无尘室常识及管理

关于无尘室常识及管理一、无尘室常识本节重点：1、理解无尘室定义2、熟悉相关术语3、认识洁净度等级标准第2页,共95页，2024年2月25日，星期天1、无尘室定义

无尘室也称为洁净室(Clean

Room)：是指能将一定空间范围内之空气中的悬浮微粒、细菌等污染物排除，并将室内之温湿度、洁净度、压力、气流速度及静电等影响生产之环境因素控制在某一设计需求范围内，而给予特别设计的房间。重点：不论外面空气条件如何变化，其室内均能具有维持所设定的洁净度、温湿度及压力等生产所需环境因素性能的特性。

第3页,共95页，2024年2月25日，星期天2、按功能分类：A.工业洁净室(IndustrialCleanRoom,ICR)以无生命微粒的控制作为对象。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、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。B.生物洁净室(BiologicalCleanRoom,BCR)

除ICR的要求外，以过滤或杀菌方式对生物粒子也加以控制的空间。如医学、药物、食品及生物实验等。第4页,共95页，2024年2月25日，星期天3、按空气流向分类：无尘室不同于一般空调房间，其主要目的是供给足量的清洁空气，排替、稀释室内所产生的污染物质，使室内洁净度满足要求。按空气流向分类：A.乱流型B.层流型第5页,共95页，2024年2月25日，星期天A、乱流无尘室第6页,共95页，2024年2月25日，星期天优点：1.构造简单。2.设备费用低。3.隔间的扩充比较容易。4.若在加用无尘台则可确保高洁净度。缺点：1.由于是乱流，污染粒子有可能在室内循环。2.人员及机器的配置及管理需注意。3.到稳定狀态需要一段时间。乱流无尘室的优、缺点第7页,共95页，2024年2月25日，星期天层流式空气气流运动成一均匀之直线，空气由覆盖率百分之百之过濾器进入室内。并由高架地板或兩侧格强板回风，此型式适用于洁净室等级需求较高之环境使用，一般其洁净室等级为Class1～100。此型分为二种：水平层流式

垂直层流式B、层流无尘室第8页,共95页，2024年2月25日，星期天B-1、水平层流无尘室第9页,共95页，2024年2月25日，星期天B-2、垂直层流无尘室第10页,共95页，2024年2月25日，星期天3、洁净技术的诞生及发展：一切技术的产生与发展，都是出于生产的需要，洁净室技术也不例外。在第二次世界大战期间，美国生产的飞机导航用气浮陀罗仪，由于质量不稳定，每10个陀罗仪平均要返工120次。50年代初朝鲜半岛战争期间，美国的16万台电子通讯设备，更换了百万个以上的电子部件，雷达出故障的时间占84%，潜水艇声纳出故障的时间占48%。原因都是电子器件、零部件的可靠性差，质量不稳定。军方与厂商究其原因，最终从多方面判定与生产环境不洁净有关。到50年代初，美国原子能委员会为解决对人体有害的放射性尘埃的捕集问题，于1951年研制成功的高效空气过滤器（HEPA—HighEfficiencyParticulateAirFilter）应用于生产车间的送风过滤，才真正诞生了具有现代意义的洁净室。第11页,共95页，2024年2月25日，星期天124、相关术语悬浮微粒：一般指悬浮于空气中的固态和液态微粒，其粒径尺寸范围约在0.1～5μm之间。洁净度：用以表示单位体积空间内空气中所含微粒大小及数量的多少，是区分空间洁净程度的标准。气闸室：设置在洁净室出入口，阻隔室外或邻室污染气流和压差控制而设置的缓冲间。第12页,共95页，2024年2月25日，星期天13风淋室：气闸室的一种，通过安装风机、过滤网及控制系统等对入室人员进行周身吹扫通道，它是减少外来污染的有效途径之一。洁净工作服：为把工作人员产生的粒子限制在最小程度所使用的发尘量少的洁净服装。高效空气过滤器HEPA

