無塵車間培訓(xùn)教材

1、1無塵車間培訓(xùn)講師：王樂2摘摘 要要 一、潔凈室基礎(chǔ)知識(shí)一、潔凈室基礎(chǔ)知識(shí)1.潔凈室定義潔凈室定義2.相關(guān)術(shù)語(yǔ)相關(guān)術(shù)語(yǔ)3.潔凈等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)潔凈等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)4.感性認(rèn)知感性認(rèn)知三、潔凈室管控手段三、潔凈室管控手段1.監(jiān)測(cè)采樣監(jiān)測(cè)采樣2.制定監(jiān)測(cè)表制定監(jiān)測(cè)表二、潔凈室設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介二、潔凈室設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介1、潔凈室分類（形式）、潔凈室分類（形式）2、潔凈室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、潔凈室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)氣流組織型式及換氣次數(shù)氣流組織型式及換氣次數(shù)濾網(wǎng)過濾流程濾網(wǎng)過濾流程送風(fēng)量及送風(fēng)量及FFU數(shù)量計(jì)算數(shù)量計(jì)算濾網(wǎng)壽命濾網(wǎng)壽命溫濕度控制溫濕度控制正壓正壓四、潔凈室人員管理四、潔凈室人員管理1、潔凈室最主要的污染源、潔凈室最主要的污染源發(fā)塵源及量

2、發(fā)塵源及量人的污染人的污染-發(fā)菌量發(fā)菌量2、潔凈室人員管理規(guī)定、潔凈室人員管理規(guī)定3潔凈室之定義潔凈室(CleanRoom),也稱為無塵室。潔凈室是指能將一定空間范圍內(nèi)之空氣中的懸浮微粒、細(xì)菌等污染物排除，并將室內(nèi)之溫濕度、潔凈度、壓力、氣流速度及靜電等影響生產(chǎn)之環(huán)境因素控制在某一設(shè)計(jì)需求范圍內(nèi)，而給予特別設(shè)計(jì)的房間。亦即不論外面空氣條件如何變化，其室內(nèi)均能具有維持所設(shè)定的潔凈度、溫濕度及壓力等生產(chǎn)所需環(huán)境因素性能的特性。因此，潔凈室是保證諸如醫(yī)藥、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池板等對(duì)環(huán)境要求較高之行業(yè)進(jìn)行批量生產(chǎn)所必備之條件要求。4相關(guān)術(shù)語(yǔ)v懸浮微粒：一般指懸浮于空氣中的固態(tài)和液態(tài)微粒，其粒徑尺寸范圍約

3、在0.15m之間。v潔凈度：用以表征單位體積空間內(nèi)空氣中所含微粒大小及數(shù)量的多少，是區(qū)分空間潔凈程度的標(biāo)準(zhǔn)。v氣閘室：設(shè)置在潔凈室出入口，阻隔室外或鄰室污染氣流和壓差控制而設(shè)置的緩沖間。v風(fēng)淋室：氣閘室的一種，通過安裝風(fēng)機(jī)、過濾網(wǎng)及控制系統(tǒng)等對(duì)入室人員進(jìn)行周身吹掃通道，它是減少外來污染的有效途徑之一。v潔凈工作服：為把工作人員產(chǎn)生的粒子限制在最小程度所使用的發(fā)塵量少的潔凈服裝。v高效空氣過濾器HEPA：在額定風(fēng)量下，對(duì)粒徑大于等于0.3m粒子的捕集效率在99.9%以上及氣流阻力在250Pa以下的空氣過濾器。v超高效空氣過濾器：在額定風(fēng)量下，對(duì)粒徑0.10.2m粒子的捕集效率在99.999%以上

