凈化工程等級的劃分標準及相關(guān)要求
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      凈化等級一般分為100級、1000級、10000級、100000級,現在的GMP凈化車(chē)間已經(jīng)不用這個(gè)叫法了,分為ABCD級別,分別相對應于98版的幾個(gè)級別,通過(guò)檢測區域內的塵埃粒子數、浮游菌數、沉降均數評價(jià)凈化級別,各個(gè)級別有不同的要求,凈化等級分靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種。
      (一)潔凈室之等級
      世界各國均有自定規格,但普遍還是用美國聯(lián)邦標準209為多,以下僅就209D及209E和世界上其它各國制定標準作介紹與相互比較。
      209E與209D等最大的不同在于209E表示單位增加了公制單位,潔凈室等級以‵M′字頭表示,如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此類(lèi)推,配合國際公制單位標準化,M字母后之阿拉伯數字是以每立方公尺中>=0.5μm之微塵
      粒子數字以10的冪次方表示,取指數為之,若微塵粒子數介于前后二者完全冪次方之間,則以1.5、2.5、3.5….表示。
      美國聯(lián)邦標準FS 209D都以英制每立方英呎為單位,日本則是采用公制,即以每立方公尺為單位,以0.1μm微粒子為計數標準。日本標準表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,最好的等級為Class 1,最差則為Class 8,以每立方公尺中微塵粒子總數中化為10的冪次方,取其指數而得。
      (二)潔凈室的定義
      潔凈室(Clean Room),亦稱(chēng)為無(wú)塵室或潔凈室。
      潔凈室是指將一定空間范圍內的空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等的污染物排除,并將室內的溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內,而所給予特別設計的房間。亦即是不論外在的空氣條件如何變化,其室內均能俱有維持原先所設定要求的潔凈度、溫濕度及壓力等性能的特性。
      潔凈室最主要的作用在于控制產(chǎn)品(如硅芯片等)所接觸的大氣的潔凈度以及溫濕度,使產(chǎn)品能在一個(gè)良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造,此空間我們稱(chēng)之為潔凈室。
      (三)潔凈室控管項目
      1. 能除去空氣中飄游的微塵粒子。
      2. 能防止微塵粒子的產(chǎn)生。
      3. 溫度和濕度的控制。
      4. 壓力調節。
      5. 有害氣體排除。
      6. 結構物與隔間的氣密性。
      7. 靜電防制。
      8. 電磁干擾預防。
      9. 安全因素的考慮。
      10. 節能考量。
      (四)潔凈室的分類(lèi)
      1.亂流式(Turbulent Flow):
      空氣由空調箱經(jīng)風(fēng)管與潔凈室內的空氣過(guò)濾器(HEPA)進(jìn)入潔凈室,并由潔凈室兩側隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線(xiàn)型運動(dòng)而呈不規則的亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于潔凈室等級1,000-100,000級。
      優(yōu)點(diǎn):構造簡(jiǎn)單、系統建造成本底,潔凈室擴充比較容易,在某些特殊用途場(chǎng)所,可并用無(wú)塵工作臺,提高潔凈室等級。
      缺點(diǎn):亂流造成的微塵粒子于室內空間飄浮不易排出,易污染制程產(chǎn)品。另外若系統停止運轉再激活,欲達到需求的潔凈度,往往須耗時(shí)相當長(cháng)一段時(shí)間。
      2.層流式(Laminar):
        層流式空氣氣流運動(dòng)成一均勻直線(xiàn)形,空氣由覆蓋率100%的過(guò)濾器進(jìn)入室內,并由高架地板或兩側隔墻板回風(fēng),此型式適用于潔凈室等級需求較高的環(huán)境使用,一般其潔凈室等級為Class 1~100。其型式可分為二種:
       (1)水平層流式:水平式空氣自過(guò)濾器單方向吹出,由對邊墻壁的回風(fēng)系統回風(fēng),塵埃隨風(fēng)向排出室外,一般在下流側污染較嚴重。
       優(yōu)點(diǎn):構造簡(jiǎn)單,運轉后短時(shí)間內即可變成穩定。
       缺點(diǎn):建造費用比亂流式高,室內空間不易擴充。
       (2)垂直層流式:房間天花板完全以ULPA過(guò)濾器覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高的潔凈度,在制程中或工作人員所產(chǎn)生的塵??煽焖倥懦鍪彝舛粫?huì )影響其它工作區域。
       優(yōu)點(diǎn):管理容易,運轉開(kāi)始短時(shí)間內即可達穩定狀態(tài),不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
       缺點(diǎn):構造費用較高,彈性運用空間困難,天花板之吊架相當占空間,維修更換過(guò)濾器較麻煩。
       3.復合式(Mixed Type):
       復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用,可提供局部超潔凈空氣。
       (1)潔凈隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過(guò)濾器將制程區域或工作區域100%覆蓋使潔凈度等級提高至10級以上,可節省安裝運轉費用。此型式需將作業(yè)人員工作區與產(chǎn)品和機器維修予以隔離,以避免機器維修時(shí)影響了工作及品質(zhì),ULSI制程大都采用此種型式。
       潔凈隧道另有二項優(yōu)點(diǎn):A.彈性擴充容易; B.維修設備時(shí)可在維修區輕易執行。
       (2)潔凈管道(Clean Tube):將產(chǎn)品流程經(jīng)過(guò)的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)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,少量送風(fēng)即可得到良好潔凈度,可節省能源,不需人工的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)為最適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導體業(yè)界均適用。
       (3)并裝局部潔凈室(Clean Spot):將潔凈室等級10,000~100,000的亂流,潔凈室內產(chǎn)品制程區的潔凈度等級提高為10~1000級以上,以為生產(chǎn)之用;潔凈工作臺、潔凈工作棚、潔凈風(fēng)柜即屬此類(lèi)。
       潔凈工作臺:等級Class 1~100級。
       潔凈工作棚:為在亂流式潔凈室空間內以防靜電透明塑料布圍成一小空間,采用獨立的HEPA或ULPA及空調送風(fēng)機組而成為一較高級潔凈空間,其等級為10~1000級,高度在2.5米左右,覆蓋面積約10m2以下,四支支柱并加裝活動(dòng)輪,可彈性運用。

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