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無塵室最主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環(huán)境空間中生產、制造,此空間我們稱之為無塵室。按照國際慣例,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100%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生非常大的負面影響,所以在光學構造產品的生產上,無塵是必然的要求。

如表所示,每立方米將大于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。應用在芯片級生產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上。微塵數(shù)量被嚴格控制在每立方米1000個以內,這也就是業(yè)內俗稱的1K級別。

2、能防止微塵粒子之產生。

3、溫度和濕度之控制。

4、壓力之調節(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、照度的的調節(jié)

空氣由空調箱經風管與無塵室內之空氣過濾器(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空間飄浮不易排出,易污染制程產品。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100%之過濾器進入室內,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,運轉后短時間內即可變成穩(wěn)定。

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生的塵�？煽焖倥懦鍪彝舛�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100%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,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):將產品流程經過的自動生產線包圍并凈化處理,將潔凈度等級提至100級以上。因產品和作業(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線為最適宜使用。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之亂流無塵室內之產品制程區(qū)的潔凈度等級提高為10~1000級以上,以為生產之用;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及空調送風機組而成為一較高級之潔凈空間,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。

相關概念:

①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)

②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)

風淋室系列產品是一種通用性較強的局部凈化設備,安裝于潔凈室與非潔凈室之間。當人與貨物要進入潔凈區(qū)時需經風淋室吹淋,其吹出的潔凈空氣可去除人與貨物所攜帶的塵埃,能有效的阻斷或減少塵源進入潔凈區(qū)。風淋室/貨淋室的前后兩道門為電子互鎖,又可起到氣閘的作用,阻止未凈化的空氣進入潔凈區(qū)域。

FFU

FFU可模塊化連
接使用,使得FFU廣泛應用于無塵室、無塵操作臺、無塵生產線、組裝式無塵室和局部百級等應用場合。FFU設有初、高效兩級過濾網(wǎng)。風機從FFU頂部將空氣吸入并經初、高效過濾器過濾,過濾后的潔凈空氣在整個出風面以0.45M/S±20%的風速勻速送出。它為不同尺寸大小,不同潔凈度等級的潔凈室、微環(huán)境提供高質量的潔凈空氣。在新建潔凈室、潔凈廠房式改造翻新中,即可提高潔凈度級別,降低噪音和振動,也可大大降低造價,安裝維護方便,是潔凈環(huán)境的理想部件。

FFU特點:

1、FFU外形尺寸(mm):1175*575*320,噪聲52~56分貝;
2、FFU箱體和高效過濾器采用分體式設計,安裝,更換高效更方便;
3、風機采用德國emb直驅式離心風機或者國產鋁葉輪離心風機,工作時間長達5萬小時以上;
4、并具有節(jié)能、計算機集中控制、運行穩(wěn)定、噪聲低、數(shù)字化調整等特性;
5、FFU采用獨特的風道風速均勻,整個出風面以0.45M/S風速均勻送出。
6、殼體可選用鏡面不銹鋼、覆鋁鋅板、冷板靜電噴塑制做美觀大方;

FFU出廠前均按美國聯(lián)邦標準(209E)用激光粒子計數(shù)器逐臺掃描檢測,確保質量;FFU適用于10~1000級無塵車間,便于整體運行集中控制; FFU適用于半導體、電子、平板顯示器和磁盤驅動器的廠家及光學、生物工業(yè)及其它對空氣中污染有嚴格控制要求的地方。以獨特的優(yōu)勢合理的價格迅速占領市場。 高度低,系統(tǒng)設計時可節(jié)省氣室空間。輕量化結構設計,可符合各廠家的 Grid 系統(tǒng)安裝,更可依 Grid 系統(tǒng),變更 FFU 結構尺寸設計。內部裝置擴散板.風壓擴散均勻,出風面風速平均穩(wěn)定。金屬結構順風道內膽,永不老化.杜絕二次污染產生,表面光滑,風阻低.隔音效果優(yōu)良。特殊入風口,風道設計,降低壓損與噪音的產生。馬達效率高,系統(tǒng)消耗電流低,節(jié)省能源成本。單相馬達,提供三段式調速,可依實際狀況調高或降低風速與風量。

1、風機采用進口高效離心風機,具有長壽命、低噪聲、免維護、震動小、可無級調速等特性,風機質量可靠,工作壽命長達5萬小時或以上。
2、特別適合于組裝成超凈生產線,可根據(jù)工藝需要布置為單臺使用,也可將多臺串聯(lián)形成100級流水裝配線。
3、殼體結構選用不銹鋼、鋁合金、覆鋁鋅板、冷軋鋼板材料制造,重量輕、抗腐蝕、防銹、美觀大方。
4、產品出廠前均按美國聯(lián)邦標準209E,METOME塵埃粒子計數(shù)器逐臺掃描檢測,確保質量。

