无尘室污染控制的基础知识

1、无尘室污染控制的基础知识无尘 室是产品在生产过程中环境被控制的房间,在无尘室中 空气的尘粒被集中控制在一定标准范围内,并消除微米级的 空气污染。这些尘粒通常由人体产生,加工过程中产生,设 备装置产生,必须不断从空气中除去它们。尘粒除去需要达 到什么水平需依靠标准要求,美国联邦标准 209E 现在被广 泛应用,该标准规定了空气洁净度的等级,洁净室或洁净区 域空气粒子数量的多少,科学严谨的标准有利用防止产品污 染。控制污染唯一的方法是控制整个环境,包括室内之温湿度、 洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明 等需要控制,尘粒来源需要控制或消除。只要可能,清洁室 内的工作要多于清洁过滤器

2、,无尘室的设计和制造使用时需 要科学的设计方案和方法,在电子学,药学,生物制药,医 学医疗仪器工业和其它的关键制造业的环境生产中已被证 实 .在比较无尘室和一栋典型的办公大楼的不同时只需抓住一 个核心“空气粒子数监控”,典型办公大楼空气每立方英尺包含 500,000-1,000,000个 粒子 (直径 0.5微米以上 ; 100级无尘室设计空气粒子允许数不超过每立方英尺 100 个 粒子 (直径 0.5微米以上 ; 1000 和 10,000无尘室分别被 设计限制粒子为 1000 和 10,000每立方英尺。一根人类的头发直径约为 75-100 个微米,小于头发 200倍 的粒子(0.5微米在

3、无尘室却能引起重要的灾难 . ,污染能 导致昂贵的停工时间而且增加制造成本,事实上,十亿美元 的美国航空暨太空总署哈柏太空望远被损坏就是因为小于 0.5微米的粒子污染造成。 无尘室一经建造 , 在维护和清洁上 也必须有同样高的标准 . 本手册专门准备给专业清洁人士 提供无尘室如何清洁的基础知识。污染是什么 ?污染是物件表面被污染物质污染的过程或行为,有两种广 义范畴的表面污染 :膜状类型和微粒子 , 这些污染物能在小 型电路上产生 " 凶手缺点 ", 只有 10nm(奈米 的膜装污染 物能大幅减少晶圆或芯片涂料的附着 . 一般广泛可接受的 污染物的大小是 0.5微米的粒子

4、, 现在一些微电子工业控制 目标是更小的粒子。部分污染物明细可参见下面污染的来源 , 任何这些尘粒可 能是损害一个线路的来源, 我们的目标是阻止这些污染物 进入无尘环境 , 它需要每个进入无尘室的人员承诺避免发生,专业清洁人员需知道污染控制的重要性 , 无论谁进入无 尘室或在无尘室清洁时都需要严格执行这样要求,不可接受 任何妥协。污染的来源多数污染物已经证实主要有以下将要提到的五个基本来源, 设备、人、工具、液体和制造的产品都可能产生污染,重新 回顾这些因素将有助于我们更好理解污染的产生根源。 1、设备墙壁,地板和天花板油漆和涂料建筑材料 (粉尘颗粒 , 可见灰尘 空气调节装置残片房间空气和水

5、蒸气溢出物和泄漏物2、人员产生皮肤产生的皮屑和油脂化妆品和香水唾沫衣服碎片 (棉绒、 纤维等 头发3、工具产生摩擦产生物和包装产生尘粒润滑物和喷射物机械震动扫帚,拖把和除尘器4、流体物空气漂浮物细菌 , 有机物和水蒸气地板抛光剂和涂料化学清洁药品增塑剂除离子水5. 产品产生硅片石英碎片无尘室材料产生碎片铝制品产生残存物污染控制的关键要素综合考虑多方面因素,有利于整个污染控制计划做得更好,当我们提供一份高效污染控制项目时,有以下项目需要考虑 到。HEPA (高效空气过滤器HEPA 在污染控制的维护上是非常重要的,对于直径大于 0.3um 的尘粒的过滤效率可以达到 99.97%无尘室气流装置设计无

