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來源： 作者： 發(fā)布時間：2024-05-14 25663次瀏覽
無塵室是指將一定空間范圍內(nèi)之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除，并將室內(nèi)之溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，而所給予特別設計之房間。
無塵室(Clean Room)，亦稱為無塵室或清凈室。
它是污染控制的基礎。沒有無塵室，污染敏感零件不可能批量生產(chǎn)。在 FED-STD-2里面，無塵室被定義為具備空氣過濾、分配、優(yōu)化、構造材料和裝置的房間，其中特定的規(guī)則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度，從而達到適當?shù)奈⒘崈舳燃墑e。無塵室是指將一定空間范圍內(nèi)之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除，并將室內(nèi)之溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，而所給予特別設計之房間。
目錄
一、無塵室
二、無塵室控管之項目
三、無塵室之分類
1. 1.亂流式(Turbulent Flow)：
2. 2.層流式(Laminar)：
3. 3.復合式(Mixed Type)：
4. 比較
5. 相關概念：
四、無塵室氣流之流動
五、無塵室之構成
1. (1)天花板系統(tǒng)：
2. (2)空調(diào)系統(tǒng)：
3. (3)隔墻板(Partitional wall)：
4. (4)地板：
5. (5)照明器具：
6. （6）無塵室之建筑主體構造
六、無塵室按用途分類（可分為兩大類）
1. （1）、工業(yè)無塵室
2. （2）、生物無塵室，
七、無塵室污染源知識
1. 1、發(fā)塵量
2. 2、發(fā)菌量
3. 工作人員產(chǎn)生的污染：
4. 分析國外試驗資料可以認為：
八、無塵室有五個特性 :
1. (1) 耐久性:
2. (2) 清洗:
3. (3) 成本:
4. (4) 適應性:
5. (5) 維護性:
無塵室用空調(diào)箱選用時應注意的事項
1. (一) 就政府法令而言
2. (二) 就成本而言
3. (三) 就工作參數(shù)設定而言
4. (四) 就建筑考慮方面
5. (五) 就管理合成物的規(guī)格方法
展開
一、無塵室
二、無塵室控管之項目
三、無塵室之分類
1. 1.亂流式(Turbulent Flow)：
2. 2.層流式(Laminar)：
3. 3.復合式(Mixed Type)：
4. 比較
5. 相關概念：
四、無塵室氣流之流動
五、無塵室之構成
1. (1)天花板系統(tǒng)：
2. (2)空調(diào)系統(tǒng)：
3. (3)隔墻板(Partitional wall)：
4. (4)地板：
5. (5)照明器具：
6. （6）無塵室之建筑主體構造
六、無塵室按用途分類（可分為兩大類）
1. （1）、工業(yè)無塵室
2. （2）、生物無塵室，
七、無塵室污染源知識
1. 1、發(fā)塵量
2. 2、發(fā)菌量
3. 工作人員產(chǎn)生的污染：
4. 分析國外試驗資料可以認為：
八、無塵室有五個特性 :
1. (1) 耐久性:
2. (2) 清洗:
3. (3) 成本:
4. (4) 適應性:
5. (5) 維護性:
無塵室用空調(diào)箱選用時應注意的事項
1. (一) 就政府法令而言
2. (二) 就成本而言
3. (三) 就工作參數(shù)設定而言
4. (四) 就建筑考慮方面
5. (五) 就管理合成物的規(guī)格方法
展開
編輯本段一、無塵室
無塵室中不論外在之空氣條件如何變化，其室內(nèi)均能俱有維持原先所設定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。
無塵室**主要之作用在于控制產(chǎn)品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度，使產(chǎn)品能在一個良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造，此空間我們稱之為無塵室。按照國際慣例，
無塵室
無塵凈化級別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數(shù)量來規(guī)定。也就是說所謂無塵并非*沒有一點灰塵，而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經(jīng)是小的微乎其微，但是對于光學構造而言，哪怕是一點點的灰塵都會產(chǎn)生非常大的負面影響，所以在光學構造產(chǎn)品的生產(chǎn)上，無塵是必然的要求。
如表所示，每立方米將小于0.5微米粒徑的微塵數(shù)量控制在3500個以下，就達到了國際無塵標準的A級。目前應用在芯片級生產(chǎn)加工的無塵標準對于灰塵的要求高于A級，這樣的高標主要被應用在一些等級較高芯片生產(chǎn)上。微塵數(shù)量被嚴格控制在每立方米1000個以內(nèi)，這也就是業(yè)內(nèi)俗稱的1K級別。
