無塵室常識及管理

關于無塵室常識及管理一、無塵室常識本節(jié)重點：1、理解無塵室定義2、熟悉相關術語3、認識潔凈度等級標準第2頁,共95頁，2024年2月25日，星期天1、無塵室定義

無塵室也稱為潔凈室(Clean

Room)：是指能將一定空間范圍內之空氣中的懸浮微粒、細菌等污染物排除，并將室內之溫濕度、潔凈度、壓力、氣流速度及靜電等影響生產之環(huán)境因素控制在某一設計需求范圍內，而給予特別設計的房間。重點：不論外面空氣條件如何變化，其室內均能具有維持所設定的潔凈度、溫濕度及壓力等生產所需環(huán)境因素性能的特性。

第3頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2、按功能分類：A.工業(yè)潔凈室(IndustrialCleanRoom,ICR)以無生命微粒的控制作為對象。主要控制空氣塵埃微粒對工作對象的污染，內部一般保持正壓狀態(tài)。它適用于精密機械工業(yè)、電子工業(yè)（半導體、集成電路等）宇航工業(yè)、原子能工業(yè)、光磁產品工業(yè)（光盤、膠片、磁帶生產）LCD（液晶玻璃）、電腦硬盤、電腦磁頭生產等多行業(yè)。B.生物潔凈室(BiologicalCleanRoom,BCR)

除ICR的要求外，以過濾或殺菌方式對生物粒子也加以控制的空間。如醫(yī)學、藥物、食品及生物實驗等。第4頁,共95頁，2024年2月25日，星期天3、按空氣流向分類：無塵室不同于一般空調房間，其主要目的是供給足量的清潔空氣，排替、稀釋室內所產生的污染物質，使室內潔凈度滿足要求。按空氣流向分類：A.亂流型B.層流型第5頁,共95頁，2024年2月25日，星期天A、亂流無塵室第6頁,共95頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)點：1.構造簡單。2.設備費用低。3.隔間的擴充比較容易。4.若在加用無塵臺則可確保高潔凈度。缺點：1.由于是亂流，污染粒子有可能在室內循環(huán)。2.人員及機器的配置及管理需注意。3.到穩(wěn)定狀態(tài)需要一段時間。亂流無塵室的優(yōu)、缺點第7頁,共95頁，2024年2月25日，星期天層流式空氣氣流運動成一均勻之直線，空氣由覆蓋率百分之百之過濾器進入室內。并由高架地板或兩側格強板回風，此型式適用于潔凈室等級需求較高之環(huán)境使用，一般其潔凈室等級為Class1～100。此型分為二種：水平層流式

垂直層流式B、層流無塵室第8頁,共95頁，2024年2月25日，星期天B-1、水平層流無塵室第9頁,共95頁，2024年2月25日，星期天B-2、垂直層流無塵室第10頁,共95頁，2024年2月25日，星期天3、潔凈技術的誕生及發(fā)展：一切技術的產生與發(fā)展，都是出于生產的需要，潔凈室技術也不例外。在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國生產的飛機導航用氣浮陀羅儀，由于質量不穩(wěn)定，每10個陀羅儀平均要返工120次。50年代初朝鮮半島戰(zhàn)爭期間，美國的16萬臺電子通訊設備，更換了百萬個以上的電子部件，雷達出故障的時間占84%，潛水艇聲納出故障的時間占48%。原因都是電子器件、零部件的可靠性差，質量不穩(wěn)定。軍方與廠商究其原因，最終從多方面判定與生產環(huán)境不潔凈有關。到50年代初，美國原子能委員會為解決對人體有害的放射性塵埃的捕集問題，于1951年研制成功的高效空氣過濾器（HEPA—HighEfficiencyParticulateAirFilter）應用于生產車間的送風過濾，才真正誕生了具有現代意義的潔凈室。第11頁,共95頁，2024年2月25日，星期天124、相關術語懸浮微粒：一般指懸浮于空氣中的固態(tài)和液態(tài)微粒，其粒徑尺寸范圍約在0.1～5μm之間。潔凈度：用以表示單位體積空間內空氣中所含微粒大小及數量的多少，是區(qū)分空間潔凈程度的標準。氣閘室：設置在潔凈室出入口，阻隔室外或鄰室污染氣流和壓差控制而設置的緩沖間。第12頁,共95頁，2024年2月25日，星期天13風淋室：氣閘室的一種，通過安裝風機、過濾網及控制系統(tǒng)等對入室人員進行周身吹掃通道，它是減少外來污染的有效途徑之一。潔凈工作服：為把工作人員產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。高效空氣過濾器HEPA

