十萬級潔凈室潔凈室(Clean Room)彪珠，亦稱無塵車間、無塵室或清凈室风捌。潔凈室的主要功能為室內(nèi)污染控制浸船，沒有潔凈室，污染敏感零件不可能批量生產(chǎn)寝蹈。在FED-STD-2里面李命，潔凈室被定義為具備空氣過濾登淘、分配、優(yōu)化封字、構造材料和裝置的房間黔州，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崈舳燃墑e阔籽。潔凈程度和控制污染的持續(xù)穩(wěn)定性流妻，是檢驗潔凈室質(zhì)量的核心標準，該標準根據(jù)區(qū)域環(huán)境笆制、凈化程度等因素绅这，分為若干等級，常用的有標準和國內(nèi)區(qū)域行業(yè)標準在辆，一些凈化工程公司证薇，在通行標準之外，還設有自身執(zhí)行的高于化通行標準的凈化指標匆篓，凈化能力和環(huán)境適應力遠超品牌猬肖。 潔凈室是指將一定空間范圍內(nèi)空氣中的微粒子、有害空氣妙帆、細菌等污染物排除仙尔，并將室內(nèi)溫度、潔凈度兵雪、室內(nèi)壓力编撵、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明晒茁、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)易仍，而所給予特別設計的房間。亦即是不論外在之空氣條件如何變化捷嘁，其室內(nèi)均能俱有維持原先所設定要求之潔凈度绵盔、溫濕度及壓力等性能之特性。 潔凈室主要之作用在于控制產(chǎn)品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度鳍彪，使產(chǎn)品能在一個良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)璃璧、制造，此空間我們稱之為潔凈室刊愚。按照慣例踊跟，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*沒有一點灰塵鸥诽，而是控制在一個非常微量的單位上商玫。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(jīng)是小的微乎其微，但是對于光學構造而言牡借，哪怕是一點點的灰塵都會產(chǎn)生非常大的負面影響拳昌，所以在光學構造產(chǎn)品的生產(chǎn)上袭异，無塵是必然的要求。 每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數(shù)量控制在3500個以下炬藤，就達到了無塵標準的*御铃。芯片級生產(chǎn)加工的無塵標準對于灰塵的要求高于*，這樣的高標主要被應用在一些等級較高芯片生產(chǎn)上刻像。0.5uM及以下的微塵數(shù)量被嚴格控制在每立方英寸1000個以內(nèi)畅买，這也就是業(yè)內(nèi)俗稱的1K級別。 空態(tài):已經(jīng)建造完成并可以投入使用的潔凈室(設施)细睡。它具備所有有關的服務和功能谷羞。但是，在設施內(nèi)沒有操作人員操作的設備簿馍。 靜態(tài):各種功能完備脯黎、設定安裝妥當，可以按照設定使用或正在使用的潔凈室(設施)忆帐，但是設施內(nèi)沒有操作人員兵正。 動態(tài):處于正常使用的潔凈室，服務功能完善梢纫，有設備和人員;如果需要窖硝，可從事正常的工作。 