二、無塵室控管之項目
1. 能除去空氣中飄游之微
無塵室
塵粒子。
2. 能防止微塵粒子之產(chǎn)生。
3. 溫度和濕度之控制。
4. 壓力之調(diào)節(jié)。
5. 有害氣體之排除。
6. 結構物與隔間之氣密性。
7. 靜電之防制。
8. 電磁干擾預防。
9. 安全因素之考慮。
10. 節(jié)能之考量。
11.照度的的調(diào)節(jié)
12.浮游菌及沉降菌的控制
三、無塵室之分類
1.亂流式(Turbulent Flow)：
空氣由空調(diào)箱經(jīng)風管與無塵室內(nèi)之空氣過濾器(HEPA)進入無塵室，并由無塵室兩側隔間墻板或高架地板回風。氣流非直線型運動而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。亂流無塵室靠送風氣流不斷稀釋室內(nèi)空氣，將污染空氣逐漸稀釋，來實現(xiàn)潔凈的。氣次數(shù)決定定義中的凈化級別（換氣次數(shù)越多，凈化級別越高）。此型式適用于無塵室等級1,000-100,000級。
優(yōu)點：構造簡單、系統(tǒng)建造成本，無塵室之擴充比較容易，在某些特殊用途場所，可并用無塵工作臺，提高無塵室等級。
缺點：亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出，易污染制
無塵室
程產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運轉再激活，欲達需求之潔凈度，往往須耗時相當長一段時間。
2.層流式(Laminar)：
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線形，空氣由覆蓋率*之過濾器進入室內(nèi)，并由高架地板或兩側隔墻板回風，此型式適用于無塵室等級需定較高之環(huán)境使用，一般其無塵室等級為Class 1~100。其型式可分為二種：
(1)水平層流式：水平式空氣自過濾器單方向吹出，由對邊墻壁之回風系統(tǒng)回風，塵埃隨風向排出室外，一般在下流側污染較嚴重。
優(yōu)點：構造簡單，運轉后短時間內(nèi)即可變成穩(wěn)定。
缺點：建造費用比亂流式高，室內(nèi)空間不易擴充。
(2)垂直層流式：房間天花板完全以ULPA過濾器覆蓋，空氣由上往下吹，可得較高之潔凈度，在制程中或工作人員所產(chǎn)生的塵埃可快速排出室外而不會影響其它工作區(qū)域。
優(yōu)點：管理容易，運轉開始短時間內(nèi)即可達穩(wěn)定狀態(tài)，不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點：構造費用較高，彈性運用空間困難，天花板之吊架相當占空間，維修更換過濾器較麻煩。
3.復合式(Mixed Type)：
復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用，可提供局部超潔凈之空氣。
(1)潔凈隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域*覆蓋使?jié)崈舳鹊燃壧岣咧?0級以上，可節(jié)省安裝運轉費用。
此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產(chǎn)品和機器維修予以隔離，以避免機器維修時影響了工作及品質(zhì)，ULSI制程大都采用此種型式。
潔凈隧道另有二項優(yōu)點：A.彈性擴充容易； B.維修設備時可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。
(2)潔凈管道(Clean Tube)：將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動生產(chǎn)線包圍并凈化處理，將潔凈度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離，少量之送風即可得到良好之潔凈度，可節(jié)省能源，不需人工的自動化生產(chǎn)線為**適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導體業(yè)界均適用。
(3)并裝局部無塵室(Clean Spot)：將無塵室等級10,000~100,000之亂流無塵室內(nèi)之產(chǎn)品制程區(qū)的潔凈度等級提高為10~1000級以上，以為生產(chǎn)之用；潔凈工作臺、潔凈工作棚、潔凈風柜即屬此類。
潔凈工作臺：等級Class 1~100級。
潔凈工作棚：為在亂流式之無塵室空間內(nèi)以防靜電之透明塑料布圍成一小空間，采用獨立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風機組而成為一較*之潔凈空間，其等級為10~1000級，高度在2.5米左右，覆蓋面積約10m2以下，四支支柱并加裝活動輪，可為彈性運用。
比較
亂流式
層流式
復合式
水平層流式
垂直層流式
潔凈隧道
潔凈管道
局部無塵