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�潔凈度級別。無塵室是指將一定空間范圍內之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除,并將室內之溫度、潔凈度、室內壓力、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,而所給予特別設計之房間。

氣流是控制潔凈度與溫濕度的最主要因素,它對噪音也有一些影響。因此風速測量,都是放在無塵室測試的第一步。風速測量的目的,是確認濾網(wǎng)送出的氣流滿足設計規(guī)范,其次是確認氣流的均勻度。在某些場合可能因現(xiàn)場的限制,室內換氣量還必須用風速乘以出口面積來換算。

單一流向型無塵室,很多都是設計成垂直層流,因此風速均勻度非常重要,只有均勻的垂直層流,才能有效排除微粒污染。非單一流向型無塵室,由于微�？刂频挠^念是稀釋,不是立即排除,一般而言其換氣量遠比風速重要,因此多只需要測量風量。

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,因此經過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而無塵室內除了人以外,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,能以最適當?shù)娘L速供應,以達到適當?shù)娘L速供應以達到經濟性效果。

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,(21世紀80、90年代)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?此時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)象減少最低;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。

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。

5、照明器具

包括日光燈、黃色燈管等。

6、無塵室之建筑主體構造

一般是用鋼筋或骨水泥,但無論是何種構造,必須滿足如下之條件:

A.不會因溫度變化與振動而發(fā)生裂痕;

B.不易產生微塵粒子,且很難附著粒子;

C.吸濕性小;

D.為了維持室內之濕度條件,熱絕緣性要高;

1、廠區(qū)總圖布局應考慮產品工藝特點和防止交叉污染,按生產、行政、生活和輔助區(qū)等合理布局,不得互相防礙。

2、廠區(qū)功能設施一定要配套,必須有保證產品生產所需的生產、倉庫、科研、辦公及水、電、汽、氣公用工程等主要功能廠房設施以外,還應配備三廢處理池、廢渣料與垃圾臨時堆放場地、停車庫、機修、飯?zhí)玫容o助設施.輔助設施必須因地制宜,按實際需要配套,缺一都會影響廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生,影響生產正常進行。

3、設置有無塵室的廠房與廠外周圍環(huán)境的相對位置及與廠內其它廠房設施之間的相對位置,適用于遠離產生粉塵、煙霧、有毒氣體的污染源,在污染源上風側,并有一定防護距離的原則。

——以無生命微粒的控制為對象。主要控制空氣塵埃微粒對工作對象的污染,內部一般保持正壓狀態(tài)。它適用于精密機械工業(yè)、電子工業(yè)(半導體、集成電路等)宇航工業(yè)、高純度化學工業(yè)、原子能工業(yè)、光磁產品工業(yè)(光盤、膠片、磁帶生產)LCD(液晶玻璃)、電腦硬盤、電腦磁頭生產等多行業(yè)。

2、生物無塵室

主要控制有生命微粒(細菌)與無生命微粒(塵埃)對工作對象的污染。又可分為;

A、一般生物無塵室,主要控制微生物(細菌)對象的污染。同時其內部材料要能經受各種滅菌劑侵蝕,內部一般保證正壓。實質上其內部材料要能經受各種滅菌處理的工業(yè)無塵室。例:制藥工業(yè)、醫(yī)院(手術室、無菌病房)食品、化妝品、飲料產品生產、動物實驗室、理化檢驗室、血站等。

B、生物學安全無塵室:主要控制工作對象的有生命微粒對外界和人的污染。內部要保持與大氣的負壓。例:細菌學、生物學、潔凈實驗室、物物工程(重組基因、疫苗制備)

無塵室內的發(fā)塵量,來自設備的可考慮通過局部排風排除,不流入室內;產品,材料等在運送過程中的發(fā)塵與人體發(fā)塵量相比,一般極小,可忽略;由于金屬半壁(彩鋼夾心板)的應用來自建筑表面的發(fā)塵也很少,一般占10%以下,發(fā)塵主要來自人,占90%左右。在人的發(fā)塵量上,由于服裝材料和樣式的改進,發(fā)塵絕對量也不斷減少。