：在额定风量下，对粒径大于等于0.3μm粒子的捕集效率在99.99%以上及气流阻力在250Pa以下的空气过滤器。超高效空气过滤器：在额定风量下，对粒径0.1～0.2μm粒子的捕集效率在99.999%以上及气流阻力在280Pa以下的空气过滤器。第13页,共95页，2024年2月25日，星期天14换气次数：换气次数=房间送风量/房间体积，单位是次/小时。作为设计洁净室送风量的估算值：静压差：为避免洁净室内的洁净度受邻室的污染，或污染邻室，洁净度不同的洁净室之间，洁净室与一般房间之间要保持适当的静压差，静压差不得小于5Pa。与室外的压差应不小于10Pa。第14页,共95页，2024年2月25日，星期天

洁净度与换气次数的关系

洁净度换气次数（次/小时）100000≥25

10000≥35

1000≥40100级按送风截面风速0.2--0.45m/s计算送风量第15页,共95页，2024年2月25日，星期天16通常无尘室均需維持正压以防止外部污染流入,并有利于内部微尘的排出。正压值一般遵循以下两条设计：1、不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差，应不小于5Pa；2、洁净厂房室内与室外的压差应不小于10Pa，一般为10~20Pa。(1Pa=1N/m2)

正压Class1KP1+10PaClass10KP1+5Pa+++P1=P+10~20PaPCR外界第16页,共95页，2024年2月25日，星期天新风量：是指不从空调系统进入的，而是从门窗进入的空气总量。新风量是衡量室内空气质量的一个重要标准。新风量不足的危害：长期处于新风量不足的室内易患“室内综合症”，出现头痛、胸闷、易疲劳的症状，还容易引发呼吸系统和神经系统等疾病。我国国家标准GB/T18883-2002规定，新风量不应小于30m3/h.人。中国是在2003年发生非典时才开始真正关注新风量的。北京市卫生局对北京80家公共场所的空气质量进行抽查，检查结果90%属于严重污染。第17页,共95页，2024年2月25日，星期天18

洁净室的新风量应取以下两项中的最大值:

a.补偿室内排气量和保证室内正压值所需空气量之和。b.保证洁净室工作人员所需的新鲜空气。依据<洁净厂房设计规范>每人每小时新风量不小于40m3。第18页,共95页，2024年2月25日，星期天民用建筑新风量标准第19页,共95页，2024年2月25日，星期天5、空气洁净度标准第20页,共95页，2024年2月25日，星期天以直径0.5微米的尘粒作为比较标准，在1立方英尺的空间中：大于0.5微米的尘粒少于一个，就称为Class1。大于0.5微米的尘粒少于十个，就称为Class10。大于0.5微米的尘粒少于1000个，就称为Class1000。依次类推，10000，100000，一般区。1米=3.28英尺

1米3=35.29英尺35-1、洁净度等级概念1立方英尺(0.0283立方米)1英尺(0.3048米)

直径≥0.5um的尘粒最大不超过10000个.第21页,共95页，2024年2月25日，星期天5-2、洁净室分级的意义Class1：主要用于制造集成电路的微电子工业，对集成电路的的精度要求为亚微米。Class10：主要用于带宽小于2微米的半导体工业。Class100：可用于医药工业的无菌制造工艺；外科手术，包括植入手术；集成电路的制造；对细菌感染特别敏感的病人的隔离治疗，比如像骨髓移植病人术后的隔离治疗。第22页,共95页，2024年2月25日，星期天Class1000：主要用于高质量光学产品的生产，还用于测试、装配飞机蛇螺仪，装配高质微型轴承等。Class10000：主要用于液压设备或气压设备的装配；食品饮料工业；医药工业；电子工业。Class100000：适用于很多工业部门，比如光学产品的制造用较小元器件制造大型的电子系统；液压或气压系统的制造、食品饮料的生产；医药工业也常使用这一级别的洁净室。第23页,共95页，2024年2月25日，星期天5-3、

洁净度等级标准1、美国空军技术条令世界上第一个洁净度标准。1961年3月问世。美国联邦标准的基石。2、美国联邦标准2091963年12月问世。

0.5µm5.0µm3、现在标准美国联邦标准FS209E第24页,共95页，2024年2月25日，星期天洁净度级别Cleanclass粒径ParticlesSize(um)0.10.20.30.55.0135.07.503.001.00—1035075.030.010.0—100—750300100—1000———10007.010000———1000070.3100000———100000700美国联邦标准

209E（1992年）第25页,共95页，2024年2月25日，星期天5-4、中国洁净度等级标准中国国家标准GB50073-2001（等同采用国际标准ISO14644-1）特点：与旧规范相比，控制粒径2种增加到6种；4个级别增加到9个级别。另，允许采用整数间的中间级别。第26页,共95页，2024年2月25日，星期天