潔凈度
Class 1000~100000
Class 100~1000
全區(qū)Class 100
隧道內(nèi)Class 100
Class 100
**靠近面Class 100~1000
換氣次數(shù)（次/時）
15~80
100~300
300~500
隧道內(nèi)500~1000
100~300
100~300
風速（m/s）
1~3
0.45~0.6
0.25~0.4
0.3~0.5
0.25~0.5
0.25~0.45
正壓度（mm wg）
0.5~1.5
1.0~2.0
1.5~2.5
1.0~2.0
1.0~2.5
1.0~3.0
相關概念：
?。?）、自凈時間：是指無塵室按設計換氣次數(shù)開始送風到無塵室，室內(nèi)含塵濃度達到所設計的凈化級別的時間。 1,000級希望不超過20min(分鐘) (可取15min計算) 10,000級希望不超過30min(分鐘) (可取25min計算) 100,000級希望不超過40min(分鐘) (可取30min計算)
?。?）、換氣次數(shù)（按上述自凈時間要求設計）1,000級 43.5—55.3次/小時 (規(guī)范:50次/小時) 10,000級 23.8—28.6次/小時 (規(guī)范:25次/小時) 100,000級 14.4—19.2次/小時 (規(guī)范:15次/小時)
四、無塵室氣流之流動
無塵室的潔凈度往往受到氣流的影響，換言之，即人、機器隔間、建筑結構等所產(chǎn)生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。
無塵室系利用HEPA、ULPA過濾空氣，其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多，因此經(jīng)過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而無塵室內(nèi)除了人以外，尚有機器等之發(fā)塵源，這些發(fā)生的塵埃一旦擴散，即無法保持潔凈空間，因此必須利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。
無塵室內(nèi)的氣流是左右無塵室性能的重要因素，一般無塵室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間，此氣流速度屬微風區(qū)域，易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風速可抑制此一擾亂之影響而保持潔凈度、但因風速的提高，將影響運轉成本的增加，所以應在滿足要求的潔凈度水準之時，能以**適當?shù)娘L速供應，以達到適當?shù)娘L速供應以達到經(jīng)濟性效果。
另一方面欲達到無塵室潔凈度之穩(wěn)定效果，均一氣流之保持亦為一重要因素，均一氣流若無法保持，表示風速有異，特別是在壁面，氣流會延著壁面發(fā)生渦流作用，此時要實現(xiàn)高潔凈度事實上很困難。
垂直層流式方向要保持均一氣流必須：(a)吹出面的風速不可有速度上的差異；(b)地板回風板吸入面之風速不可有速度上的差異。速度過低或過高(0.2m/s，0.7m/s)均有渦流之現(xiàn)象發(fā)生，而0.5m/s之速度，氣流則較均一，目前一般無塵室，其風速均取在0.25~0.5m/s之間。
影響無塵室的氣流因素很多，如制程設備、人員、無塵室組裝材、照明器具等，同時對于生產(chǎn)設備上方氣流的分流點，亦應列入考慮因素。
一般操作臺或生產(chǎn)設備等表面的氣流分流點，應設于無塵室空間與隔墻板間距2/3之處，如此可使作業(yè)人員工作時，氣流可從制程區(qū)內(nèi)部流向作業(yè)區(qū)，而將微塵帶走；若分流點配置在制程區(qū)前方，將成為不當?shù)臍饬鞣至鳎藭r大部分的氣流將流至制程區(qū)之后，作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設備后面，工作臺因而將受到污染，良率也勢必降低。
無塵室內(nèi)的工作桌等障礙物，在相接處均會有渦流現(xiàn)象發(fā)生，相對地在其附近之潔凈度將會較差，在工作桌面鉆上回風孔，將使渦流現(xiàn)象減少****；組裝材料之選擇是否恰當、設備布局是否完善，亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。
五、無塵室之構成
無塵室的構成是由下列各項系統(tǒng)所組成(在所組成的系統(tǒng)分子中是缺一不可的)，否則將無法構成一完整且品質(zhì)良好的無塵室：
(1)天花板系統(tǒng)：
包括吊桿(Ceiling rod)、綱梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或Ceilingframe)。
(2)空調(diào)系統(tǒng)：
包括空氣艙、過濾器系統(tǒng)、風車等。
(3)隔墻板(Partitional wall)：
包括窗戶、門。
(4)地板：
包括高架地板或防靜電地板、以及環(huán)氧自流平及滾涂地面。
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