A、材質:棉質發(fā)塵量最大,以下依次為棉、的確良、去靜電純滌綸、尼龍。

B、樣式:大掛式發(fā)塵量最大,上下分裝型次之,全罩型最少;

C、活動:動作時的發(fā)塵量一般達到靜止時間3-7倍;

D、清洗:用溶劑洗滌的發(fā)塵量降至用一般水清洗的五分之一。

室內維護結構表面發(fā)塵量,以地面為準,大約相應8平方米地面時的表面發(fā)塵量與一個靜止的人的發(fā)塵量相當。

二、發(fā)菌量

工作人員產生的污染

1、皮膚:人類通常每四天完成一次皮膚的完全脫換,人類每分鐘脫落約1000片皮膚(平均大小為30*60*3微米)

2、頭發(fā):人類的頭發(fā)(直徑約為50~100微米)一直在脫落。

3、口水:包括鈉、酶、鹽、鉀、氯化物及食品微粒。

4、日常衣物:微粒、纖維、硅土、纖維素、各種化學品和細菌。

5、人類靜止和坐立每分鐘將產生10000個大于0.3微米的微粒。

6、人類在頭部和軀干做動作時每分鐘將產生1000000個大于0.3微米的微粒。

7、人類以0.9m/s的速度行走時每分鐘將產生5000000個大于0.3微米的微粒。

分析國外試驗資料可以認為

⑴ 無塵室內當工作人員穿無菌服時:

靜止時的發(fā)菌量一般為10-300個/min.人

軀體一般活動時的發(fā)菌量為 150-1000個/min.人

快步行走時的發(fā)菌量為 900-2500個/min.人

⑵ 咳嗽一次一般為 70~700個/ min.人

噴嚏一次一般為 4000~62000個/ min.人

⑶ 穿平常衣服時發(fā)菌量 3300~62000個/ min.人

⑷ 無口罩發(fā)菌量:有口罩發(fā)菌量 1:7~1:14

⑸ 發(fā)菌量:發(fā)塵量 1:500~1:1000 據(jù)國內事例:

⑹ 手術中人員發(fā)菌量 878個/ min.人

所以,可知無塵室內無菌衣人員的靜態(tài)發(fā)菌量一般不超過300個/ min.人,動態(tài)發(fā)菌量一般不超過1000個/ min/人,以此作為計算依據(jù)是可行的。

無塵室內的浮游微粒子濃度,使用高性能的過濾器即可容易達到零水平,實際的生產現(xiàn)場由于作業(yè)者、機器、周邊機械的發(fā)塵及基板運送時所接觸的零件材料的發(fā)塵等,在制造品周邊揚起了少許的微粒子,因而造成了元件清潔面的粒子污染。

無塵室內該如何防止微粒子污染呢?應遵守下列四項基本原則:

1、不攜入

在無塵室內不攜入微粒子的方法有:

作業(yè)員進入無塵室前,機臺、零件攜入前應進行清潔處理;

進入無塵室者在更衣室要穿著不發(fā)塵、不產生靜電的具特殊導電性纖維材質的無塵服、帽、鞋、手套、口罩等。

通過風淋室時利用高速干凈空氣除去附在衣服表面的粒子后,才能進入無塵室。

機器及材料帶進無塵室前,應盡可能在密封狀態(tài)下帶進無塵室前室保養(yǎng)后用超純水擦拭,經風淋室吹淋后才進入無塵室。

無塵室中須全程穿戴密閉式安全帽及佩戴附有filter的排氣用小型fan于腰間。

2、不發(fā)生

在控制最大污染源——人在無塵室內的微粒子發(fā)塵量的同時,也應控制第二大污染源-制造機臺的發(fā)塵量。因物品在移動時,所產生的摩擦及接觸剝離會造成發(fā)塵,而物品在移動時也會有微粒子的發(fā)生。故為了控制發(fā)塵量達到最小限度應采取以下對策:

減少接觸剝離發(fā)塵的動作形態(tài);

采用磨耗發(fā)塵小的材質;

采用發(fā)塵小的潤滑油;

機臺應用空壓浮上的非接觸化工作原理。

3、不儲備

若能徹底實施"不攜入"技術,無塵室內的潔凈度就可以維持。但現(xiàn)實中人和物品的頻繁出入及制造機臺的掣動,在廣大的無塵室內要有完全潔凈度是不可能的。因此"不儲備"技術快速地在過濾器中應用以除去已發(fā)生的微粒子變得非常重要。通常已發(fā)生的微粒子會依據(jù)重力及靜電吸附力而停留在周邊的物體表面。突發(fā)性的振動及不穩(wěn)定的氣流會使這些累積微粒在空氣中再度揚起,增加了重大微粒子污染的危險性。