：在額定風量下，對粒徑大于等于0.3μm粒子的捕集效率在99.99%以上及氣流阻力在250Pa以下的空氣過濾器。超高效空氣過濾器：在額定風量下，對粒徑0.1～0.2μm粒子的捕集效率在99.999%以上及氣流阻力在280Pa以下的空氣過濾器。第13頁,共95頁，2024年2月25日，星期天14換氣次數：換氣次數=房間送風量/房間體積，單位是次/小時。作為設計潔凈室送風量的估算值：靜壓差：為避免潔凈室內的潔凈度受鄰室的污染，或污染鄰室，潔凈度不同的潔凈室之間，潔凈室與一般房間之間要保持適當的靜壓差，靜壓差不得小于5Pa。與室外的壓差應不小于10Pa。第14頁,共95頁，2024年2月25日，星期天

潔凈度與換氣次數的關系

潔凈度換氣次數（次/小時）100000≥25

10000≥35

1000≥40100級按送風截面風速0.2--0.45m/s計算送風量第15頁,共95頁，2024年2月25日，星期天16通常無塵室均需維持正壓以防止外部污染流入,并有利于內部微塵的排出。正壓值一般遵循以下兩條設計：1、不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，應不小于5Pa；2、潔凈廠房室內與室外的壓差應不小于10Pa，一般為10~20Pa。(1Pa=1N/m2)

正壓Class1KP1+10PaClass10KP1+5Pa+++P1=P+10~20PaPCR外界第16頁,共95頁，2024年2月25日，星期天新風量：是指不從空調系統(tǒng)進入的，而是從門窗進入的空氣總量。新風量是衡量室內空氣質量的一個重要標準。新風量不足的危害：長期處于新風量不足的室內易患“室內綜合癥”，出現頭痛、胸悶、易疲勞的癥狀，還容易引發(fā)呼吸系統(tǒng)和神經系統(tǒng)等疾病。我國國家標準GB/T18883-2002規(guī)定，新風量不應小于30m3/h.人。中國是在2003年發(fā)生非典時才開始真正關注新風量的。北京市衛(wèi)生局對北京80家公共場所的空氣質量進行抽查，檢查結果90%屬于嚴重污染。第17頁,共95頁，2024年2月25日，星期天18

潔凈室的新風量應取以下兩項中的最大值:

a.補償室內排氣量和保證室內正壓值所需空氣量之和。b.保證潔凈室工作人員所需的新鮮空氣。依據<潔凈廠房設計規(guī)范>每人每小時新風量不小于40m3。第18頁,共95頁，2024年2月25日，星期天民用建筑新風量標準第19頁,共95頁，2024年2月25日，星期天5、空氣潔凈度標準第20頁,共95頁，2024年2月25日，星期天以直徑0.5微米的塵粒作為比較標準，在1立方英尺的空間中：大于0.5微米的塵粒少于一個，就稱為Class1。大于0.5微米的塵粒少于十個，就稱為Class10。大于0.5微米的塵粒少于1000個，就稱為Class1000。依次類推，10000，100000，一般區(qū)。1米=3.28英尺

1米3=35.29英尺35-1、潔凈度等級概念1立方英尺(0.0283立方米)1英尺(0.3048米)

