潔凈室四大技術(shù)要素:
從潔凈室的建造、使用和維護(hù)而言,潔凈室有四大技術(shù)要素:
A、潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)至少應(yīng)有粗效、中效和過濾器三級(jí)過濾措施。尤其是在終端應(yīng)有過濾器(HEPA)或超過濾器(ULPA)。
B、潔凈室送風(fēng)應(yīng)有足夠的空調(diào)(消除室內(nèi)余熱、余濕)和凈化(保持潔凈度)送風(fēng)量。其送風(fēng)量不僅能消除室內(nèi)的余熱和余濕,保證室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度,同時(shí)還能消除或稀釋室內(nèi)的粒子污染,保證室內(nèi)的潔凈度要求。
C、潔凈室必須建立和維持必要的相對(duì)壓差(正壓或負(fù)壓)。
D、潔凈室應(yīng)有合理的氣流流型,以保證其室內(nèi)的潔凈度和溫、濕度等參數(shù)。
潔凈室的分類:
潔凈室的分類一般按氣流流型來分,還可按使用用途和主要控制對(duì)象來分。
A、潔凈室按氣流流型分類
潔凈室按氣流流型來分類可分為單向流潔凈室、非單向流潔凈室、混合流潔凈室和矢流潔凈室。
a、單向流潔凈室
單向流潔凈室的凈化原理是活塞擠壓原理,是潔凈氣流將室內(nèi)產(chǎn)生的粒子由一端向另一端以活塞型式擠壓出去,用潔凈氣流充滿潔凈室。單向流潔凈室又可分為垂直單向流潔凈室和水平單向流潔凈室。
①垂直單向流潔凈室是在其吊頂上滿布(≥80%)空氣過濾器(或FFU),經(jīng)其過濾的潔凈氣流從吊頂用活塞型式以一定的速度,把室內(nèi)的污染粒子向地面擠壓,被擠壓的污染空氣通過地板格柵排出潔凈室,這樣不斷地進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)潔凈室的高潔凈度。垂直單向流潔凈室可創(chuàng)造高的潔凈度(1級(jí)~5級(jí))但是,它的初投資高、運(yùn)行費(fèi)高。
②水平單向流潔凈室是在其一面墻上滿布(≥80%)空氣過濾器,被其過濾的潔凈空氣以一定的速度用活塞型式將污染粒子擠壓到對(duì)面的回風(fēng)墻,由回風(fēng)墻排出潔凈室,這樣不斷循環(huán)來實(shí)現(xiàn)高的潔凈度等級(jí)。水平單向流可創(chuàng)造5級(jí)的潔凈度等級(jí)。其初投資與運(yùn)行費(fèi)用也低于垂直單向流潔凈室。水平單向流潔凈室與垂直單向流潔凈室比較,其大的區(qū)別是垂直單向流氣流是由吊頂天花流向地面,所有工作面全部被潔凈的氣流覆蓋。而水平單向流潔凈室的氣流是由送風(fēng)墻流向回風(fēng)墻,因此,氣流在工作面潔凈度高,后面的工作面的潔凈度會(huì)越來越差。
b、非單向流潔凈室
非單向流潔凈室的凈化原理是稀釋原理。是用一定量的潔凈空氣來充淡稀釋室內(nèi)產(chǎn)生的污染粒子。潔凈空氣量越多稀釋后的潔凈度就越高。因此潔凈的送風(fēng)量(換氣次數(shù))不同,室內(nèi)空氣的潔凈度等級(jí)也不相同。在“規(guī)范”中規(guī)定:6級(jí)潔凈室的換氣次數(shù)為50~60次/時(shí);7級(jí)潔凈室的換氣次數(shù)為15~25次/時(shí);8級(jí)和9級(jí)潔凈室的換氣次數(shù)為10~15次/時(shí)。潔凈度級(jí)別不同其初投資和運(yùn)行費(fèi)也不相同。常用的非單向流潔凈室的氣流流型主要有頂送下回、頂送下側(cè)回和頂送頂回。
c、混合流潔凈室