在最高等級的無塵室中從天花板到地面,完全除去微粒子的空氣須在0.3-0.4m/s的速度作垂直向下流動。這是在約10秒內將室內空氣和完全過濾空氣完全交換所計算出來的數(shù)值。同時,空氣的流向也必須要有精確的控制才行。特別要保證氣流的流通路徑暢通無阻,因為在流通路徑中有障礙物的話,容易產生空氣空氣渦流而形成空氣的滯留區(qū)域,使得附近已發(fā)生的微粒子無法快速排除而長時間漂流在無塵室內,而一部分會附著在周邊機器設備的表面而引起污染。

控制氣流可防止微粒子累積,但對于帶電表面的微粒累積就無法防止。為了防止由靜電吸附而引起的微粒附著,通常在無塵室內會使用帶電程度在數(shù)十伏以下的導電性材料。而對于制造品本身的帶電,則采用帶電程度很少的搬送形態(tài)及接觸部品材料,并藉由除電裝置進行除電。

4、排除/除去

在無法避免大量微粒子發(fā)生的機臺中,為了不讓無塵室內產生微粒子,因此直接做對外排氣的動作,即所謂的局部排氣。針對排氣的對策如下:由于導入同量的外氣是必要的,但會伴隨大量的能源消耗。所以無法說是絕對理想的對策。因此盡可能地在壓縮排氣量的同時,不僅僅是向無塵室外排氣,負離子檢測儀而應采用將除去粒子后的空氣再回流到無塵室內之對策。

耐久性

無塵室要有符合環(huán)境、無塵室內部的清洗溶液及振動、設備、空氣過濾系統(tǒng)的耐久材料。而耐久性,同時也依賴無塵室等級來建造。半導體 FABS 傾向選擇鋁,基于它的耐久性,然而,它不是便宜的物質。

清洗

在制藥和生物工學工業(yè),無塵室的墻壁需要有容易被清洗和擦拭,直到防止濾過性病毒或細菌的污染之特性。在 biotech 市場,清洗真正地是一個最重要的企業(yè)。

成本

微電子 C/R 建設費可能花費到億。fab 能更快的被建造起來,產品也就能更快達到這市場。許多半導體公司的口號是較便宜和較好的。然而 "錢" 將成為一個很重要的考慮因素。

適應性

一些廠商認為適應性可節(jié)省一筆金錢,而適應性意指系統(tǒng)可任意移動或改變而不會招致極大的損失。C/R 的擁有者和設計者的能力為改變一 C/R的關鍵,所以他們從不將最初的設計定型。

維護性

對無塵室 C/R 而言,較嚴格要求的部分為地板、天花板,以及墻壁的部分。至于維修的問題,對材料的選擇是否容易清潔性及維修性都應有其優(yōu)先級。在應用力面、天花板、地板及墻壁三者之中最重要的為天花板,其包含 HEPA 及 ULPA 等濾網(wǎng),其可過濾掉房間的微粒子,且其常會因各個不同的需要,便其分開來,供應各個不同區(qū)域的小房間,曾有人說 :若建造之預算因某種原因被限制,除了少數(shù)的小錢外,其天花板將趨于更貴的地步,其實天花板是一個頗復雜的系統(tǒng)其必須嚴格地過濾粒子,故其設計必須精確。

許多了解無塵室的人都贊同,第一次擁有無塵室的擁有者,應使用較好之C/R 建筑或工程設計公司或了解建筑 C/R 設計之建筑承包商若假設他們不了解, 則必會浪費一大筆不必要花的錢,故選擇一建造C/R 的公司也是非常重要的。

對 C/R 而言,其選擇地板的材料也是很重要的。低廉的 C/R 地板覆蓋著一層乙烯基在薄板上,若太硬的地板覆蓋會引起塵埃,而太軟的地板會造成地板彎曲甚致破裂,但并不是所有 C/R 的地板,都會覆蓋,乙烯基。有些地板是沖孔式、格子式,而全面層流都是沖孔式。

乙烯基有一作用即脫氧,但高濃度乙烯基與其它物若混合的話將會有減低脫氧的效果,而無塵室的墻若以鋁作為材料則將會非常昂貴,但鋁卻可以保護墻面不被空氣所氧化,可是卻易受酸性氣體的侵蝕,而避免的方法是使用電鍍,便鋁表面增厚,不易氧化,再在鋁表面上再涂上一層亮光漆即可防止金屬氧化。