中国洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级空气洁净度等级(N)大于或等于表中粒径的最大浓度限值(pc/m3)0.1um0.2um0.3um0.5um1um5um1102

210024104

31000237102358

4100002370102035283

51000002370010200352083229610000002370001020003520083202937

3520008320029308

3520000832000293009

352000008320000293000第27页,共95页，2024年2月25日，星期天个/M3≥0.5umISO

14644-1(1999)US

209E(1992)US

209D(1988)FRANCE

AFNOR(1981)GERMANY

VDI2083(1990)JAPAN

JAOA(1989)1------3.52---0210.0-M1----35.33M1.51-13100-M2----3534M2.510-241,000-M3----3,5305M3.51004,0003510,000-M4----35,3006M4.51,000-46100,000-M5----353,0007M5.510,000400,000571,000,000-M6----3,530,0008M6.5100,0004,000,0006810,000,000-M7----5-5、基于≥0.5um粒径的各国洁净度等级近似对照表第28页,共95页，2024年2月25日，星期天二、微粒剖析

本节重点：1、人类生活方面的背景2、PM2.5相关知识3、微粒剖析第29页,共95页，2024年2月25日，星期天1、人类生活方面的背景人类发展至今，技术进步、设备进步、知识水平提高，但空气质量却退步了。人一生约吸入27万M3空气，70%～90%时间在室内度过。微小颗粒被人体吸入，沉积于呼吸系统。5～30um的颗粒沉积于鼻咽部位，1～5um的颗粒沉积于气管及支气管，1um以下沉积于肺泡壁。第30页,共95页，2024年2月25日，星期天2、什么是PM2.5？PM2.5：也称为可入肺颗粒物。是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，英文全称为particulatematter(颗粒物)。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。PM10：可吸入颗粒物，指直径大于2.5微米、等于或小于10微米，可以进入人的呼吸系统的颗粒物。PM100：总悬浮颗粒物，即直径小于或等于100微米的颗粒物。第31页,共95页，2024年2月25日，星期天2-1、PM2.5颗粒大小

第32页,共95页，2024年2月25日，星期天2-2、PM2.5的来源PM2.5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。第33页,共95页，2024年2月25日，星期天2-3、PM2.5的危害1、气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。2、粒径在2.5微米以下的细颗粒物，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。第34页,共95页，2024年2月25日，星期天2-4、PM2.5在国内的发展第35页,共95页，2024年2月25日，星期天2-5、PM2.5的防治措施

pm2.5的主要来源为机动车尾气的排放，对个人来说主要以佩戴真正防pm2.5的口罩为有效手段。尽量减少吸烟甚至不吸烟，烟雾中有大量的pm2.5，会对人体有着直接和间接的危害。大雾天不能晨练。第36页,共95页，2024年2月25日，星期天第37页,共95页，2024年2月25日，星期天第38页,共95页，2024年2月25日，星期天2、微粒剖析第39页,共95页，2024年2月25日，星期天1、

按来源分类无机性微粒、有机性微粒、有生命微粒

2、

微粒的危害对人体，易引起呼吸道和肺部的疾病，同时也会使人过敏，病毒感染；对硅芯片而言，微尘粒子之附着将造成集成电路线路的变形或短路，使芯片失去运作功能，因此微污染源的控制已成为无尘室管理的重要环节。

2-1、微粒剖析第40页,共95页，2024年2月25日，星期天41一般微粒粒径对比0.3μm微尘粒径人类头发

(25～100μm)肉眼可视

(5μm)感性认知第41页,共95页，2024年2月25日，星期天大于0um小于0.1um做扩散运动微粒大小不同运动行为不同第42页,共95页，2024年2月25日，星期天2-1、颗粒大小的概念头发直径

