實驗室凈化潔凈工程

      潔凈室(Clean Room)，亦稱為無塵室或清凈室。它是污染控制的基礎，沒有潔凈室，污染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2里面，潔凈室被定義為具備空氣過濾、分配、優化、構造材料和裝置的房間，其中特定的規則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度，從而達到適當的微粒潔凈度級別。 簡介 潔凈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。亦即是不論外在之空氣條件如何變化，其室內均能俱有維持原先所設定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。 潔凈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境空間中生產、制造，此空間我們稱之為潔凈室。按照國際慣例，無塵凈化級別主要是根據每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數量來規定。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。 每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數量控制在3500個以下，就達到了國際無塵標準的A級。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。0.5uM及以下的微塵數量被嚴格控制在每立方英寸1000個以內，這也就是業內俗稱的1K級別。 形態 空態：已經建造完成并可以投入使用的潔凈室（設施）。它具備所有有關的服務和功能。但是，在設施內沒有操作人員操作的設備。 靜態：各種功能完備、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），但是設施內沒有操作人員。 動態：處于正常使用的潔凈室，服務功能完善，有設備和人員；如果需要，可從事正常的工作。 單向流（層流）潔凈室原理 在潔凈室內，從送風口到回風口，氣流流經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，全室斷面上的流速比較均勻，而至少在工作區內流線單向平行，沒有渦流。這也就是單向流潔凈室的三大特點。這里的流線單向平行，是指時均流線彼此平行，方向單一。 單向流潔凈室的流態從雷諾數判斷是紊流的，所以所謂層流潔凈室的層流和流體力學上的層流是完全不同的概念。因此，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，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。前聯邦德國標準VDl- 2083則用“非紊流的置換流”這一術語，并在注中指出，層流這一概念只是為了區別早于層流潔凈室出現的紊（亂）流潔凈室而在當時采用的習慣用語，“層流系統”的確切意思并不是分層流動，而是紊流的置換流，用本章提到的概念是紊流的漸變流。在流體力學中，這種流動狀態也可稱平行流或單向流。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”。 在單向流潔凈室內，干凈氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠潔凈氣流對室內臟空氣的摻混稀釋作用，而是靠潔凈氣流推出作用將室內臟空氣沿整個斷面排至室外，達到凈化室內空氣的目的。所以，前聯邦德國有人稱單向流潔凈室的氣流為“活塞流”、“平推流”前蘇聯稱之為“被擠壓的弱空氣射流”。干凈空氣就好比一個空氣活塞，沿著房間這個“氣缸”，向前（下）推進，而使塵粒只能前（下）進，沒有返回，把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出房間。 在單向流潔凈室以及單向流凈化設備中，可以發現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到上部再送下來，破壞了上述“活塞流”的狀態，危害極大。對于和外界有開口相通的局部凈化設備，例如潔凈工作臺，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，更要設法使空間的壁面盡量接近過濾器有效迭風截面。