4、及氣流阻力在280Pa以下的空氣過濾器。5潔凈度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50073-2001式中：Cn大于或等于要求粒徑的粒子最大允許濃度(pc/m3)。 Cn 是以四舍五入至相近的整數(shù)，有效位數(shù)不超過三位數(shù)。 N潔凈度等級(jí)，數(shù)字不超出9，潔凈度等級(jí)整數(shù)之間的中間數(shù)可以按0.1 為最小允許遞增量。 D要求的粒徑(m)。 0.1常數(shù)，其量綱為m。6美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)（USA Federal Standard）209E（1992年）年） 1m3=35.3ft3。對(duì)照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)及美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，我國(guó)的3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)的1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。從而可以看出隨著半導(dǎo)體行業(yè)從um量級(jí)向nm量級(jí)發(fā)展的過程中，潔凈室

5、等級(jí)要求也越來越高。但目前半導(dǎo)體行業(yè)中普遍采用的均為千級(jí)（6級(jí)）或萬(wàn)級(jí)（7級(jí)），只有局部區(qū)域的高自動(dòng)化作業(yè)才要求百級(jí)（5級(jí)）甚至更高。7一般微粒粒徑對(duì)比一般微粒粒徑對(duì)比0.30.3m m 微塵粒徑微塵粒徑人類頭發(fā)人類頭發(fā) (15(15m)m)肉眼可視肉眼可視 (5(5m)m)感性認(rèn)知81,00010,000外大氣外大氣層層大氣大氣層層田園地田園地帶帶街市區(qū)10,000,0001,000,000100,000工工業(yè)業(yè)地地帶帶一般自然界氣體等級(jí)感性認(rèn)知91.亂流式亂流式非單方向流方式空氣由空調(diào)箱經(jīng)風(fēng)管與潔凈室內(nèi)之空氣過濾器(HEPA)進(jìn)入潔凈室，并由潔凈室兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線型運(yùn)

6、動(dòng)而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于潔凈室等級(jí)1,000-100,000級(jí)。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、系統(tǒng)建造成本低，潔凈室擴(kuò)充比較容易缺點(diǎn)：亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出，易污染制程產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)再激活，欲需達(dá)到設(shè)定要求之潔凈度，往往須耗時(shí)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。潔凈室之分類(按形式）10亂流式典型結(jié)構(gòu)形式亂流式典型結(jié)構(gòu)形式適用潔凈等級(jí)1,000-100,000級(jí)112.層流式層流式層流式空氣氣流運(yùn)動(dòng)成一均勻直線形，空氣過濾器進(jìn)入室內(nèi)，并由高架地板或兩側(cè)隔墻板回風(fēng)，此型式適用于潔凈室等級(jí)需求較高之環(huán)境使用，一般其潔凈室等級(jí)為Class1100。其型式可分為二種：(1)水平層流式：水平

7、式空氣自過濾器單方向吹出，由對(duì)邊墻壁之回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)，塵埃隨風(fēng)向排出室外，一般在下流側(cè)污染較嚴(yán)重。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)后短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到要求，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：建造費(fèi)用比亂流式高，室內(nèi)空間不易擴(kuò)充。(2)垂直層流式：空氣由上往下吹，可得較高之潔凈度，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(qū)域。優(yōu)點(diǎn)：管理容易，運(yùn)轉(zhuǎn)開始短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)穩(wěn)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(gòu)造費(fèi)用較高，彈性運(yùn)用空間困難，天花板之吊架相當(dāng)占空間，維修更換過濾器較麻煩。垂直單方向流方式FFU12層流式典型結(jié)構(gòu)形式層流式典型結(jié)構(gòu)形式適用潔凈等級(jí)1-100級(jí)133.復(fù)合式復(fù)合式混流方式復(fù)合式為