單向流(層流)潔凈室原理 在潔凈室內(nèi)汤浊，從送風口到回風口邓晃，氣流流經(jīng)途中的斷面幾乎沒有什么變化，加上進風靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用砚皆，全室斷面上的流速比較均勻纤票，而至少在工作區(qū)內(nèi)流線單向平行，沒有渦流旦良。這也就是單向流潔凈室的三大特點猪攀。這里的流線單向平行，是指時均流線彼此平行侵俗，方向單一锨用。 單向流潔凈室的流態(tài)從雷諾數(shù)判斷是紊流的，所以所謂層流潔凈室的層流和流體力學上的層流是*不同的概念隘谣。因此黔酥，層流潔凈室這個名詞是不貼切的，國外某些標準和文章也指出這一點洪橘，例如英國標準BS-5295就曾把所謂層流潔凈室定義為單向流潔凈室，只是照顧習慣在括號中注明為層流棵帽。前聯(lián)邦德國標準VDl- 2083則用"非紊流的置換流"這一術語熄求，并在注中指出渣玲，層流這一概念只是為了區(qū)別早于層流潔凈室出現(xiàn)的紊(亂)流潔凈室而在當時采用的習慣用語，"層流系統(tǒng)"的確切意思并不是分層流動弟晚，而是紊流的置換流忘衍，用本章提到的概念是紊流的漸變流。在流體力學中卿城，這種流動狀態(tài)也可稱平行流或單向流枚钓。1977年中國在《空氣潔凈技術措施》中選用了"平行流"這個術語，在該術語后面同時也指出習慣上稱"層流"粟宣。 在單向流潔凈室內(nèi)喳卫，干凈氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面辑揍，所以這種潔凈室不是靠潔凈氣流對室內(nèi)臟空氣的摻混稀釋作用硫红，而是靠潔凈氣流推出作用將室內(nèi)臟空氣沿整個斷面排至室外，達到凈化室內(nèi)空氣的目的讽歹。所以综姜，前聯(lián)邦德國有人稱單向流潔凈室的氣流為"活塞流"、"平推流"前蘇聯(lián)稱之為"被擠壓的弱空氣射流"几研。干凈空氣就好比一個空氣活塞挽钧，沿著房間這個"氣缸"，向前(下)推進蚓夺，而使塵粒只能前(下)進熊朵，沒有返回，把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出房間骇另。 在單向流潔凈室以及單向流凈化設備中畴栖，可以發(fā)現(xiàn)沿壁的和兩個過濾器搭接處下方的反向氣流。這種氣流將把下方的污染傳輸?shù)缴喜吭偎拖聛戆饲В茐牧松鲜?活塞流"的狀態(tài)吗讶，危害*。對于和外界有開口相通的局部凈化設備恋捆，例如潔凈工作臺照皆，這種氣流將引射外界污染氣流，在設計上一定要減小過濾器邊框處所占的無效面積沸停，更要設法使空間的壁面盡量接近過濾器有效迭風截面膜毁。 通過上面分析，可以認為保證單向流潔凈室特性(高潔凈度和快速自凈恢復能力)的重要先決條件有兩個:①來流的潔凈度;②來流的活塞流情況; 對于來流的潔凈度愤钾，對通過高效以上過濾器送風的單向流潔凈室來說是不成問題的瘟滨，而對于來流的"活塞流"情況，則需作進~步分析能颁。 根據(jù)流體力學原理杂瘸，來流條件對以后的流動狀況將有直接的重要影響倒淫，送風面出口氣流也就是工作區(qū)的來流。 來流的紊動性大败玉，則將影響后面的單向流特性;來流未充滿流動截面祭静，則將影響后面是否能形成"活塞流"和形成的快慢;而來流未充滿流動截面也是來流素動的一個因素。所以爵路，在采用高效過濾器的條件下姻粱，保證單向流潔凈室特性的必要條件是"活塞流"，而"活塞流"的必要條件則是來流充滿流動截面你浸。但是研镀，對一間房間而不是一段管道來說，讓氣流從頭至尾*充滿流動截面也是不現(xiàn)實的莽裤。 初拱缆，確實認為這種單向平行的氣流應該充滿整個潔凈室，但這在技術上和經(jīng)濟上都是不利的店烛。