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洁净室定义

　「洁净室」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有(yǒu)害空气、细菌等之污染物(wù)排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分(fēn)布、噪音振动及照明、静電(diàn)控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能(néng)俱有(yǒu)维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能(néng)之特性。
　　洁净室最主要之作用(yòng)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(néng)在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之為(wèi)「洁净室」。
　　世界各國(guó)均有(yǒu)自定规格，但普遍还是用(yòng)美國(guó)联邦标准209為(wèi)多(duō)，以下仅就209D及209E和世界上其它各國(guó)制定标准作介绍与相互比较。
　　209E与209D等最大之不同在于209E表示单位增加了公制单位，洁净室等级以‵M′字头表示，如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此类推，配合國(guó)际公制单位之标准化，M字母后之阿拉伯数目字是以每立方公尺中>=0.5μm之微尘粒子数目字以10的幂次方表示，取指数為(wèi)之，若微尘粒子数介于前后二者完全幂次方之间，则以1.5、2.5、3.5….表示。
　　美國(guó)联邦标准FS 209D都以英制每立方英呎為(wèi)单位，日本则是采用(yòng)公制，即以每立方公尺為(wèi)单位，以0.1μm微粒子為(wèi)计数标准。日本标准之表示法以Class 1，Class 2，Class 3……Class8表示，最好的等级為(wèi)Class 1，最差则為(wèi)Class 8，以每立方公尺中微尘粒子总数中化為(wèi)10的幂次方，取其指数而得。
洁净室控管项目

 1. 能(néng)除去空气中飘游之微尘粒子。
　　2. 能(néng)防止微尘粒子之产生。
　　3. 温度和湿度之控制。
　　4. 压力之调节。
　　5. 有(yǒu)害气體(tǐ)之排除。
　　6. 结构物(wù)与隔间之气密性。
　　7. 静電(diàn)之防制。
　　8.電(diàn)磁干扰预防。
　　9. 安全因素之考虑。
　　10. 节能(néng)之考量。
洁净室之分(fēn)类
   1.乱流式(Turbulent Flow)：
　　空气由空调箱经风管与洁净室内之空气过滤器(HEPA)进入洁净室，并由洁净室两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非直線(xiàn)型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。此型式适用(yòng)于洁净室等级1,000-100,000级。
　　优点：构造简单、系统建造成本，洁净室之扩充比较容易，在某些特殊用(yòng)途场所，可(kě)并用(yòng)无尘工作台，提高洁净室等级。
　　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，往往须耗时相当長(cháng)一段时间。
   2.层流式(Laminar)：
　　层流式空气气流运动成一均匀之直線(xiàn)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(yòng)于洁净室等级需定较高之环境使用(yòng)，一般其洁净室等级為(wèi)Class 1~100。其型式可(kě)分(fēn)為(wèi)二种：
　　(1)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(kě)变成稳定。
　　缺点：建造费用(yòng)比乱流式高，室内空间不易扩充。
　　(2)垂直层流式：房间天花(huā)板完全以ULPA过滤器覆盖，空气由上往下吹，可(kě)得较高之洁净度，在制程中或工作人员所产生的尘埃可(kě)快速排出室外而不会影响其它工作區(qū)域。
　　优点：管理(lǐ)容易，运转开始短时间内即可(kě)达稳定状态，不易為(wèi)作业状态或作业人员所影响。
　　缺点：构造费用(yòng)较高，弹性运用(yòng)空间困难，天花(huā)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)：
　　复合式為(wèi)将乱流式及层流式予以复合或并用(yòng)，可(kě)提供局部超洁净之空气。
　　(1)洁净隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA过滤器将制程區(qū)域或工作區(qū)域100%覆盖使洁净度等级提高至10级以上，可(kě)节省安装运转费用(yòng)。此型式需将作业人员之工作區(qū)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(yòng)此种型式。
　　洁净隧道另有(yǒu)二项优点：A.弹性扩充容易； B.维修设备时可(kě)在维修區(qū)轻易执行。
　　(2)洁净管道(Clean Tube)：将产品流程经过的自动生产線(xiàn)包围并净化处理(lǐ)，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(kě)得到良好之洁净度，可(kě)节省能(néng)源，不需人工的自动化生产線(xiàn)為(wèi)最适宜使用(yòng)。药品、食品业界及半导體(tǐ)业界均适用(yòng)。