8、將亂流式及層流式予以復(fù)合或并用，可提供局部超潔凈之空氣。(1)潔凈隧道(CleanTunnel)：以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域100%覆蓋使?jié)崈舳鹊燃?jí)提高至10級(jí)以上，可節(jié)省安裝運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產(chǎn)品和機(jī)器維修予以隔離，以避免機(jī)器維修時(shí)影響了工作及品質(zhì)。潔凈隧道另有二項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：A.彈性擴(kuò)充容易；B.維修設(shè)備時(shí)可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。(2)潔凈管道(CleanTube)：將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動(dòng)生產(chǎn)線包圍并凈化處理，將潔凈度等級(jí)提至100級(jí)以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離，少量之送風(fēng)即可得到良好之潔凈度，可節(jié)省能源，不需人工的自動(dòng)化生產(chǎn)線為最適宜使用。藥品、食品

9、業(yè)界及半導(dǎo)體業(yè)界均適用。(3)并裝局部潔凈室(CleanSpot)：將潔凈室等級(jí)10,000100,000之亂流潔凈室內(nèi)之產(chǎn)品制程區(qū)的潔凈度等級(jí)提高為101000級(jí)以上。14復(fù)合式典型結(jié)構(gòu)形式復(fù)合式典型結(jié)構(gòu)形式適用潔凈等級(jí)10-100000級(jí)并裝15氣流組織型式及換氣次數(shù)氣流組織型式及換氣次數(shù)潔凈室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)16氣流流型及換氣次數(shù)摘自GB50073-200117潔凈室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)比色法效率測(cè)試:比色法效率也稱ASHRAE（美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）效率，試驗(yàn)塵源為高濃度標(biāo)準(zhǔn)人工塵，測(cè)量塵源為大氣塵。“量“為測(cè)量階段采樣濾紙的通光量。每經(jīng)過一段發(fā)塵試驗(yàn)，測(cè)量不發(fā)塵時(shí)過濾器前后采樣濾紙通光量的

10、差別，用特定計(jì)算方法得出所謂”過濾效率“。比色法效率是試驗(yàn)全過程各測(cè)量階段效率依發(fā)塵階段發(fā)塵量的加權(quán)平均值。99.99%0.3umPre-filterHEPAfilterBag-filter95%15um9095%99.99%0.3umHEPAfilterFANFilterHEPA/ULPACR99.999%0.10.3um0.3m0.5m1m0.1m肉眼可見肉眼可見5m工作區(qū)域工作區(qū)域頭發(fā)斷面頭發(fā)斷面15m過濾網(wǎng)設(shè)計(jì)18送風(fēng)量及FFU數(shù)量計(jì)算1.潔凈室的新鮮送風(fēng)量應(yīng)取以下兩項(xiàng)中的最大值: a.補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)量和保證室內(nèi)正壓值所需空氣量之和Q1; b.保證潔凈室工作人員所需足夠的新鮮空氣量Q2(

11、依據(jù)每人每小時(shí)新風(fēng)量不小于40m3);vQ=Max(Q1&Q2)或 Q=Max( Q1&Q2 )+ Q泄漏量 Q泄漏量=A(P)0.5 -泄漏系數(shù),A-泄漏面積, P-壓差;2.FFU數(shù)量=QS/QFFU額定風(fēng)量, QS=V*ACH (V-房間體積;ACH-換氣次數(shù).)19濾網(wǎng)的使用壽命 當(dāng)過濾網(wǎng)達(dá)到額定容塵量的時(shí)候即需要更換. T=P/N1*10-3Qt T-過濾器使用壽命；（d） P-過濾器容塵量;(g) N1-過濾器前空氣含塵濃度;(mg/m3) Q-過濾器的風(fēng)量;(m3/h) t- 過濾器一天的工作時(shí)間;(h) - 計(jì)算過濾器的計(jì)重效率. 此外、在下列任何一種情況下，應(yīng)

