潔凈空間的溫濕度主要是根據(jù)工藝要求來確定,但在滿足工藝要求的條件下,應(yīng)考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高,出現(xiàn)了工藝對溫濕度的要求也越來越嚴(yán)的趨勢。
具體工藝對溫度的要求以后還要列舉,但作為總的原則看,由于加工精度越來越精細(xì),所以對溫度波動范圍的要求越來越小。例如在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中,作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來越小。直徑100 um的硅片,溫度上升1度,就引起了0.24um線性膨脹,所以必須有±0.1度的恒溫,同時要求濕度值一般較低,因為人出汗以后,對產(chǎn)品將有污染,特別是怕鈉的半導(dǎo)體車間,這種車間不宜超過25度。
對于平行流潔凈室《習(xí)慣上稱層流潔凈室),由于主要靠氣流的“活塞打擠壓作用排除行染,所以截面上的速度就是非常重要的指標(biāo)。過去都參考美國20gB標(biāo)準(zhǔn),采用0.45m/s.但人們也都了解到這樣大速度所需要的通風(fēng)量是極大的,為了節(jié)能,也都在探求降低速一風(fēng)速的可行性。
潔凈室噪聲標(biāo)準(zhǔn)一般均嚴(yán)于保護(hù)健康的標(biāo)準(zhǔn),目的在于保障操作正常進(jìn)行,滿足必要的談話聯(lián)系及安全舒適的工作環(huán)境。因此衡量潔凈室的噪聲主要指標(biāo)是:
由于噪聲,使人感到不安寧而產(chǎn)生煩惱情緒,一般分為極安靜、很安靜、較安靜、稍嫌吵鬧,比較吵鬧和極吵鬧7個煩惱等級。凡反應(yīng)水平屬于很吵鬧和極吵鬧者,即為高煩惱,高煩惱人數(shù)在總?cè)藬?shù)中的百分比即為高煩惱率。
根據(jù)中國建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所1981年為編制《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》而進(jìn)行的測定資料,在65dB(A)以下時,只有30%的人感到高煩惱。在65—70dB(A)時,其影響對工作效率的三方面反應(yīng)表現(xiàn)出較低水平;在60dB(A)以下說話清楚滿意.60~75dB(A)時有一定困難,犬于75dB很困難。因此認(rèn)為潔凈室噪聲水平以65d)為宜,此時可使高煩惱率小于30%;保證一般通話;對工作效率影響很小
潔凈室的照度控制
由于潔凈室內(nèi)的工作內(nèi)容大都有精細(xì)的要求,而且又都是密閉性房屋,所以對照明一向有很高的要求。這里有必要先說明一下無窗潔凈室的照明方式:
(1)一般照明
它指不考慮特殊的局部需要,為照亮整個被照面積而設(shè)置的照明。
(2)局部照明
這是指為增加某一地點(如工作點)的照度而設(shè)置的照明。但在室內(nèi)照明由一般不單獨使用局部照明。
(3)混合照明
這是指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成的照明,其中一般照明的照度按《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》應(yīng)占總照度的10%—15%,但不低干150LX。 單位被照面積上接受的光通量即是照明單位勒克斯(LX)。
國外潔凈室的強度要求*,例如美國關(guān)于潔凈室的幾個標(biāo)準(zhǔn)的要**.
100級: 1080-16001x
10000級: >lOOOlx
100000級: >1000LX
人工光300lx有較好的效果,當(dāng)工件精細(xì)程度更高時,500x也是允許的。對于要紅燈照明的地方,如電子行業(yè)的光刻車間,其照度一般為25—501x),
潔凈室中的防靜電
潔凈室中由于靜電引起的的事故屢有發(fā)生,因此潔凈室的防靜電能力如何已成為評價其質(zhì)量的一個不可忽視的方面。
所謂靜電,是由于摩擦等原因破壞了物體中正(+)負(fù)<一)電荷等量的均勻的電中性狀態(tài),而使電荷過剩,物體呈帶電狀態(tài),由于這些電荷平時是不流動的,故稱靜電。
1.靜電電引起的靜電電擊,引起人的不安全和恐懼感,并可造成二次傷害(例如人因受電擊而摔倒,由摔倒又致傷);
2.靜電放電引起的放電電流,可導(dǎo)致諸如半導(dǎo)體元件等破壞和誤動作,例如將50塊P- MOS電路放在塑料袋內(nèi),搖晃數(shù)次后,與非門柵極嚴(yán)重?fù)舸┱哂?9塊,失效率競達(dá)78%,這是因為半導(dǎo)體器件對靜電放電十分靈敏;
3.靜電放電產(chǎn)生的電磁波可導(dǎo)致電子儀器和裝置的雜音和誤動作;
4.靜電放電的發(fā)光可導(dǎo)致照像肢片等感光破壞;
5.靜電的力學(xué)現(xiàn)象可導(dǎo)致篩孔被粉塵堵塞,紡紗線紛亂,印刷品深淺不均和制品污染;
6.靜電放電引起的*危險的災(zāi)害是成為可燃物的火源井引起爆炸,例如國外文獻(xiàn)統(tǒng)計,在手術(shù)室使用爆炸性麻醉劑的86000次中,爆炸的36次,其中由靜電引起的達(dá)21次;
作用
控制產(chǎn)品 (如硅芯片等) 所接觸之大氣的潔凈度及溫濕度,使產(chǎn)品能在一個良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造。此空間的設(shè)計施工過程即可稱為凈化工程。
分類
亂流式 (Turbulent Flow)