6、尘室设计成让气流以一个方向流动(或是垂直的或是水平 的,并以一般是 0.3米 /秒 /至 0.5米 /秒的均速流过整个 空间,这种称为单向流洁净室,气流有越多的障碍就会产生 更多的紊流,紊流能产生尘粒的移动。过滤器除了 HEPA 过滤器广泛地用于无尘室外,还有很多其它类型 的过滤器用于从气体和液体中除去尘粒,这些过滤器都是提 供高效率污染控制的基础。清洁在污染控制中清洁是最基本的要素之一,必须下决心制定详 细的洁净室维护和清洁计划,无尘室清洁及操作程序须文件 化,且无尘室管理条例也需与合作的供应商达成统一,在进 行无尘室清洁项目之前有很多问题需要清洁管理人员事先考虑。清洁什么?清洁的标准是怎样

7、的?在无尘室中需要用到什么样的清洁物料?什么时候清洁无尘室?无尘室的清洁频繁?无尘室工衣在无尘室中不同位置间移动也需要无尘工衣穿着发生变化, 知道无尘室管理的工衣需求是非常重要的,手套、口罩、头 罩在几乎每个无尘室环境中都是标准着装,工作服用得越来 越广泛,连体服在很多无尘环境中也被要求用到。洁净室中的人员当人员出现在无尘室中时身体和心理上因素都需注意,身体 举动比如快速移动和剧烈动作都能产生污染,心理因素例如 温度、湿度、气味和工作场所的姿势都是重要的,以下有多 种人为产生的污染方式:1 人体产生物质 -皮屑、皮脂油、汗液和头发2 行为 -运动速度、打喷嚏和咳嗽3 姿势 -工作习惯和工人之间

8、的沟通姿势在无尘室中人是污染的主要来源,注意下表中人的不同活动 每分钟产生的尘粒数。 日用品在无尘室中选择和使用日用品时需要谨慎 , 无尘抹布 , 无尘纸 和无尘笔以及其它在无尘室需用到的物料需经过仔细的筛 选和选择 , 在这些物品进入无尘室之前 , 评估是否满足无尘室 条件是很基本的工作 , 实际上 , 很多无尘室管理人员都要有经 批准可在无尘室使用的物料清单。化妆品很多化妆品含有钠、镁、硅、钙、钾或铁等化学元素,这些 化学物质能产生有害的尘粒,无尘室管理人员可以在无尘室 中禁止或限制使用化妆品,当然取决于这些物质对在无尘室 中生产出来产品的危害,最近发现造成空间望远镜的镜片出 现不清晰的物

9、质就是因为在无尘室受到化妆品的污染。测量和仪器一些与污染控制相关的重要测量, 如尘粒数、 空气流动 /速度、 湿度、温度和表面洁净度,无尘室管理人员通常有测试标准 和(或测量仪器去测量这些重要项目。静电放电(ESD 两个物体表面接触就会产生静电放电,空气的移动也能产生 静电,人员接触后的物体表面或走过地面时能产生摩擦静 电,用 ESD 防护材料避免 ESD 危害,无尘室管理人员要根 据自已的个人工作经验去理解哪些条件下能出现静电和怎 样去防止静电的危害。无尘室清洁程序以下将介绍一些清洁无尘室的程序,在这里特别强调这些程 序只是指导方针而不是强制标准或准则。在这里提到的清洁 程序明细都是日常清洁