　　(3)并装局部洁净室(Clean Spot)：将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程區(qū)的洁净度等级提高為(wèi)10~1000级以上，以為(wèi)生产之用(yòng)；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：為(wèi)在乱流式之洁净室空间内以防静電(diàn)之透明塑料布围成一小(xiǎo)空间，采用(yòng)独立之HEPA或ULPA及空调送风机组而成為(wèi)一较高级之洁净空间，其等级為(wèi)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(kě)為(wèi)弹性运用(yòng)。
洁净室气流之流动
　　洁净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。洁净室系利用(yòng)HEPA、ULPA过滤空气，其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多(duō)，因此经过此过滤器过滤的空气可(kě)说十分(fēn)干净。然而洁净室内除了人以外，尚有(yǒu)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(yòng)气流将发生的尘埃迅速排出室外。
　　洁净室内的气流是左右洁净室性能(néng)的重要因素，一般洁净室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间，此气流速度属微风區(qū)域，易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可(kě)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(néng)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。另一方面欲达到洁净室洁净度之稳定效果，均一气流之保持亦為(wèi)一重要因素，均一气流若无法保持，表示风速有(yǒu)异，特别是在壁面，气流会延着壁面发生涡流作用(yòng)，此时要实现高洁净度事实上很(hěn)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(kě)有(yǒu)速度上的差异；(b)地板回风板吸入面之风速不可(kě)有(yǒu)速度上的差异。速度过低或过高(0.2m/s，0.7m/s)均有(yǒu)涡流之现象发生，而0.5m/s之速度，气流则较均一，目前一般洁净室，其风速均取在0.25~0.5m/s之间。 影响洁净室的气流因素很(hěn)多(duō)，如制程设备、人员、洁净室组装材、照明器具等，同时对于生产设备上方气流的分(fēn)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(fēn)流点，应设于洁净室空间与隔墙板间距2/3之处，如此可(kě)使作业人员工作时，气流可(kě)从制程區(qū)内部流向作业區(qū)，而将微尘带走；若分(fēn)流点配置在制程區(qū)前方，将成為(wèi)不当的气流分(fēn)流，此时大部份的气流将流至制程區(qū)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。洁净室内的工作桌等障碍物(wù)，在相接处均会有(yǒu)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，亦為(wèi)气流是否成為(wèi)涡流现象之重要因素。
洁净室之构成
　　洁净室的构成是由下列各项系统所组成(在所组成的系统分(fēn)子中是缺一不可(kě)的)，否则将无法构成一完整且品质良好的洁净室：
　　(1)天花(huā)板系统：包括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或U-Beam)、天花(huā)板格子梁(Ceiling grid或Ceilingframe)。
　　(2)空调系统：包括空气舱、过滤器系统、风車(chē)等。
　　(3)隔墙板(Partitional wall)：包括窗户、门。
　　(4)地板：包括高架地板或防静電(diàn)舒美地板。
　　(5)照明器具：包括日光灯、黄色灯管等。
　　洁净室之建筑主體(tǐ)构造，一般是用(yòng)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(hěn)难附着粒子；
　　C.吸湿性小(xiǎo)；
　　D.為(wèi)了维持室内之湿度条件，热绝缘性要高；
洁净室按用(yòng)途分(fēn)类（可(kě)分(fēn)為(wèi)两大类）
（1）、工业洁净室——以无生命微粒的控制為(wèi)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(yòng)于精密机械工业、電(diàn)子工业（半导體(tǐ)、集成電(diàn)路等）宇航工业、高纯度化學(xué)工业、原子能(néng)工业、光磁产品工业（光盘、胶片、磁带生产）LCD（液晶玻璃）、電(diàn)脑硬盘、電(diàn)脑磁头生产等多(duō)行业。
（2）、生物(wù)洁净室，主要控制有(yǒu)生命微粒（细菌）与无生命微粒（尘埃）对工作对象的污染。又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)； A、 一般生物(wù)洁净室，主要控制微生物(wù)（细菌）对象的污染。同时其内部材料要能(néng)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(néng)经受各种灭菌处理(lǐ)的工业洁净室。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(wù)实验室、理(lǐ)化检验室、血站等。
B、 生物(wù)學(xué)安全洁净室：主要控制工作对象的有(yǒu)生命微粒对外界和人的污染。内部要保持与大气的负压。例：细菌學(xué)、生物(wù)學(xué)、洁净实验室、物(wù)物(wù)工程（重组基因、疫苗制备）

乱流洁净室的原理(lǐ)和特性
1、定义：乱流洁净室的定义是气流以不均匀速度、不平行流动、伴有(yǒu)回流或涡流的洁净室.
