潔凈室(Clean Room)，亦稱為無塵室或清凈室。它是污染控制的基礎(chǔ)，沒有潔凈室，污染敏感零件不可能批量生產(chǎn)。在FED-STD-2里面，潔凈室被定義為具備空氣過濾、分配、優(yōu)化、構(gòu)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(dá)到適當(dāng)?shù)奈⒘崈舳燃?jí)別。

　　目錄

　　一、潔凈室定義

　　二、潔凈室原理

　　1. 單向流(層流)潔凈室原理

　　2. 亂流潔凈室原理

　　三、控管項(xiàng)目

　　四、分類

　　1. 亂流式(Turbulent Flow)

　　2. 層流式(Laminar)

　　3. 復(fù)合式(Mixed Type)

　　五、氣流的流動(dòng)

　　1. 氣流的重要性

　　2. 風(fēng)速的控制

　　3. 影響因素

　　六、潔凈室之構(gòu)成

　　七、潔凈室按用途分類(可分為兩大類)

　　1. 工業(yè)潔凈室

　　2. 生物潔凈室

　　八、潔凈室污染源知識(shí)

　　1. 發(fā)塵量

　　2. 發(fā)菌量

　　九、潔凈室標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

　　1. 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

　　2. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

　　十、行業(yè)應(yīng)用詳細(xì)參數(shù)

　　十一、潔凈室八大特點(diǎn)

　　十二、潔凈室從業(yè)人員規(guī)范

　　一、定義

　　潔凈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(xì)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(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，而所給予特別設(shè)計(jì)之房間。亦即是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(shè)定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。

　　潔凈室最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(gè)良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造，此空間我們稱之為潔凈室。按照國(guó)際慣例，無塵凈化級(jí)別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標(biāo)準(zhǔn)的粒子數(shù)量來規(guī)定。也就是說所謂無塵并非100%沒有一點(diǎn)灰塵，而是控制在一個(gè)非常微量的單位上。當(dāng)然這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中符合灰塵標(biāo)準(zhǔn)的顆粒相對(duì)于我們常見的灰塵已經(jīng)是小的微乎其微，但是對(duì)于光學(xué)構(gòu)造而言，哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的灰塵都會(huì)產(chǎn)生非常大的負(fù)面影響，所以在光學(xué)構(gòu)造產(chǎn)品的生產(chǎn)上，無塵是必然的要求。

　　每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數(shù)量控制在3500個(gè)以下，就達(dá)到了國(guó)際無塵標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)。目前應(yīng)用在芯片級(jí)生產(chǎn)加工的無塵標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于灰塵的要求高于A級(jí)，這樣的高標(biāo)主要被應(yīng)用在一些等級(jí)較高芯片生產(chǎn)上。0.5uM及以下的微塵數(shù)量被嚴(yán)格控制在每立方米1000個(gè)以內(nèi)，這也就是業(yè)內(nèi)俗稱的1K級(jí)別。

　　潔凈室狀態(tài)分為以下三種

　　空態(tài)：已經(jīng)建造完成并可以投入使用的潔凈室(設(shè)施)。它具備所有有關(guān)的服務(wù)和功能。但是，在設(shè)施內(nèi)沒有操作人員操作的設(shè)備。

　　靜態(tài)：各種功能完備、設(shè)定安裝妥當(dāng)，可以按照設(shè)定使用或正在使用的潔凈室(設(shè)施)，但是設(shè)施內(nèi)沒有操作人員。

　　動(dòng)態(tài)：處于正常使用的潔凈室，服務(wù)功能完善，有設(shè)備和人員;如果需要，可從事正常的工作。

　　二、潔凈室原理

　　單向流(層流)潔凈室原理

　　[1]在潔凈室內(nèi)，從送風(fēng)口到回風(fēng)口，氣流流經(jīng)途中的斷面幾乎沒有什么變化，加上進(jìn)風(fēng)靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用，全室斷面上的流速比較均勻，而至少在工作區(qū)內(nèi)流線單向平行，沒有渦流。這也就是單向流潔凈室的三大特點(diǎn)。這里的流線單向平行，是指時(shí)均流線彼此平行，方向單一。

