成为一个很重要的考虑因素。

折叠 适应性

一些厂商认为适应性可节省一笔金钱,而适应性意指系统可任意移动或改变而不会招致极大的损失。C/R 的拥有者和设计者的能力为改变一 C/R的关键,所以他们从不将最初的设计定型。

折叠 维护性

对无尘室 C/R 而言,较严格要求的部分为地板、天花板,以及墙壁的部分。至于维修的问题,对材料的选择是否容易清洁性及维修性都应有其优先级。在应用力面、天花板、地板及墙壁三者之中最重要的为天花板,其包含 HEPA 及 ULPA 等滤网,其可过滤掉房间的微粒子,且其常会因各个不同的需要,便其分开来,供应各个不同区域的小房间,曾有人说 :若建造之预算因某种原因被限制,除了少数的小钱外,其天花板将趋于更贵的地步,其实天花板是一个颇复杂的系统其必须严格地过滤粒子,故其设计必须精确。

许多了解无尘室的人都赞同,第一次拥有无尘室的拥有者,应使用较好之C/R 建筑或工程设计公司或了解建筑 C/R 设计之建筑承包商若假设他们不了解, 则必会浪费一大笔不必要花的钱,故选择一建造C/R 的公司也是非常重要的。

对 C/R 而言,其选择地板的材料也是很重要的。低廉的 C/R 地板覆盖着一层乙烯基在薄板上,若太硬的地板覆盖会引起尘埃,而太软的地板会造成地板弯曲甚致破裂,但并不是所有 C/R 的地板,都会覆盖,乙烯基。有些地板是冲孔式、格子式,而全面层流都是冲孔式。

乙烯基有一作用即脱氧,但高浓度乙烯基与其它物若混合的话将会有减低脱氧的效果,而无尘室的墙若以铝作为材料则将会非常昂贵,但铝却可以保护墙面不被空气所氧化,可是却易受酸性气体的侵蚀,而避免的方法是使用电镀,便铝表面增厚,不易氧化,再在铝表面上再涂上一层亮光漆即可防止金属氧化。

对于半导体工业而言,无尘室是一必要且不可缺之设备,其对空气中的粒子要求非常之严格,故对天花板、墙壁、地板的要求亦非常严格。地板是人员、台车及重量的运输,而清除地板所用者大部分为消毒药品及化学药品,当我们看见地板磨损时,也就是使用期已太久,快破裂了,不仅会使得清静度的降级,也会因地板的磨损而发生空气中粒子的增加。

另外,C/R最怕的就是粒子泄漏。天花板中的滤网有很多种。例如层流式 C/R 而花板的组成组件包含了HEPA/ULPA 滤网组灯光组亦有可能包含空白的嵌板,这类型的天花板优点为,放置方式并没有严格的限制。

C/R 之墙壁还有一种是以薄钢制成,但必须在表层涂上一层保护层,否则亦会腐蚀,它并不容易电镀,而在表层涂上的保护层会变得易碎,很容易剥落,但若选择高质量的不锈钢,就不必涂上保护层7,而使用玻璃作的 C/R 会使得房间的光线大增,以及美观,但必须涂上一抗紫外线的障碍物,且可以视觉互通,较不会产生幽闭恐惧症。

折叠 编辑本段 空调选用

本篇文章所讨论到问题就是选用清净室之 AHU 所应考虑到的问题。对每个工程师或设计师而言,选用清净室的空调系统大概是最复杂的问题之一,因为清净室之空调条件要比平常的空调区间来的复杂且较严格,人都用于医院、药品制造、精密电子零件制造场等。

选用正确的设备是设计者应尽的义务。本篇文章将其分成几个部分作讨论,吾将其作为整理后作成下列报告。

(一) 就政府法令而言

各个国家政府对清净式的设计条件要求不同,应注意设计时政府之时令。设计清净室之 AHU 应府合 FDA 法规或 EPA 排放空气法则。IAQ 已渐渐被重视,设计时应注意 IAQ 之法规。视使用场合而定,过滤方法又可分成机械过滤法与化学过滤法。初级过滤,中级过滤,高效过滤与无菌的环境以机械过滤法即能达成。为达到排气之环境要求化学洗涤器 (scrubber) ,焚化炉或更多的机械及化学过滤设备必需被应用。活性碳或高锰酸盐能有效达到化学过滤的要求。

(二) 就成本而言

在一些外表特殊的建筑物中,那些增加的设计和设备使用的费用在长期的利益中须作正确的判断。在一些特别的应用上,通常都习惯设计两至三次的过滤以达到所要求的状态。传统的清净室若遇上要求较为严格的部分时,设计必须有许多额外加价的部分。清净室应尽量避免停机的现象,在建造的成本里必须注意耐久性及可*度。在风门调整上,设计者设计时,对温度及湿度的要求不同,就像是在设计人们的居住环境一般。在居住环境中,停机期和温湿度上的要求较放置设备上来得高。所以质量上及所提供的服务成果是不能忽视的。在特殊的清净室传送或接收的设备,在错误修改应用上费用是比 较昂贵的,且若不能与设计图上一样,可能会无法执行。在设计特殊的清净室时,建筑的成本中包括运转成本,而运转成本又包括须能持续运转的马达成本及修护成本。成本的归纳有装置费,持续运转费,维修费。计算运转成本必须考虑到能量的消耗及效率的高低。就高效率或新机台启动前,会先引进外气,这样对旋转的原动力、交流板、排气的管路和空气回流混合系统中,长期使用可保持较高的效率。在操作上和持续运转费用上必须考虑是否提高整个的设备费用。