直徑≥0.5um的塵粒最大不超過10000個.第21頁,共95頁，2024年2月25日，星期天5-2、潔凈室分級的意義Class1：主要用于制造集成電路的微電子工業(yè)，對集成電路的的精度要求為亞微米。Class10：主要用于帶寬小于2微米的半導體工業(yè)。Class100：可用于醫(yī)藥工業(yè)的無菌制造工藝；外科手術，包括植入手術；集成電路的制造；對細菌感染特別敏感的病人的隔離治療，比如像骨髓移植病人術后的隔離治療。第22頁,共95頁，2024年2月25日，星期天Class1000：主要用于高質量光學產品的生產，還用于測試、裝配飛機蛇螺儀，裝配高質微型軸承等。Class10000：主要用于液壓設備或氣壓設備的裝配；食品飲料工業(yè)；醫(yī)藥工業(yè)；電子工業(yè)。Class100000：適用于很多工業(yè)部門，比如光學產品的制造用較小元器件制造大型的電子系統(tǒng)；液壓或氣壓系統(tǒng)的制造、食品飲料的生產；醫(yī)藥工業(yè)也常使用這一級別的潔凈室。第23頁,共95頁，2024年2月25日，星期天5-3、

潔凈度等級標準1、美國空軍技術條令世界上第一個潔凈度標準。1961年3月問世。美國聯(lián)邦標準的基石。2、美國聯(lián)邦標準2091963年12月問世。

0.5μm5.0μm3、現在標準美國聯(lián)邦標準FS209E第24頁,共95頁，2024年2月25日，星期天潔凈度級別Cleanclass粒徑ParticlesSize(um)0.10.20.30.55.0135.07.503.001.00—1035075.030.010.0—100—750300100—1000———10007.010000———1000070.3100000———100000700美國聯(lián)邦標準

209E（1992年）第25頁,共95頁，2024年2月25日，星期天5-4、中國潔凈度等級標準中國國家標準GB50073-2001（等同采用國際標準ISO14644-1）特點：與舊規(guī)范相比，控制粒徑2種增加到6種；4個級別增加到9個級別。另，允許采用整數間的中間級別。第26頁,共95頁，2024年2月25日，星期天

中國潔凈室及潔凈區(qū)空氣中懸浮粒子潔凈度等級空氣潔凈度等級(N)大于或等于表中粒徑的最大濃度限值(pc/m3)0.1um0.2um0.3um0.5um1um5um1102

210024104

31000237102358

4100002370102035283

51000002370010200352083229610000002370001020003520083202937

3520008320029308

3520000832000293009

352000008320000293000第27頁,共95頁，2024年2月25日，星期天個/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粒徑的各國潔凈度等級近似對照表第28頁,共95頁，2024年2月25日，星期天二、微粒剖析

本節(jié)重點：1、人類生活方面的背景2、PM2.5相關知識3、微粒剖析第29頁,共95頁，2024年2月25日，星期天1、人類生活方面的背景人類發(fā)展至今，技術進步、設備進步、知識水平提高，但空氣質量卻退步了。人一生約吸入27萬M3空氣，70%～90%時間在室內度過。微小顆粒被人體吸入，沉積于呼吸系統(tǒng)。5～30um的顆粒沉積于鼻咽部位，1～5um的顆粒沉積于氣管及支氣管，1um以下沉積于肺泡壁。第30頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2、什么是PM2.5？PM2.5：也稱為可入肺顆粒物。是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，英文全稱為particulatematter(顆粒物)?？茖W家用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量，這個值越高，就代表空氣污染越嚴重。在城市空氣質量日報或周報中的可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污染物。PM10：可吸入顆粒物，指直徑大于2.5微米、等于或小于10微米，可以進入人的呼吸系統(tǒng)的顆粒物。PM100：總懸浮顆粒物，即直徑小于或等于100微米的顆粒物。第31頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2-1、PM2.5顆粒大小