對于半導體工業(yè)而言,無塵室是一必要且不可缺之設備,其對空氣中的粒子要求非常之嚴格,故對天花板、墻壁、地板的要求亦非常嚴格。地板是人員、臺車及重量的運輸,而清除地板所用者大部分為消毒藥品及化學藥品,當我們看見地板磨損時,也就是使用期已太久,快破裂了,不僅會使得清靜度的降級,也會因地板的磨損而發(fā)生空氣中粒子的增加。

另外,C/R最怕的就是粒子泄漏。天花板中的濾網(wǎng)有很多種。例如層流式 C/R 而花板的組成組件包含了HEPA/ULPA 濾網(wǎng)組燈光組亦有可能包含空白的嵌板,這類型的天花板優(yōu)點為,放置方式并沒有嚴格的限制。

C/R 之墻壁還有一種是以薄鋼制成,但必須在表層涂上一層保護層,否則亦會腐蝕,它并不容易電鍍,而在表層涂上的保護層會變得易碎,很容易剝落,但若選擇高質量的不銹鋼,就不必涂上保護層7,而使用玻璃作的 C/R 會使得房間的光線大增,以及美觀,但必須涂上一抗紫外線的障礙物,且可以視覺互通,較不會產生幽閉恐懼癥。

選用正確的設備是設計者應盡的義務。本篇文章將其分成幾個部分作討論,吾將其作為整理后作成下列報告。

一、就政府法令而言

各個國家政府對清凈式的設計條件要求不同,應注意設計時政府之時令。設計清凈室之 AHU 應府合 FDA 法規(guī)或 EPA 排放空氣法則。IAQ 已漸漸被重視,設計時應注意 IAQ 之法規(guī)。視使用場合而定,過濾方法又可分成機械過濾法與化學過濾法。初級過濾,中級過濾,高效過濾與無菌的環(huán)境以機械過濾法即能達成。為達到排氣之環(huán)境要求化學洗滌器 (scrubber) ,焚化爐或更多的機械及化學過濾設備必需被應用。活性碳或高錳酸鹽能有效達到化學過濾的要求。

二、就成本而言

在一些外表特殊的建筑物中,那些增加的設計和設備使用的費用在長期的利益中須作正確的判斷。在一些特別的應用上,通常都習慣設計兩至三次的過濾以達到所要求的狀態(tài)。傳統(tǒng)的清凈室若遇上要求較為嚴格的部分時,設計必須有許多額外加價的部分。清凈室應盡量避免停機的現(xiàn)象,在建造的成本里必須注意耐久性及可*度。在風門調整上,設計者設計時,對溫度及濕度的要求不同,就像是在設計人們的居住環(huán)境一般。在居住環(huán)境中,停機期和溫濕度上的要求較放置設備上來得高。所以質量上及所提供的服務成果是不能忽視的。在特殊的清凈室傳送或接收的設備,在錯誤修改應用上費用是比 較昂貴的,且若不能與設計圖上一樣,可能會無法執(zhí)行。在設計特殊的清凈室時,建筑的成本中包括運轉成本,而運轉成本又包括須能持續(xù)運轉的馬達成本及修護成本。成本的歸納有裝置費,持續(xù)運轉費,維修費。計算運轉成本必須考慮到能量的消耗及效率的高低。就高效率或新機臺啟動前,會先引進外氣,這樣對旋轉的原動力、交流板、排氣的管路和空氣回流混合系統(tǒng)中,長期使用可保持較高的效率。在操作上和持續(xù)運轉費用上必須考慮是否提高整個的設備費用。

三、就工作參數(shù)設定而言

特有的溫度、濕度噪音、振動及運作的環(huán)境要求下,大部分將影響到設備的選用。就某些實例而言,溫濕度的設定 點在可接受的范圍內必須要維持在一個長時期或較完整的環(huán)境及過程。清凈室的加熱力法可用熱水、水蒸氣瓦斯和電能,可用冰水,乙醇或冷媒冷卻。使用水蒸氣、注射器、噴霧器及滲透的方法可以加濕。當評估加濕的來源時,特別要注意的是加濕過程和加濕的方法是否保證清潔。典型的清凈室通風管理裝置使用一個有吸收力或吸附力的物質去除大氣中的濕氣或使用低溫乙醇螺管系統(tǒng)去濕。溫濕度設定后,就必須考慮空氣流量參數(shù)是否滿足所需。典型的清凈室必須維持在大氣常壓下。因此房內之壓力及體積之值必須適當予以控制。風扇的噪音與震動必須被考慮上去。適當?shù)难b配器材及馬達轉速可避免不必要的噪音和振動。風扇結構可使用皮帶驅動或直接驅動。風速控制及可變頻率控制可以依體積需要來決定噪音及振動的限度。最普通的減振方法為裝置彈簧基座、固定基座及將空調箱遠離。常用的聲音衰減器有可動式地板、緩沖機和風扇彎曲度及伸縮度控制。聲音衰減器隔離風扇和設計成薄的特性,可降低幾度音階結合。除了粒子的控制之外,特別要考慮的有(a)帶細菌的操作過程,(b)腐蝕物或有毒的化學物品,(c)揮發(fā)性或易爆發(fā)的藥劑,(d)還有室內及排氣的空氣質量,(e)安全,(f)設備壽命和保養(yǎng)能力等。