25~100μm

酵母菌

5~10μm

水蒸气

0.1~1μm

细菌

0.05~1μm

滤过性病毒

0.001~0.01μm第43页,共95页，2024年2月25日，星期天活动状态产生微粒大小(um)磨擦普通之涂装表面时没有润滑之两种金属互相磨擦时将纸弄皱或折叠时摩擦环氧树脂表面时锁螺丝时皮带驱动时用原子笔在普通纸上写字时操作金属板时摩擦皮肤时90756540302010430第44页,共95页，2024年2月25日，星期天动作衣着一般作业服两载式无尘服全覆盖型无尘服粒径﹥0.3μm﹥0.5μm﹥0.3μm﹥0.5μm﹥0.3μm﹥0.5μm静止状态立姿543339151113196坐次448302142112157动作状态手腕上下运动445029804623004919手自由运动347022405702895221上体前屈392022407755403924头上下左右12306311871512211脱帽26201310转身22408503902673215蹲姿4160312011106056437踏步42402300120086011545步行5360292012851010157562-4、一个人一分钟产生之粒子数(1000个/分/人)

第45页,共95页，2024年2月25日，星期天461,00010,000外大气层大气层田园地带街市区10,000,0001,000,000100,000工业地带2-5、一般自然界气体等级第46页,共95页，2024年2月25日，星期天3、无尘室常见形式

本节重点：1、介绍无尘室常见形式2、结合实物图片说明，加深印象。第47页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室常见形式之一空调机高效过滤器无尘室空调机房通道上夹层1、上送侧回、无架空地板、温湿度控制通过空调机实现；造价低、噪音小但灵活性差第48页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室常见形式之二空调机高效过滤器无尘室空调机房通道上夹层在方式一的基础上增加了下夹层，主要考虑设备配管配线的便利性和整体美观。第49页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室常见形式之三空调机高效过滤器无尘室空调机房通道上夹层上送上回，节约了回风夹道所占面积，主要实用于低级别的洁净室，自净时间会延长第50页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室常见形式之四管道层辅助层无尘室FFU层屋顶干盘管OAC设备设备特点：1、双技术下夹层；FFU+CLEANBOOTH+SMIF方式2、设备主体与辅助设备垂直放置3、作业层是大开间、增加设备布局变化的灵活性第51页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室-100级无尘室第52页,共95页，2024年2月25日，星期天送风过滤单元FFU第53页,共95页，2024年2月25日，星期天第54页,共95页，2024年2月25日，星期天1000级无尘室第55页,共95页，2024年2月25日，星期天高架地板第56页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室—10000级第57页,共95页，2024年2月25日，星期天风淋室（AirShower）第58页,共95页，2024年2月25日，星期天风淋室内部第59页,共95页，2024年2月25日，星期天传递窗第60页,共95页，2024年2月25日，星期天洁净棚第61页,共95页，2024年2月25日，星期天无尘室天花上部第62页,共95页，2024年2月25日，星期天温湿度计和粒子计数器第63页,共95页，2024年2月25日，星期天压差表1.对车间或房间加正微压(5-10Pa)，选用0-60Pa微差压计。2.检查粗、中、高效空气过滤器的过滤效果，选用2000-125、250Pa、500Pa或1Kpa等差压计，随时观测过滤网的压差，以便更换过滤器。常用量程：0～60Pa0～250Pa0～500Pa0～750Pa-60～0～60Pa-125～0～125Pa0～1kPa0～2kPa第64页,共95页，2024年2月25日，星期天泄压风门第65页,共95页，2024年2月25日，星期天检漏实验第66页,共95页，2024年2月25日，星期天静电测试第67页,共95页，2024年2月25日，星期天风速测试风罩顶棚测口仪器：热球风速仪精度0.01m/s±3%,量程0~30m/s，集风罩。方法用集风罩住送风口，测出风口平均风速第68页,共95页，2024年2月25日，星期天洁净室噪音标准标准的洁净室内噪声应符合下列要求：一、动态测试时，洁净室内的噪声级不应超过70分贝。二、空态测试时，乱流洁净室的噪声级不宜大于60分贝；层流洁净室的噪声级不应大于65分贝A。第69页,共95页，2024年2月25日，星期天①取15分钟内测量的风速平均值，

②按不同位置编记录测定值，计算平均风速。评估标准①垂直单向流面风速v>0.35m/s②水平单向流面风速v>0.45m/s注:仅当单向空气流微粒数目符合100级的洁净度要求，同时风速达到上述数值，才可判断该装置达到100级。数据处理第70页,共95页，2024年2月25日，星期天四、空调送风箱（AHU)