第32頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2-2、PM2.5的來源PM2.5產生的主要來源，是日常發(fā)電、工業(yè)生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質。一般而言，粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來自道路揚塵等;2.5微米以下的細顆粒物(PM2.5)則主要來自化石燃料的燃燒(如機動車尾氣、燃煤)、揮發(fā)性有機物等。第33頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2-3、PM2.5的危害1、氣象專家和醫(yī)學專家認為，由細顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。2、粒徑在2.5微米以下的細顆粒物，被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。第34頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2-4、PM2.5在國內的發(fā)展第35頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2-5、PM2.5的防治措施

pm2.5的主要來源為機動車尾氣的排放，對個人來說主要以佩戴真正防pm2.5的口罩為有效手段。盡量減少吸煙甚至不吸煙，煙霧中有大量的pm2.5，會對人體有著直接和間接的危害。大霧天不能晨練。第36頁,共95頁，2024年2月25日，星期天第37頁,共95頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2、微粒剖析第39頁,共95頁，2024年2月25日，星期天1、

按來源分類無機性微粒、有機性微粒、有生命微粒

2、

微粒的危害對人體，易引起呼吸道和肺部的疾病，同時也會使人過敏，病毒感染；對硅芯片而言，微塵粒子之附著將造成集成電路線路的變形或短路，使芯片失去運作功能，因此微污染源的控制已成為無塵室管理的重要環(huán)節(jié)。

2-1、微粒剖析第40頁,共95頁，2024年2月25日，星期天41一般微粒粒徑對比0.3μm微塵粒徑人類頭發(fā)

(25～100μm)肉眼可視

(5μm)感性認知第41頁,共95頁，2024年2月25日，星期天大于0um小于0.1um做擴散運動微粒大小不同運動行為不同第42頁,共95頁，2024年2月25日，星期天2-1、顆粒大小的概念頭發(fā)直徑

25~100μm

酵母菌

5~10μm

水蒸氣

0.1~1μm

細菌

0.05~1μm

濾過性病毒

0.001~0.01μm第43頁,共95頁，2024年2月25日，星期天活動狀態(tài)產生微粒大小(um)磨擦普通之涂裝表面時沒有潤滑之兩種金屬互相磨擦時將紙弄皺或折疊時摩擦環(huán)氧樹脂表面時鎖螺絲時皮帶驅動時用原子筆在普通紙上寫字時操作金屬板時摩擦皮膚時90756540302010430第44頁,共95頁，2024年2月25日，星期天動作衣著一般作業(yè)服兩載式無塵服全覆蓋型無塵服粒徑﹥0.3μm﹥0.5μm﹥0.3μm﹥0.5μm﹥0.3μm﹥0.5μm靜止狀態(tài)立姿543339151113196坐次448302142112157動作狀態(tài)手腕上下運動445029804623004919手自由運動347022405702895221上體前屈392022407755403924頭上下左右12306311871512211脫帽26201310轉身22408503902673215蹲姿4160312011106056437踏步42402300120086011545步行5360292012851010157562-4、一個人一分鐘產生之粒子數(1000個/分/人)

第45頁,共95頁，2024年2月25日，星期天461,00010,000外大氣層大氣層田園地帶街市區(qū)10,000,0001,000,000100,000工業(yè)地帶2-5、一般自然界氣體等級第46頁,共95頁，2024年2月25日，星期天3、無塵室常見形式