(三) 就工作参数设定而言

特有的温度、湿度噪音、振动及运作的环境要求下,大部分将影响到设备的选用。就某些实例而言,温湿度的设定 点在可接受的范围内必须要维持在一个长时期或较完整的环境及过程。清净室的加热力法可用热水、水蒸气瓦斯和电能,可用冰水,乙醇或冷媒冷却。使用水蒸气、注射器、喷雾器及渗透的方法可以加湿。当评估加湿的来源时,特别要注意的是加湿过程和加湿的方法是否保证清洁。典型的清净室通风管理装置使用一个有吸收力或吸附力的物质去除大气中的湿气或使用低温乙醇螺管系统去湿。温湿度设定后,就必须考虑空气流量参数是否满足所需。典型的清净室必须维持在大气常压下。因此房内之压力及体积之值必须适当予以控制。风扇的噪音与震动必须被考虑上去。适当的装配器材及马达转速可避免不必要的噪音和振动。风扇结构可使用皮带驱动或直接驱动。风速控制及可变频率控制可以依体积需要来决定噪音及振动的限度。最普通的减振方法为装置弹簧基座、固定基座及将空调箱远离。常用的声音衰减器有可动式地板、缓冲机和风扇弯曲度及伸缩度控制。声音衰减器隔离风扇和设计成薄的特性,可降低几度音阶结合。除了粒子的控制之外,特别要考虑的有(a)带细菌的操作过程,(b)腐蚀物或有毒的化学物品,(c)挥发性或易爆发的药剂,(d)还有室内及排气的空气质量,(e)安全,(f)设备寿命和保养能力等。

(四) 就建筑考虑方面

空间的使用率会影响 AHU 的实际大小。保养门和通路仪表板的位置必须谨慎地决定,特别是位于小空间的设备。应防止表面凝结,除了涉及湿气作用和凝结在设备的外部之外,湿气对于空气传递设备内部构成要素也有不利的影响,混气对内部构成也有不利影响,将使寿命缩短,成本提高。湿气作用将会散布弊病和污染物,便得效率低的令人害怕。减低建筑物的腐蚀物质和铝、不锈钢或涂上一层合金,可以使用上列物质使清净室寿命增加。设计设备空间时,应保留适当的通路,以备打扫或维修用。对于铜制的、不锈钢制和铝制的盘管,应注意那种场合适用那些盘管。

(五) 就管理合成物的规格方法

详述一 C/R 的 AHU 是一个极大的工作,并完全增加探讨和了解这加工方法能够提供其范围于 C/R环境,可使用的操作上和地理性的参数运用上也必须被估量。

有专业和有经验的 AHU 厂商能够协助使用者在使用上的复杂细节以使机器不会过量设计,此项重点在 C/R 设计阶段即应详加注意。

其要求是否容易对材料的选择而言天花板中的滤网有许多种,其最怕的就是粒子泄漏。

折叠 编辑本段 洁净标准

(GB50073-2001)

大于或等于所标粒径的粒子最大浓度限值(个/每立方米空气粒子)

0.1 um

0.2 um

0.3 um

0.5um

1um

5 um

100 000

23 700

10 200

3 520

832

29

1 000 000

237 000

102 000

35 200

8 320

293

折叠 编辑本段 维护管理

洁净技术在近20年发展迅速,各种规模、不同等级的无尘室在电子、精密机械、航天、医疗、食品、化妆品、生物制药等行业发挥着日益重要的作用,为提高产品质量、开发高新产品做出了重要贡献。无尘室如果设计是正确、合理的,施工建造是高质量的,但在运行维护管理中不科学、不严格、必将使无尘室的空气洁净度逐渐下降,造成实际生产环境中的多项指标偏离规定要求,从而产品质量下降,甚至不合格。

无尘室人员管理,制定专职管理人员的职责、无尘室人员的准入制度、人员培训教育规定、进入无尘室人员的"人净程序"管理。物流管理,物料进入、各类设备进入,以及相关设备、管线的维护管理,应做到不得将微粒、微生物带入室内。洁净度管理,包括洁净服采购和制作、洁净服使用管理、洁净服的清洗规定等。清扫、灭菌管理,对于无尘室内的各种设备和设施的清扫灭菌方法,周期和检查作明确的规定,防止、消除无尘室内尘粒、微生物的产生、滞留及繁殖。严格各类设备、设施的维护管理,制定相应的操作规程,保证各类设备、设施按要求正常运转,包括净化空调系统、各类水电系统、生产工艺设备和器具等,以确保产品生产工艺要求和空气洁净度级别。

监控无尘室在使用过程中正常的运行和维护,应对室内的运行状况及相关设施进行定期检查。如:在规定的时间、地点,用粒子计数器测定控制粒径的微粒数;在规定时间、地点测定沉降菌落数或浮游菌数等;温湿度方面,在规定的时间、地点测定和核对连续测定记录;测量净化空调系统的高效过滤器的压差,检查空气过滤器是否堵塞、安装的密封垫是否完好或过滤器损坏引起的泄露情况,使用风速计检查局部排风装置的风量;使用噪声测定仪在规定的时间、地点测定噪声值;检查送风机轴承、送风机的运行状态、尘埃和污物,以及送、回风管道内部和送风口的腐蚀及污垢等情况;无尘室内是否保值清洁、顶棚和墙面是否有裂缝或腐蚀;涂敷状态、机械和设备类有没有异常现象等,必须逐个列表检查,不能遗漏任何一项;使用照度表在规定的时间、地点测定照度值;使用压差表测定无尘室内外的静压差。

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