空氣由空調(diào)箱經(jīng)風(fēng)管與潔凈室內(nèi)之空氣過濾器(HEPA) 進(jìn)入潔凈室,并由潔凈室兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線型運動而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于潔凈室等級1,000-100,000級。優(yōu)點:構(gòu)造簡單、系統(tǒng)建造成本低,潔凈室的擴充比較容易,在某些特殊用途場所,可并用無塵工作臺,提高潔凈室等級。
缺點:亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出,易污染制程產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)再激活,欲達(dá)需求之潔凈度,往往須耗時相當(dāng)長一段時間。
層流式(Laminar)
等級名稱 | 等級限值 | | | | | | | | | | |
0.1μm | 0.2μm | 0.3μm | 0.5μm | 5μm | | | | | | | |
容積單位 | 容積單位 | 容積單位 | 容積單位 | 容積單位 | | | | | | | |
國際單位 | 英制 單位 | m | Ft | m | Ft | m | Ft | m | Ft | m | Ft |
M1.0 | | 350 | 9.91 | 75.7 | 2.14 | 30.9 | 0.875 | 10 | 0.283 | / | / |
M1.5 | 1 | 1240 | 35.0 | 265.0 | 7.5 | 106 | 3 | 35.3 | 1 | / | / |
M2.0 | | 3500 | 99.1 | 757 | 21.4 | 309 | 8.75 | 100 | 2.83 | / | / |
M2.5 | 10 | 12400 | 350.0 | 2650 | 75 | 1060 | 30 | 353 | 10 | / | / |
M3.0 | | 35000 | 991.0 | 7570 | 214 | 3090 | 87.5 | 1000 | 28.3 | / | / |
M3.5 | 100 | / | / | 26500 | 750 | 10600 | 300 | 3530 | 100 | / | / |
M4.0 | | / | / | 75700 | 2140 | 30900 | 875 | 10000 | 283 | / | / |
M4.5 | 1000 | / | / | / | / | / | / | 35300 | 1000 | 247 | 7 |
M5.0 | | / | / | / | / | / | / | 100000 | 2830 | 618 | 17.5 |
M5.5 | 10000 | / | / | / | / | / | / | 353000 | 10000 | 2470 | 70 |
M6.0 | | / | / | / | / | / | / | 1000000 | 28300 | 6180 | 175 |
M6.5 | 100000 | / | / | / | / | / | / | 3530000 | 100000 | 24700 | 700 |
M7.0 | | / | / | / | / | / | / | | 283000 | 61800 | 1750 |
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線型,空氣由覆蓋率99%之過濾器進(jìn)入室內(nèi),并由高架地板或兩側(cè)隔墻板回風(fēng)。此型式適用于潔凈室等級需定較高的環(huán)境使用,一般其潔凈室等級為Class1~100。其型式可分為二種:
局部潔凈工程
潔凈工作臺:等級Class 1~100級。
潔凈工作棚:為在亂流式之潔凈室空間內(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(fēng)機組而成為一較上等之潔凈空間,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。無塵室凈化車間、 凈化工程、凈化工程公司
空氣潔凈度等級標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范
經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)都有自己的空氣潔凈標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),都規(guī)定了有關(guān)的潔凈度等級,例如美國、日本、西歐、北歐、俄羅斯等。我國于1984年頒布《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》(GBJ73-84),1996年該規(guī)范進(jìn)行了較大的修改,1990年頒布《潔凈室施工及驗收規(guī)范》(JGJ71-90)以指導(dǎo)施工和驗收的重要文件。目前,該規(guī)范在重新修訂中。
等級 | 每立方米(升)空氣中》0.5μm塵粒數(shù) | 每立方米(升)空氣中》5μm塵粒數(shù) |
100 | 《35*100(<3.5> | |
1000 | 《35*1000(<35> | 《250(<0.25> |
10000 | 《35*10000(<350> | 《2500(<2.5> |
100000 | 《35*100000(<3500> | 《25000(<25> |