隨著認識的發(fā)展谢奕，人們又指出這種單向流只是"在有限的領域內(nèi)全部空氣沿平行流線以等速流動的意思"，并認為能極力抑制渦流的發(fā)生辱甫。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的那樣的房間遍送，也稱為單向流潔凈室。這就是說店诗，不要求在整個房間都具有單向平行的流線裹刮，均勻的速度，沒有渦流庞瘸，而是只要求單向平行流特性在這個房間中占支配地位捧弃，例如在整個工作區(qū)這一層空間保證了單向流，這個房間就是單向流潔凈室擦囊。前面介紹過的國內(nèi)外有關標準违霞、措施中關于單向流潔凈室達到的高潔凈度，就是指在工作區(qū)內(nèi)達到的潔凈度瞬场。因此买鸽，密集布置的流線型散流器頂送和全孔板頂送，也被作為實現(xiàn)垂直單向流的手段使用贯被。 亂流原理 潔凈室按其氣流狀態(tài)來區(qū)分眼五，主要分為亂流(非單向流)潔凈室、單向流潔凈室和輻流潔凈室(也有稱矢流潔凈室的)彤灶，這一節(jié)主要討論亂流潔凈室看幼。前面已經(jīng)指出，不論是哪一種潔凈室，都是紊流流態(tài)虫棚。那為什么不都叫紊流潔凈室呢? 亂流潔凈室的名稱是借用于日文辽画，但是日文的亂流就是紊流的意思，而中國早在《空氣潔凈技術措施》中正式采用的亂流一詞是兼有紊流的含義而不同于流體力學上的紊流這一專有名詞黔琢。上習慣稱這種潔凈室為非單向流潔凈室。 所謂亂流潔凈室肤不，一般包括以下各種送風形式: ⑴高效過濾器頂送(有擴散板和無擴散板 ⑵流線型散流器頂進 ⑶局部孔板頂送 ⑷側(cè)送 具有這些送風形式的潔凈室寻癌，如以雷諾數(shù)判斷，顯然屬于紊流流態(tài)豌腮，但是如果把它們稱為紊流潔凈室就不合適绪封。氣流沿整個頂棚下送，室內(nèi)速度達到0.25m/s 以上椰骇，這種室內(nèi)的流動狀態(tài)也是紊流历扭，但在后面就會搞清楚，雖然這兩種送風方式都造成室內(nèi)紊流流態(tài)膨吼，但是就其凈化室內(nèi)空氣的原理來說棺氢，卻是根本不同的，后者屬于單向流或平行流潔凈室的凈化原理现恼。所以如果把前者稱為紊流潔凈室肃续，則后者也應被包含進去了。 亂流潔凈室的主要特點是從來流到出流(從送風口到回風口)之間氣流的流通截面是變化的叉袍，潔凈室截面比送風口截面大得多始锚，因而不能在全室截面或者在全室工作區(qū)截面形成勻速氣流。所以喳逛，送風口以后的流線彼此有很大或者越來越大的夾角瞧捌，曲率半徑很小，氣流在室內(nèi)不可能以單一方向流動润文，將會彼此撞擊姐呐，將有回流、旋渦產(chǎn)生转唉。這就決定亂流潔凈室的流態(tài)實質(zhì)是:突變流;非均勻流皮钠。 這比用紊流來描述亂流潔凈室更確切、更全面赠法。紊流主要決定于雷諾數(shù)麦轰，也就是主要受流速的影響，但是如果采用一個高效過濾器頂送的送風形式猴宾，則即使流速極低潘吸，也要產(chǎn)生上述各種結(jié)果，這就因為它是一個突變流和非均勻流。因此這種情況下不僅有流層之間因紊流流動而發(fā)生的摻混卤撬，而且還有全室范圍內(nèi)的大的回流巴移、旋渦所發(fā)生的摻混。 所以柄楼，概括地說瞭驴，亂流潔凈室的作用原理是:當一股干凈氣流從送風口送入室內(nèi)時，迅速向四周擴散翅陪、混合退钱，同時把差不多同樣數(shù)量的氣流從回風口排走，這股干凈氣流稀釋著室內(nèi)污染的空氣钠台，把原來含塵濃度很高的室內(nèi)空氣沖淡了欠诊，一直達到平衡。所以氣流擴散得越快辟劲，越均勻臣疑，稀釋的效果就越好。所以亂流潔凈室的原理就是稀釋作用徙菠。

十萬級潔凈室