本節(jié)重點：1、介紹無塵室常見形式2、結合實物圖片說明，加深印象。第47頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室常見形式之一空調機高效過濾器無塵室空調機房通道上夾層1、上送側回、無架空地板、溫濕度控制通過空調機實現；造價低、噪音小但靈活性差第48頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室常見形式之二空調機高效過濾器無塵室空調機房通道上夾層在方式一的基礎上增加了下夾層，主要考慮設備配管配線的便利性和整體美觀。第49頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室常見形式之三空調機高效過濾器無塵室空調機房通道上夾層上送上回，節(jié)約了回風夾道所占面積，主要實用于低級別的潔凈室，自凈時間會延長第50頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室常見形式之四管道層輔助層無塵室FFU層屋頂干盤管OAC設備設備特點：1、雙技術下夾層；FFU+CLEANBOOTH+SMIF方式2、設備主體與輔助設備垂直放置3、作業(yè)層是大開間、增加設備布局變化的靈活性第51頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室-100級無塵室第52頁,共95頁，2024年2月25日，星期天送風過濾單元FFU第53頁,共95頁，2024年2月25日，星期天第54頁,共95頁，2024年2月25日，星期天1000級無塵室第55頁,共95頁，2024年2月25日，星期天高架地板第56頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室—10000級第57頁,共95頁，2024年2月25日，星期天風淋室（AirShower）第58頁,共95頁，2024年2月25日，星期天風淋室內部第59頁,共95頁，2024年2月25日，星期天傳遞窗第60頁,共95頁，2024年2月25日，星期天潔凈棚第61頁,共95頁，2024年2月25日，星期天無塵室天花上部第62頁,共95頁，2024年2月25日，星期天溫濕度計和粒子計數器第63頁,共95頁，2024年2月25日，星期天壓差表1.對車間或房間加正微壓(5-10Pa)，選用0-60Pa微差壓計。2.檢查粗、中、高效空氣過濾器的過濾效果，選用2000-125、250Pa、500Pa或1Kpa等差壓計，隨時觀測過濾網的壓差，以便更換過濾器。常用量程：0～60Pa0～250Pa0～500Pa0～750Pa-60～0～60Pa-125～0～125Pa0～1kPa0～2kPa第64頁,共95頁，2024年2月25日，星期天泄壓風門第65頁,共95頁，2024年2月25日，星期天檢漏實驗第66頁,共95頁，2024年2月25日，星期天靜電測試第67頁,共95頁，2024年2月25日，星期天風速測試風罩頂棚測口儀器：熱球風速儀精度0.01m/s±3%,量程0~30m/s，集風罩。方法用集風罩住送風口，測出風口平均風速第68頁,共95頁，2024年2月25日，星期天潔凈室噪音標準標準的潔凈室內噪聲應符合下列要求：一、動態(tài)測試時，潔凈室內的噪聲級不應超過70分貝。二、空態(tài)測試時，亂流潔凈室的噪聲級不宜大于60分貝；層流潔凈室的噪聲級不應大于65分貝A。第69頁,共95頁，2024年2月25日，星期天①取15分鐘內測量的風速平均值，

②按不同位置編記錄測定值，計算平均風速。評估標準①垂直單向流面風速v>0.35m/s②水平單向流面風速v>0.45m/s注:僅當單向空氣流微粒數目符合100級的潔凈度要求，同時風速達到上述數值，才可判斷該裝置達到100級。數據處理第70頁,共95頁，2024年2月25日，星期天四、空調送風箱（AHU)

本節(jié)重點：1、介紹空調箱內部構造2、空氣過濾器的分類。第71頁,共95頁，2024年2月25日，星期天第72頁,共95頁，2024年2月25日，星期天4-1、空調箱內部構造（AirHandingUnit）第73頁,共95頁，2024年2月25日，星期天744-2、無塵室各種空氣過濾器的分類類別過濾灰塵直徑(μm)過濾網材質用途初效過濾網≧5合成纖維

玻璃纖維外氣處理，空調箱前段處理中效過濾網≧1合成纖維

玻璃纖維循環(huán)空氣前端處理高效HEPA≧0.3玻璃紙Class100~1000潔凈室最終過濾網ULPA0.1~0.3特殊玻璃紙潔凈度1~100級超ULPA0.1~0.05特殊玻璃紙潔凈度1級第74頁,共95頁，2024年2月25日，星期天高效過濾器袋式中效過濾器紙框處效過濾器第75頁,共95頁，2024年2月25日，星期天高效過濾器送風口第76頁,共95頁，2024年2月25日，星期天五、無塵室管理