12、更換高效空氣過濾器: 1 氣流速度降到最低限度。即使更換初效、中效空氣過濾器后，氣流速度仍不能增大。 2 高效空氣過濾器的阻力達(dá)到初阻力的1.52倍。 3 高效空氣過濾器出現(xiàn)無法修補(bǔ)的滲漏。20無塵室初初級(jí)濾網(wǎng)級(jí)濾網(wǎng)預(yù)冷預(yù)冷盤盤管管預(yù)預(yù)熱盤熱盤管管加加濕濕器器截水器截水器冷冷卻盤卻盤管管加加熱盤熱盤管管初初級(jí)濾網(wǎng)級(jí)濾網(wǎng)送送風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)組中中級(jí)濾網(wǎng)級(jí)濾網(wǎng)逆止逆止風(fēng)門風(fēng)門外氣空調(diào)箱外氣空調(diào)箱溫濕度控制21通常無塵室均需維持正壓以防止外部污染流入,并有利于內(nèi)部微塵的排出。正壓值一般遵循以下兩條設(shè)計(jì)： 1、不同等級(jí)的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，應(yīng)不小于5Pa； 2、潔凈廠房室內(nèi)與室外的壓差應(yīng)不

13、小于10Pa，一般為1020Pa。(1Pa=1N/m2)正壓Class1KP1+10PaClass10KP1+5Pa+P1=P+1020PaPCR外界22潔凈室管控手段制定監(jiān)測(cè)表制定監(jiān)測(cè)表231、方法計(jì)數(shù)濃度法2、儀器光散射粒子計(jì)數(shù)器3、采樣點(diǎn)布置a）采樣點(diǎn)一般在離地面0.8m高度的水平面上均勻布置。b）采樣點(diǎn)多于點(diǎn)時(shí)，可以在離地面0.8m1.5m高度的區(qū)域內(nèi)分層布置4、最小采樣量測(cè)試采樣測(cè)試采樣面積m2潔凈度級(jí)別1000100001000001023221020422204082240100164210020040103200400802064001000160401310002000400

14、10032200080020063241、產(chǎn)品及設(shè)施 無塵室內(nèi)的發(fā)塵量，來自設(shè)備的可考慮通過局部排風(fēng)排除，不流入室內(nèi)； 產(chǎn)品，材料等在運(yùn)送過程中的發(fā)塵與人體發(fā)塵量相比，一般極小，可忽略； 由于金屬墻壁（彩鋼夾心板）的應(yīng)用來自建筑表面的發(fā)塵也很少，一般占10%以下。 2、人 發(fā)塵主要來自人，占90%左右。在人的發(fā)塵量上，由于服裝材料和樣式的改進(jìn)，發(fā)塵絕對(duì)量也在不斷減少。 A、材質(zhì)：棉質(zhì)發(fā)塵量最大，以下依次為的確良、去靜電純滌綸、 尼龍； B、樣式：大掛式發(fā)塵量最大，上下分裝型次之，全罩型最少； C、活動(dòng)：動(dòng)作時(shí)的發(fā)塵量一般達(dá)到靜止時(shí)間3-7倍； D、清洗：用溶劑洗滌的發(fā)塵量降至用一般水清洗的五分

15、之一。 發(fā)塵源及量：發(fā)塵源及量：潔凈人員管理251、人員產(chǎn)生的污染： （1）皮膚：人類通常每四天完成一次皮膚的完全脫換，人類每分鐘脫落約1000片 皮膚（平均大小為30*60*3微米） （2）頭發(fā)：人類的頭發(fā)（直徑約為50100微米）一直在脫落。 （3）口水：包括鈉、酶、鹽、鉀、氯化物及食品微粒。 （4）日常衣物：微粒、纖維、硅土、纖維素、各種化學(xué)品和細(xì)菌。 （5）人類靜止和坐立每分鐘將產(chǎn)生10000個(gè)大于0.3微米的微粒。 （6）人類在頭部和軀干做動(dòng)作時(shí)每分鐘將產(chǎn)生1000000個(gè)大于0.3微米的微粒。 （7）人類以0.9m/s的速度行走時(shí)每分鐘將產(chǎn)生5000000個(gè)大于0.3微米的微粒。