10、任务,在实际的无尘室清洁程序中可 以替代推荐中的某些条款。对于清洁管理人员来讲,回顾所 有在无尘室管理中要用到的清洁程序是非常重要的,每个无 尘室都要准备详细的清洁计划,以下是清洁万级无尘室需要 完成的清洁程序。Class 10,000无尘室清洁程序无尘室和受控区域的日常清洁维护的重点首先是确保质量, 无尘室清洁的日常工作需要认真执行。不正确的无尘室清洁 可能导致污染和终端产品质量的缺陷,正确选择设备和物料 的清洁方式的是非常重要。在无尘室中只能用已经被证实有 良好无尘性能的产品,这些产品需要列举出来,并且告之所 有产商这些产品需要有严格污染控制方法,所有程序应该严 格执行。以下为无尘室中如何

11、组织及执行清洁任务的例子, 这些并非为强制程序或时间计划,它们只是准备工作程序和 时间表的指导方针,实际的清洁需求包含在以下任何的清洁 计划中。 清洁无尘室需用到的设备和清洁用品(所有无尘用品必须符合万级最低要求1.清洁及消毒溶液2. 无尘拖把3. 无尘室真空吸尘器(如果条件允许4. 无尘抹布5. 无尘拖把专用桶及拧干器无尘室的清洁维护任务(频率可以变化主要取决于实际需要1. 受控环境中清洁所有工作台面2. 地板和工作表面用真空吸尘器清洁(如果条件允许3. 无尘室垃圾和废弃物的处理4. 用指定的溶剂清洁门、门框、传递窗和更衣室5. 用拖把拖洗无尘室地板Class 1000无尘室的清洁程序以下表

12、格为推荐的千级无尘室的清洁频率,实际清洁标准及 频率必须依照推荐的要求。以上明细是千级无尘室清洁中需要完成的普遍任务，该明细 并不是最详尽的，但给出了很多如何准备清洁计划和制定清 洁频率的方法，一份与无尘室管理相结合的评估程序将有助 于更好定义这些任务和频率。 详尽的，但给出了很多如何准备清洁计划和制定清洁频率的 方法，一份与无尘室管理相结合的评估程序将有助于更好定 义这些任务和频率。 无尘室个人行为规范 以下为推荐的在无尘室操作时需要遵守的个人行为规范，所 有专业的清洁人员都应该知道并时刻遵守这些规定。 1. 所有个人物品，如钥匙，手表，戒指，火柴，打火机和香 烟需储存在无尘室外的个人储存柜

13、中。 2.个人贵重物品如钱包允许随身携带至无尘室，但是决不 能将它们从无尘工衣里面拿出来。 3.洁净室内禁止吃喝，吸烟，禁止咀嚼口香糖或糖果。 4.进入无尘室只能穿戴经过批准使用的无尘工衣。 5.在洁净室内不允许使用化妆品，包括: 口红、眼影、眉 毛铅笔，睫毛膏，假眼睫毛，指甲油，喷发剂，以及在修 面和喷香水之时大量重复使用气雾化妆品。 6.在无尘室中只能用专用的无尘纸张。 7.无尘室中的书写工具必须是专用的无尘圆珠笔。 8.禁止使用纸制或织物手巾，建议在无尘室中使用带高效 过滤器的手动干衣设备。 9.戴手套或手指套后不允许接触任何不清洁的物体或物体 表面。 10.在传递产品时要戴手套、手指套，或用钳子、镊子等工 具，手指印是产品污染的主要来源。 11.应该避免溶液接触裸露的皮肤， 它可移动皮肤上的汗液 及油污并且增加皮肤的皮屑等脱落物。 12.允许使用主要成份是皂甙类的皮肤清洁剂， 它可以减少 皮肤新陈代谢产生的脱落物。 13.所有清洁程序中用到的工具、 容器和夹具需要清洁至无 尘室表面同等级别，因为这些物品都是污染的来源之一。 14.工具不允许直接放在在工作台或工作椅的表面， 应该先 垫放在无尘抹布上。 15.在无尘室中只能使用专用的无尘抹布， 这些抹布也必须 在无尘室中清洗。 16.所有设备、 物料和容