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无尘车间

无尘车间(Clean Room),亦称为无尘室或清净室。它是污染控制的基础。没有无尘车间,污染敏感零件不可能批量生产。在FED-STD-2里面,无尘车间被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间,其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度,从而达到适当的微粒洁净度级别。

无尘车间是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化,其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。

无尘室最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度日及温湿度,使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造,此空间我们称之为无尘室。按照国际惯例,无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘,而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小的微乎其微,但是对于光学构造而言,哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响,所以在光学构造产品的生产上,无尘是必然的要求。

如表所示,每立方米将大于0.5微米粒径的微尘数量控制在3500个以下,就达到了国际无尘标准的A级。应用在芯片级生产加工的无尘标准对于灰尘的要求高于A级,这样的高标主要被应用在一些等级较高芯片生产上。微尘数量被严格控制在每立方米1000个以内,这也就是业内俗称的1K级别。

特点:

1、组装式结构设计,安装方便,大大缩短了交货周期;

2、模块化结构,提高净化级别容易,扩展性强,且重复利用价值高;

3、相对传统无尘室,成本低、施工 快、且对楼层高度低不限。

工程施工规划

动线规划要点:要检讨分析人车路径、配管系统、排气管道、原料搬运和作业的流程等,尽量缩短动线,并避免交叉,以防止交叉污染。作业者、化学药品、材料等动线勿集中;无尘车间四周,宜设缓冲区;制造装置的出入,不要对作业产生大影响。

有些空气净化系统的空气,如经处理仍不能避免交叉污染时,则不能循环使用:固体物料的粉碎、称重、配料、混合、制料、压片、包衣、灌装等工序;用有机溶媒精制的原料药精制、干燥工序;放射性药品生产区;病原体操作区;工艺过程中产生大量有害物质、挥发性气体的生产工序;固体口服制剂的颗料。

控管项目

主要有:能除去空气中飘游之微尘粒子;能防止微尘粒子之产生;温度和湿度之控制;压力之调节;有害气体之排除;结构物与隔间之气密性;静电之防制;电磁干扰预防;安全因素之考虑;节能之考量;照度的的调节。

无尘车间结构

无尘室的构成是由下列各项系统所组成(在所组成的系统分子中是缺一不可的),否则将无法构成一完整且品质良好的无尘室:

1、天花板系统:包括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或Ceilingframe)。

2、空调系统:包括空气舱、过滤器系统、风车等。

3、隔墙板(Partitional wall):包括窗户、门。

4、地板:包括高架地板或防静电地板、以及环氧自流平及滚涂地面。

5、照明器具:包括日光灯、黄色灯管等。

6、无尘室之建筑主体构造:一般是用钢筋或骨水泥,但无论是何种构造,必须满足如下之条件:

A.不会因温度变化与振动而发生裂痕;

B.不易产生微尘粒子,且很难附着粒子;

C.吸湿性小;

D.为了维持室内之湿度条件,热绝缘性要高。

按无尘室用途分类

1、工业无尘室

以无生命微粒的控制为对象。主要控制空气尘埃微粒对工作对象的污染,内部一般保持正压状态。它适用于精密机械工业、电子工业(半导体、集成电路等)宇航工业、高纯度化学工业、原子能工业、光磁产品工业(光盘、胶片、磁带生产)LCD(液晶玻璃)、电脑硬盘、电脑磁头生产等多行业。

2、生物无尘室

主要控制有生命微粒(细菌)与无生命微粒(尘埃)对工作对象的污染。又可分为;

A、一般生物无尘室,主要控制微生物(细菌)对象的污染。同时其内部材料要能经受各种灭菌剂侵蚀,内部一般保证正压。实质上其内部材料要能经受各种灭菌处理的工业无尘室。例:制药工业、医院(手术室、无菌病房)食品、化妆品、饮料产品生产、动物实验室、理化检验室、血站等。

B、生物学安全无尘室:主要控制工作对象的有生命微粒对外界和人的污染。内部要保持与大气的负压。例:细菌学、生物学、洁净实验室、物物工程(重组基因、疫苗制备)。

如何做好无尘车间的管理维护

洁净技术在近20年发展迅速,各种规模、不同等级的无尘室在电子、精密机械、航天、医疗、食品、化妆品、生物制药等行业发挥着日益重要的作用,为提高产品质量、开发高新产品做出了重要贡献。无尘室如果设计是正确、合理的,施工建造是高质量的,但在运行维护管理中不科学、不严格、必将使无尘室的空气洁净度逐渐下降,造成实际生产环境中的多项指标偏离规定要求,从而产品质量下降,甚至不合格。

无尘室人员管理,制定专职管理人员的职责、无尘室人员的准入制度、人员培训教育规定、进入无尘室人员的“人净程序”管理。物流管理,物料进入、各类设备进入,以及相关设备、管线的维护管理,应做到不得将微粒、微生物带入室内。洁净度管理,包括洁净服采购和制作、洁净服使用管理、洁净服的清洗规定等。清扫、灭菌管理,对于无尘室内的各种设备和设施的清扫灭菌方法,周期和检查作明确的规定,防止、消除无尘室内尘粒、微生物的产生、滞留及繁殖。严格各类设备、设施的维护管理,制定相应的操作规程,保证各类设备、设施按要求正常运转,包括净化空调系统、各类水电系统、生产工艺设备和器具等,以确保产品生产工艺要求和空气洁净度级别。

监控无尘室在使用过程中正常的运行和维护,应对室内的运行状况及相关设施进行定期检查。如:在规定的时间、地点,用粒子计数器测定控制粒径的微粒数;在规定时间、地点测定沉降菌落数或浮游菌数等;温湿度方面,在规定的时间、地点测定和核对连续测定记录;测量净化空调系统的高效过滤器的压差,检查空气过滤器是否堵塞、安装的密封垫是否完好或过滤器损坏引起的泄露情况,使用风速计检查局部排风装置的风量;使用噪声测定仪在规定的时间、地点测定噪声值;检查送风机轴承、送风机的运行状态、尘埃和污物,以及送、回风管道内部和送风口的腐蚀及污垢等情况;无尘室内是否保值清洁、顶棚和墙面是否有裂缝或腐蚀;涂敷状态、机械和设备类有没有异常现象等,必须逐个列表检查,不能遗漏任何一项;使用照度表在规定的时间、地点测定照度值;使用压差表测定无尘室内外的静压差。

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