混合流潔凈室是將垂直單向流和非單向流兩種型式的氣流組合在一個(gè)潔凈室中?;旌狭鳚崈羰铱纱蟠髩嚎s垂直單向流的面積,只將其應(yīng)用在必要的關(guān)鍵工序和關(guān)鍵部位中,用大面積的非單向流來替代垂直單向流。這樣不僅大大地節(jié)省建造投資而且也大大地節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。這種混合流潔凈室目前廣泛地應(yīng)用在微電子(超大規(guī)模集成電路)的光電子(液晶顯示器LCD、等離子PDP、發(fā)光二極管LED和薄膜晶體管有源矩陣液晶顯示器TFT-LCD)等大面積高潔凈度等級(jí)的電子工業(yè)潔凈廠房中。
d、矢流潔凈室
矢流潔凈室是用圓弧形空氣過濾器構(gòu)成的圓弧形送風(fēng)裝置,經(jīng)圓弧形過濾器送出的氣流是放射形的潔凈氣流,流線不產(chǎn)生交叉,灰塵粒子也是被放射形氣流帶到回風(fēng)口,回風(fēng)口設(shè)在對(duì)面墻的下側(cè)。矢流潔凈室可用較少量的潔凈送風(fēng)來實(shí)現(xiàn)較高潔凈度級(jí)別(5級(jí))的潔凈室。這種氣流流型在美國和日本較多(在日本稱為對(duì)角流),而我國在工程中應(yīng)用較少。
B、潔凈室按用途和主要控制對(duì)象分類
按使用用途和主要控制對(duì)象潔凈室又可分為工業(yè)潔凈室、生物潔凈室和生物安全實(shí)驗(yàn)室。
a、工業(yè)潔凈室
工業(yè)潔凈室的主要控制對(duì)象是灰塵粒子。它廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、光電子工業(yè)、機(jī)械化工工業(yè)、光學(xué)工業(yè)、航天事業(yè)等。在電子工業(yè)中微電子(集成電路)工業(yè)對(duì)潔凈室的潔凈度級(jí)別要求高。而且,隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,集成度的不斷提高,光刻線寬的不斷變小對(duì)潔凈室潔凈度等級(jí)的要求也越來越高。根據(jù)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)對(duì)未來集成電路發(fā)展趨勢(shì),以及對(duì)潔凈生產(chǎn)環(huán)境中塵粒控制的趨勢(shì)預(yù)測(cè)可以看到微電子工業(yè)對(duì)潔凈室潔凈度的要求。
b、生物潔凈室
生物潔凈室主要的控制對(duì)象是微生物、病菌等活的有生命的粒子,是不斷地生長(zhǎng)、繁殖的粒子。它所產(chǎn)生的污染不僅僅是微生物本身,而且,還有新陳代謝產(chǎn)生的二次污染。生物潔凈室主要應(yīng)用在醫(yī)療、制藥、食品、生物工程、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)以及生物安全等行業(yè)之中。
c、生物安全實(shí)驗(yàn)室
生物安全實(shí)驗(yàn)室是研究對(duì)人、動(dòng)物、環(huán)境等有害感染性的微生物、病菌、病毒等的特殊環(huán)境條件。因此,生物安全實(shí)驗(yàn)室,必須作到安全,不僅要保護(hù)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象,使實(shí)驗(yàn)得到真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果,而更重要的是保護(hù)實(shí)驗(yàn)操作人員和周圍的環(huán)境,使實(shí)驗(yàn)人員和周圍環(huán)境都能得到可靠的安全保障。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的標(biāo)準(zhǔn),可將感染微生物的危險(xiǎn)度等級(jí)依它們的危險(xiǎn)程度不同劃分為4個(gè)不同的級(jí)別。而且不同危險(xiǎn)度等級(jí)的生物安全實(shí)驗(yàn)室也要有相對(duì)應(yīng)的生物安全水平。