　　單向流潔凈室的流態(tài)從雷諾數(shù)判斷是紊流的，所以所謂層流潔凈室的層流和流體力學(xué)上的層流是完全不同的概念。因此，層流潔凈室這個(gè)名詞是不貼切的，國(guó)外某些標(biāo)準(zhǔn)和文章也指出這一點(diǎn)，例如英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS-5295就曾把所謂層流潔凈室定義為單向流潔凈室，只是照顧習(xí)慣在括號(hào)中注明為層流。前聯(lián)邦德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDl- 2083則用“非紊流的置換流”這一術(shù)語，并在注中指出，層流這一概念只是為了區(qū)別早于層流潔凈室出現(xiàn)的紊(亂)流潔凈室而在當(dāng)時(shí)采用的習(xí)慣用語，“層流系統(tǒng)”的確切意思并不是分層流動(dòng)，而是紊流的置換流，用本章提到的概念是紊流的漸變流。在流體力學(xué)中，這種流動(dòng)狀態(tài)也可稱平行流或單向流。1977年中國(guó)在《空氣潔凈技術(shù)措施》中選用了“平行流”這個(gè)術(shù)語，在該術(shù)語后面同時(shí)也指出習(xí)慣上稱“層流”。

　　在單向流潔凈室內(nèi)，干凈氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠潔凈氣流對(duì)室內(nèi)臟空氣的摻混稀釋作用，而是靠潔凈氣流推出作用將室內(nèi)臟空氣沿整個(gè)斷面排至室外，達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。所以，前聯(lián)邦德國(guó)有人稱單向流潔凈室的氣流為“活塞流”、“平推流”前蘇聯(lián)稱之為“被擠壓的弱空氣射流”。干凈空氣就好比一個(gè)空氣活塞，沿著房間這個(gè)“氣缸”，向前(下)推進(jìn)，而使塵粒只能前(下)進(jìn)，沒有返回，把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出房間。

　　在單向流潔凈室以及單向流凈化設(shè)備中，可以發(fā)現(xiàn)沿壁的和兩個(gè)過濾器搭接處下方的反向氣流。這種氣流將把下方的污染傳輸?shù)缴喜吭偎拖聛恚茐牧松鲜觥盎钊鳌钡臓顟B(tài)，危害極大。對(duì)于和外界有開口相通的局部?jī)艋O(shè)備，例如潔凈工作臺(tái)，這種氣流將引射外界污染氣流，在設(shè)計(jì)上一定要減小過濾器邊框處所占的無效面積，更要設(shè)法使空間的壁面盡量接近過濾器有效迭風(fēng)截面。

　　通過上面分析，可以認(rèn)為保證單向流潔凈室特性(高潔凈度和快速自凈恢復(fù)能力)的重要先決條件有兩個(gè)：①來流的潔凈度;②來流的活塞流情況;

　　對(duì)于來流的潔凈度，對(duì)通過高效以上過濾器送風(fēng)的單向流潔凈室來說是不成問題的，而對(duì)于來流的“活塞流”情況，則需作進(jìn)～步分析。

　　根據(jù)流體力學(xué)原理，來流條件對(duì)以后的流動(dòng)狀況將有直接的重要影響，送風(fēng)面出口氣流也就是工作區(qū)的來流。

　　來流的紊動(dòng)性大，則將影響后面的單向流特性;來流未充滿流動(dòng)截面，則將影響后面是否能形成“活塞流”和形成的快慢;而來流未充滿流動(dòng)截面也是來流素動(dòng)的一個(gè)因素。所以，在采用高效過濾器的條件下，保證單向流潔凈室特性的必要條件是“活塞流”，而“活塞流”的必要條件則是來流充滿流動(dòng)截面。但是，對(duì)一間房間而不是一段管道來說，讓氣流從頭至尾完全充滿流動(dòng)截面也是不現(xiàn)實(shí)的。

　　最初，確實(shí)認(rèn)為這種單向平行的氣流應(yīng)該充滿整個(gè)潔凈室，但這在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是不利的。隨著認(rèn)識(shí)的發(fā)展，人們又指出這種單向流只是“在有限的領(lǐng)域內(nèi)全部空氣沿平行流線以等速流動(dòng)的意思”，并認(rèn)為能極力抑制渦流的發(fā)生。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的那樣的房間，也稱為單向流潔凈室。這就是說，不要求在整個(gè)房間都具有單向平行的流線，均勻的速度，沒有渦流，而是只要求單向平行流特性在這個(gè)房間中占支配地位，例如在整個(gè)工作區(qū)這一層空間保證了單向流，這個(gè)房間就是單向流潔凈室。前面介紹過的國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、措施中關(guān)于單向流潔凈室達(dá)到的高潔凈度，就是指在工作區(qū)內(nèi)達(dá)到的潔凈度。因此，密集布置的流線型散流器頂送和全孔板頂送，也被作為實(shí)現(xiàn)垂直單向流的手段使用。

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