本节重点：1、介绍空调箱内部构造2、空气过滤器的分类。第71页,共95页，2024年2月25日，星期天第72页,共95页，2024年2月25日，星期天4-1、空调箱内部构造（AirHandingUnit）第73页,共95页，2024年2月25日，星期天744-2、无尘室各种空气过滤器的分类类别过滤灰尘直径(μm)过滤网材质用途初效过滤网≧5合成纤维

玻璃纤维外气处理，空调箱前段处理中效过滤网≧1合成纤维

玻璃纤维循环空气前端处理高效HEPA≧0.3玻璃纸Class100~1000洁净室最终过滤网ULPA0.1~0.3特殊玻璃纸洁净度1~100级超ULPA0.1~0.05特殊玻璃纸洁净度1级第74页,共95页，2024年2月25日，星期天高效过滤器袋式中效过滤器纸框处效过滤器第75页,共95页，2024年2月25日，星期天高效过滤器送风口第76页,共95页，2024年2月25日，星期天五、无尘室管理

本节重点：1、无尘室运行阶段管理2、无尘室施工阶段管理3、无尘室检测项目4、无尘室异常原因分析第77页,共95页，2024年2月25日，星期天维持无尘室清净度四大原则不产生立刻排除不能堆积不可带入1、无尘室运行管理四大原则

第78页,共95页，2024年2月25日，星期天1-1.不可带入HEPA过滤器的骨架不能漏气。室内必须维持设计之压力。作业人员必须更衣，经过AirShower后进入无尘室。所有使用材料、设备、工具必须清扫干净后始可带进。第79页,共95页，2024年2月25日，星期天高效滤网口密封SILICON胶老化，需定期检查修补。无尘室正压标识第80页,共95页，2024年2月25日，星期天

无尘室及更衣室内不得使用纸箱、铅笔、擦胶、涂改液、砂纸、被剪开或撕开的无尘纸等物品。纸箱铅笔擦胶涂改液砂纸被剪开或撕开的无尘纸第81页,共95页，2024年2月25日，星期天进入AIRSHOWER动作规范化AIRSHOWER底部所设粘粘纸要及时更换第82页,共95页，2024年2月25日，星期天人员必须穿着无尘服。减少不必要之动作。不可使用容易发尘的材料。没有必要的物品不可带入。

1-2.不产生第83页,共95页，2024年2月25日，星期天1、对于高科技工业，比如半导体，电子及生化工厂来说，飞扬在车间里的浮尘（肉眼所看不到的）对生产效率和产品品质都产生了重大的影响。2、当一个穿着常服的员工站立不动时，每分钟他将产生大约34万粒0.5µm的微尘；如果他在走动的话那么他将产生大约280万粒。3、微尘污染严重影响了洁净室的净化，而人体又是对洁净室产生影响的重要污染来源。因此，人体防护对洁净室是相当重要的。人体防护对洁净室的重要性

第84页,共95页，2024年2月25日，星期天

大褂衣

大褂：大褂衣单独使用，可与帽子、靴套配合使用。适合用于CLASS10000－100000的洁净室，适合洁净要求.第85页,共95页，2024年2月25日，星期天

分体服上下装分开的设计使穿着更舒适，工效更高。适用于的洁净室：CLASS1000-10000第86页,共95页，2024年2月25日，星期天

防静电连体服

有更好的防尘效果，可防止微尘从身体部位逸出。连帽带鞋型的连体服可用于更高的洁净等级，可配合口罩使用。适合用于CLASS10－1000的洁净室，适合洁净要求。第87页,共95页，2024年2月25日，星期天不能有不易清洁、清扫之角落及机器周边。尽量减少外露在室内之风管、水管等。必须按照标准方法与规定时间实施清洁。1-3.不能堆积第88页,共95页，2024年2月25日，星期天纸箱不能进入防尘室普通棉手工艺拖把不能进入防尘室使用，当然也不能存搭防尘室。第89页,共95页，2024年2月25日，星期天AIRSHOWER维护人员用AIRSHOWER：为防止尘埃进入应确实维护，每周应做外部的擦拭，与内部的擦拭除尘，并且于半年后每月打开下面回风处检查滤网，并于一年后视检查状况更换初级滤网或HEPA(如果需要的话)。第90页,共95页，2024年2月25日，星期天增加换气次数。在发尘部位附近排气。改善气流形状以免尘埃附着于产品上。1-4.立刻排除第91页,共95页，2024年2月25日，星期天