16、2、分析國(guó)外試驗(yàn)資料顯示： （1） 無塵室內(nèi)當(dāng)工作人員穿無菌服時(shí)： 靜止時(shí)的發(fā)菌量一般為10300個(gè)/min.人 軀體一般活動(dòng)時(shí)的發(fā)菌量為 1501000個(gè)/min.人 快步行走時(shí)的發(fā)菌量為 9002500個(gè)/min.人 （2） 咳嗽一次一般為 70700個(gè)/ min.人 （3） 噴嚏一次一般為 400062000個(gè)/ min.人 （4） 穿平常衣服時(shí)發(fā)菌量 330062000個(gè)/ min.人 （5） 無口罩發(fā)菌量:有口罩發(fā)菌量 1:71:14 所以，潔凈間的管理，關(guān)鍵是人員的管理，只有每位員工嚴(yán)格遵守潔凈間管理規(guī)所以，潔凈間的管理，關(guān)鍵是人員的管理，只有每位員工嚴(yán)格遵守潔凈間管理規(guī)定，才能真

17、正發(fā)揮潔凈間的作用，從而有效保證產(chǎn)線的正常運(yùn)行，減少產(chǎn)品的人為不定，才能真正發(fā)揮潔凈間的作用，從而有效保證產(chǎn)線的正常運(yùn)行，減少產(chǎn)品的人為不良率，降低成本，提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。良率，降低成本，提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。人的污染人的污染發(fā)菌量：發(fā)菌量：26 具有下列狀況之人員不準(zhǔn)進(jìn)入潔凈室：(1)皮膚有曬焦、脫皮剝落、搔癢癥者；(2)患有嚴(yán)重型傷風(fēng)、感冒，打嚏、咳嗽多者；(3)不注重個(gè)人衛(wèi)生，頭發(fā)臟亂、頭皮屑多者；(4)有搔頭、挖鼻孔、搓臉、搓皮膚之不良習(xí)慣者；(5)涂覆胭脂、粉底或未按規(guī)定洗去化妝品、指甲油者；(6)吸煙過量者(煙粒子在說話,呼吸過程中能再次噴出)(7)持有或帶有非無塵類物品或

18、相關(guān)規(guī)定禁止帶入潔凈室之物品者；(8)未穿或未按規(guī)定穿戴好潔凈服者；潔凈室進(jìn)出人員管理之八不準(zhǔn)27 進(jìn)入潔凈室的人員應(yīng)注意以下事項(xiàng)： （1）室內(nèi)作業(yè)人員需嚴(yán)格遵守作業(yè)指示要求，按規(guī)定步驟操作 設(shè)備及產(chǎn)品； （2）室內(nèi)維修人員需嚴(yán)格遵守潔凈室之規(guī)定，盡量避免室內(nèi)進(jìn) 行切削、打磨甚至鉆孔等易產(chǎn)生污染類作業(yè)； （3）室內(nèi)人員禁止打鬧、奔跑或進(jìn)行劇烈性的大動(dòng)作行為； （4）室內(nèi)人員禁止聚堆聊天、說笑、玩手機(jī)或長(zhǎng)時(shí)間打電話等 影響環(huán)境、工作之行為； （5）室內(nèi)人員禁止吸煙、吃零食，禁止攜帶與工作無關(guān)之雜物； （6）室內(nèi)人員嚴(yán)禁不戴手套進(jìn)行作業(yè)或接觸產(chǎn)品； （7）室內(nèi)人員需時(shí)刻保持無塵服、鞋、帽等的正確穿戴，嚴(yán)禁在室 內(nèi)脫衣、換裝或進(jìn)行大動(dòng)作穿戴整理等； （8）室內(nèi)人員嚴(yán)禁隨意丟放物品、工具、器皿等，應(yīng)按規(guī)定有序放置 于相應(yīng)規(guī)定區(qū)域或工具箱內(nèi)；潔凈室入內(nèi)人員管理之八注意28 進(jìn)出潔凈室人員應(yīng)做到：(1)爭(zhēng)取每天沖澡、洗頭，刮胡須、換衣 ，保持身體清潔；(2)男士不留