四、就建筑考慮方面

空間的使用率會影響 AHU 的實際大小。保養(yǎng)門和通路儀表板的位置必須謹慎地決定,特別是位于小空間的設備。應防止表面凝結,除了涉及濕氣作用和凝結在設備的外部之外,濕氣對于空氣傳遞設備內部構成要素也有不利的影響,混氣對內部構成也有不利影響,將使壽命縮短,成本提高。濕氣作用將會散布弊病和污染物,便得效率低的令人害怕。減低建筑物的腐蝕物質和鋁、不銹鋼或涂上一層合金,可以使用上列物質使清凈室壽命增加。設計設備空間時,應保留適當?shù)耐��?以備打掃或維修用。對于銅制的、不銹鋼制和鋁制的盤管,應注意那種場合適用那些盤管。

五、就管理合成物的規(guī)格方法

詳述一 C/R 的 AHU 是一個極大的工作,并完全增加探討和了解這加工方法能夠提供其范圍于 C/R環(huán)境,可使用的操作上和地理性的參數(shù)運用上也必須被估量。

有專業(yè)和有經驗的 AHU 廠商能夠協(xié)助使用者在使用上的復雜細節(jié)以使機器不會過量設計,此項重點在 C/R 設計階段即應詳加注意。

其要求是否容易對材料的選擇而言天花板中的濾網(wǎng)有許多種,其最怕的就是粒子泄漏。

大于或等于所標粒徑的粒子最大濃度限值(個/每立方米空氣粒子)

無塵室人員管理,制定專職管理人員的職責、無塵室人員的準入制度、人員培訓教育規(guī)定、進入無塵室人員的"人凈程序"管理。物流管理,物料進入、各類設備進入,以及相關設備、管線的維護管理,應做到不得將微粒、微生物帶入室內。潔凈度管理,包括潔凈服采購和制作、潔凈服使用管理、潔凈服的清洗規(guī)定等。清掃、滅菌管理,對于無塵室內的各種設備和設施的清掃滅菌方法,周期和檢查作明確的規(guī)定,防止、消除無塵室內塵粒、微生物的產生、滯留及繁殖。嚴格各類設備、設施的維護管理,制定相應的操作規(guī)程,保證各類設備、設施按要求正常運轉,包括凈化空調系統(tǒng)、各類水電系統(tǒng)、生產工藝設備和器具等,以確保產品生產工藝要求和空氣潔凈度級別。

監(jiān)控無塵室在使用過程中正常的運行和維護,應對室內的運行狀況及相關設施進行定期檢查。如:在規(guī)定的時間、地點,用粒子計數(shù)器測定控制粒徑的微粒數(shù);在規(guī)定時間、地點測定沉降菌落數(shù)或浮游菌數(shù)等;溫濕度方面,在規(guī)定的時間、地點測定和核對連續(xù)測定記錄;測量凈化空調系統(tǒng)的高效過濾器的壓差,檢查空氣過濾器是否堵塞、安裝的密封墊是否完好或過濾器損壞引起的泄露情況,使用風速計檢查局部排風裝置的風量;使用噪聲測定儀在規(guī)定的時間、地點測定噪聲值;檢查送風機軸承、送風機的運行狀態(tài)、塵埃和污物,以及送、回風管道內部和送風口的腐蝕及污垢等情況;無塵室內是否保值清潔、頂棚和墻面是否有裂縫或腐蝕;涂敷狀態(tài)、機械和設備類有沒有異�，F(xiàn)象等,必須逐個列表檢查,不能遺漏任何一項;使用照度表在規(guī)定的時間、地點測定照度值;使用壓差表測定無塵室內外的靜壓差。