本節(jié)重點：1、無塵室運行階段管理2、無塵室施工階段管理3、無塵室檢測項目4、無塵室異常原因分析第77頁,共95頁，2024年2月25日，星期天維持無塵室清凈度四大原則不產生立刻排除不能堆積不可帶入1、無塵室運行管理四大原則

第78頁,共95頁，2024年2月25日，星期天1-1.不可帶入HEPA過濾器的骨架不能漏氣。室內必須維持設計之壓力。作業(yè)人員必須更衣，經過AirShower后進入無塵室。所有使用材料、設備、工具必須清掃干凈后始可帶進。第79頁,共95頁，2024年2月25日，星期天高效濾網口密封SILICON膠老化，需定期檢查修補。無塵室正壓標識第80頁,共95頁，2024年2月25日，星期天

無塵室及更衣室內不得使用紙箱、鉛筆、擦膠、涂改液、砂紙、被剪開或撕開的無塵紙等物品。紙箱鉛筆擦膠涂改液砂紙被剪開或撕開的無塵紙第81頁,共95頁，2024年2月25日，星期天進入AIRSHOWER動作規(guī)范化AIRSHOWER底部所設粘粘紙要及時更換第82頁,共95頁，2024年2月25日，星期天人員必須穿著無塵服。減少不必要之動作。不可使用容易發(fā)塵的材料。沒有必要的物品不可帶入。

1-2.不產生第83頁,共95頁，2024年2月25日，星期天1、對于高科技工業(yè)，比如半導體，電子及生化工廠來說，飛揚在車間里的浮塵（肉眼所看不到的）對生產效率和產品品質都產生了重大的影響。2、當一個穿著常服的員工站立不動時，每分鐘他將產生大約34萬粒0.5μm的微塵；如果他在走動的話那么他將產生大約280萬粒。3、微塵污染嚴重影響了潔凈室的凈化，而人體又是對潔凈室產生影響的重要污染來源。因此，人體防護對潔凈室是相當重要的。人體防護對潔凈室的重要性

第84頁,共95頁，2024年2月25日，星期天

大褂衣

大褂：大褂衣單獨使用，可與帽子、靴套配合使用。適合用于CLASS10000－100000的潔凈室，適合潔凈要求.第85頁,共95頁，2024年2月25日，星期天

分體服上下裝分開的設計使穿著更舒適，工效更高。適用于的潔凈室：CLASS1000-10000第86頁,共95頁，2024年2月25日，星期天

防靜電連體服

有更好的防塵效果，可防止微塵從身體部位逸出。連帽帶鞋型的連體服可用于更高的潔凈等級，可配合口罩使用。適合用于CLASS10－1000的潔凈室，適合潔凈要求。第87頁,共95頁，2024年2月25日，星期天不能有不易清潔、清掃之角落及機器周邊。盡量減少外露在室內之風管、水管等。必須按照標準方法與規(guī)定時間實施清潔。1-3.不能堆積第88頁,共95頁，2024年2月25日，星期天紙箱不能進入防塵室普通棉手工藝拖把不能進入防塵室使用，當然也不能存搭防塵室。第89頁,共95頁，2024年2月25日，星期天AIRSHOWER維護人員用AIRSHOWER：為防止塵埃進入應確實維護，每周應做外部的擦拭，與內部的擦拭除塵，并且于半年后每月打開下面回風處檢查濾網，并于一年后視檢查狀況更換初級濾網或HEPA(如果需要的話)。第90頁,共95頁，2024年2月25日，星期天增加換氣次數。在發(fā)塵部位附近排氣。改善氣流形狀以免塵埃附著于產品上。1-4.立刻排除第91頁,共95頁，2024年2月25日，星期天