無塵室的等級分類及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
01
無塵室的等級說明
依據(jù)美國聯(lián)邦政府頒布的標(biāo)準(zhǔn)【Federal Atandard（FS）209E，1992】，可將無塵室分為六級。分別是1級、10級、100級、1000級、10000級、100000級，如果無塵室的等級只用塵粒數(shù)目來敘述，則可假設(shè)塵粒的尺寸是0.5um，無塵室等級應(yīng)以特定塵粒尺寸的級數(shù)來表示。例如：10級在0.2um（塵粒尺寸在0.2um或更大下，密度不大于75顆/立方英尺），1級在0.1um（塵粒尺寸在0.1um或更大下，密度不大于35顆/立方英尺）。
02
無塵室等級標(biāo)準(zhǔn)
據(jù)查詢無塵室等級標(biāo)準(zhǔn)的版本較多，于是小編就整理兩個較常用的劃分標(biāo)準(zhǔn)，分別是國際標(biāo)準(zhǔn) IOS14644-1、中國標(biāo)準(zhǔn) GB/T16292-1996，具體詳情請看下表：
空氣潔凈度分級標(biāo)準(zhǔn)：IOS14644-1（國際標(biāo)準(zhǔn)）
空氣潔凈度等級（N） | 大于或等于所標(biāo)粒徑的粒子最大濃度限值（個/每立方米空氣粒子） | |||||
0.1um | 0.2um | 0.3um | 0.5um | 1um | 5um | |
ISO Class 1 | 10 | 2 | ||||
ISO Class 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | ||
ISO Class 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | |
ISO Class 4 | 10000 | 2370 | 1020 | 352 | 83 | |
ISO Class 5 | 100000 | 23700 | 10200 | 3520 | 832 | 29 |
ISO Class 6 | 1000000 | 237000 | 102000 | 35200 | 8320 | 293 |
ISO Class 7 | 352000 | 83200 | 2930 | |||
ISO Class 8 | 3520000 | 832000 | 29300 | |||
ISO Class 9 | 35200000 | 8320000 | 293000 | |||
注：由于涉及測量過程的不確定性，故要求用不超過三個有效的濃度數(shù)字來確定等級水平 | ||||||
空氣潔凈度分級標(biāo)準(zhǔn)：GB/T16292-1996（中國標(biāo)準(zhǔn)）
粒徑、數(shù)值潔凈度級別 | 塵埃最大允許數(shù)/立方米 | 微生物最大允許數(shù) | ||
≥0.5um | ≥5um | 浮游菌/立方米 | 沉降菌/皿 | |
100級 | 3500 | 0 | 5 | 1 |
10000級 | 350000 | 2000 | 100 | 3 |
100000級 | 3500000 | 20000 | 500 | 10 |
300000級 | 10500000 | 60000 | - | 15 |
03
無塵室標(biāo)準(zhǔn)分類
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亂流式(Turbulent Flow)：
空氣由空調(diào)箱經(jīng)風(fēng)管與無塵車間內(nèi)的空氣過濾器(HEPA)進(jìn)入無塵室，并由無塵車間兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線型運(yùn)動呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于無塵室等級為1,000-100,000級的。
優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、系統(tǒng)建造成本低，無塵室擴(kuò)充比較容易，在某些特殊用途場所可并用無塵工作臺，提高無塵車間等級。
缺點(diǎn)：亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出，易污染產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)再激活，欲達(dá)要求的潔凈度，需耗時相當(dāng)長一段時間。
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層流式(Laminar)：
層流式空氣氣流運(yùn)動成均勻的直線形，空氣由覆蓋率100%的過濾器進(jìn)入室內(nèi)，并由高架地板或兩側(cè)隔墻板回風(fēng)，此型式適用于無塵室等級需求較高的環(huán)境使用，一般其無塵室等級為Class 1~100。
其型式可分為二種：
?無塵車間水平層流式：水平式空氣自過濾器單方向吹出，由對邊墻壁的回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)，塵埃隨風(fēng)向排出室外，一般下流側(cè)污染較嚴(yán)重。
優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)后短時間內(nèi)即可變穩(wěn)定。
缺點(diǎn)：建造費(fèi)用比亂流式高，室內(nèi)空間不易擴(kuò)充。
?無塵車間垂直層流式：房間天花板完全用ULPA過濾器覆蓋，空氣由上往下吹，可獲得較高的潔凈度，在生產(chǎn)中或工作人員所產(chǎn)生的塵埃可快速排出室外并不會影響其它工作區(qū)域。
優(yōu)點(diǎn)：管理容易，運(yùn)轉(zhuǎn)開始短時間內(nèi)即可達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，不易受作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點(diǎn)：構(gòu)造費(fèi)用較高，彈性運(yùn)用空間困難，天花板的吊架相當(dāng)占空間，維修更換過濾器較麻煩。
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復(fù)合式(Mixed Type)：
復(fù)合式是將亂流式及層流式予以復(fù)合并用，可提供局部超潔凈空氣。
無塵車間潔凈隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA過濾器將生產(chǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。此型式需將作業(yè)人員的工作區(qū)與產(chǎn)品和機(jī)器維修予以隔離，以避免機(jī)器維修時影響了工作及品質(zhì)，超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)大都采用此種型式。
潔凈隧道另有二項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：彈性擴(kuò)充容易、維修設(shè)備時可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。
無塵車間潔凈管道(Clean Tube)：將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動生產(chǎn)線包圍并凈化處理，將潔凈度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離，少量的送風(fēng)即可得到良好的潔凈度，可節(jié)省能源，不需人工的自動化生產(chǎn)線最適宜使用。藥品、食品及半導(dǎo)體均適用。
無塵車間并裝局部無塵室(Clean Spot)：將亂流無塵室內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)的潔凈度等級提高為10~1000級以上，為生產(chǎn)用。
04
無塵室的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
若想檢驗(yàn)無塵室是否達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，大家可以先從遮蔽率；風(fēng)速、溫濕度；壓差、構(gòu)成要求這四個方面考慮：
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遮蔽率
無塵等級 | Air Change（次/hr） | HEPA遮蔽率 |
Class 100 | 240-480 | 50%-100% |
Class 1000 | 17-240 | 10%-35% |
Class 10000 | 10 | 8%-10% |
Air Change：FFU的表面積*風(fēng)速*FFU數(shù)量/無塵室體積
HEPA遮蔽率：FFU的表面積*FFU數(shù)量/無塵室面積
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風(fēng)速、溫濕度
氣流速度為：0.3-0.5m/s（60-100ft/min）
一般溫度控制范圍：T=（21±2）℃
一般濕度控制范圍：（45±5）%RH
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壓差
在兩個無塵室間合理的設(shè)計壓力差應(yīng)為10Pa，而在無塵室和未確認(rèn)潔凈等級的區(qū)域應(yīng)保持有15Pa的壓力差。當(dāng)產(chǎn)生這些壓力差有實(shí)際困難時，維持5Pa的最小壓力差是可以接受的。
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構(gòu)成要求
A.不會因溫度變化與振動而發(fā)生裂痕
B.不易產(chǎn)生微塵粒子，且很難附著粒子
C.吸濕性小
D.為了維持室內(nèi)之濕度條件，熱絕緣性要高
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