2、原理(lǐ)：乱流洁净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（乱流洁净室一般设计在千级以上至30万级净化级别）。
3、特性：乱流洁净室是靠多(duō)次换气来实现洁净与洁净级别。换气次数决定定义中的净化级别（换气次数越多(duō)，净化级别越高）
（1）、自净时间：是指洁净室按设计换气次数开始送风到洁净室，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(fēn)钟) (可(kě)取15min计算) 10,000级希望不超过30min(分(fēn)钟) (可(kě)取25min计算) 100,000级希望不超过40min(分(fēn)钟) (可(kě)取30min计算)
（2）、换气次数（按上述自净时间要求设计）1,000级 43.5—55.3次/小(xiǎo)时 (规范:50次/小(xiǎo)时) 10,000级 23.8—28.6次/小(xiǎo)时 (规范:25次/小(xiǎo)时) 100,000级 14.4—19.2次/小(xiǎo)时 (规范:15次/小(xiǎo)时)
洁净室（净化空调）的结构组成
（1）、组合式净化空调机组
（2）、洁净送风管道
（3）、洁净回风管道
（4）、送风静压箱
（5）、高效过滤器
（6）、多(duō)孔扩散板
（7）、洁净室吊顶
（8）、洁净室隔断
（9）、百叶回风口
（10）、新(xīn)风口
污染源知识1、发尘量
洁净室内的发尘量，来自设备的可(kě)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體(tǐ)发尘量相比，一般极小(xiǎo)，可(kě)忽略；由于金属半壁（彩钢夹心板）的应用(yòng)来自建筑表面的发尘也很(hěn)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，以下依次為(wèi)棉、的确良、去静電(diàn)纯涤纶、尼龙。
B、样式：大挂式发尘量最大，上下分(fēn)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(yòng)容剂洗涤的发尘量降至用(yòng)一般水清洗的五分(fēn)之一。
室内维护结构表面发尘量，以地面為(wèi)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
分(fēn)析國(guó)外试验资料可(kě)以认為(wèi)：
（１） 洁净室内当工作人员穿无菌服时：
静止时的发菌量一般為(wèi)10-300个/min.人
躯體(tǐ)一般活动时的发菌量為(wèi) 150-1000个/min.人
快步行走时的发菌量為(wèi) 900-2500个/min.人
（２） 咳嗽一次一般為(wèi) 70~700个/ min.人
喷嚏一次一般為(wèi) 4000~62000个/ min.人
（３） 穿平常衣服时发菌量 3300~62000个/ min.人
（４） 无口罩发菌量:有(yǒu)口罩发菌量 1:7~1:14
（５） 发菌量：发尘量 1:500~1:1000 据國(guó)内事例：
（６） 手术中人员发菌量 878个/ min.人
所以，可(kě)知洁净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，以此作為(wèi)计算依据是可(kě)行的。