无尘车间知识详解参考.ppt

1、无尘车间培训教材,1,摘,要,一、洁净室基础知识,1.,洁净室定义,2.,相关术语,3.,洁净等级标准,4.,感性认知,三、洁净室管控手段,1.,监测采样,2.,制定监测表,二、洁净室设计简介,1,、洁净室分类（形式）,2,、洁净室设计基础,?,气流组织型式及换气次数,?,滤网过滤流程,?,送风量及,FFU,数量计算,?,滤网寿命,?,温湿度控制,?,正压,四、洁净室人员管理,1,、洁净室最主要的污染源,?,发尘源及量,?,人的污染,-,发菌量,2,、洁净室人员管理规定,2,3,洁净室之定义,洁净室,(Clean,Room),也称为无尘室。,洁净室是指能将一定空间范围内之空气中的悬浮微粒、,细

2、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。亦即不论外面空气条,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。,因此，洁净室是保证诸如医药、半导体、太阳能电池,板等对环境要求较高之行业进行批量生产所必备之条件要,求。,4,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,0.1,5m,之间。,?,洁净度,：用以表征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

3、或邻室污染气流和压差控制而设置,的缓冲间。,?,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,0.3m,粒子的捕集,效率在,99.9%,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,0.1,0.2m,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。,5,洁净度等级标准,国家标准,GB50073-

4、2001,式中,：,C,n,大于或等于要求粒径的粒子最大允许浓度,(pc/m,3,),。,Cn,是以四舍五入至相近的整数，有效位数不超过三位数。,N,洁净度等级，数字不超出,9,，洁净度等级整数之间的中间,数可以按,0.1,为最小允许递增量。,D,要求的粒径,(,m),。,0.1,常数，其量纲为,m,。,6,美国联邦标准（,USA Federal Standard,）,209E,（,1992,年）,1m3=35.3ft3,。,对照我国标准及美国标准可以看出，我国的,3,级标准与美国的,1,级标,准相当。从而可以看出随着半导体行业从,um,量级向,nm,量级发展的过程,中，洁净室等级要求也越来越

5、高。,但目前半导体行业中普遍采用的均为千级（,6,级）或万级（,7,级），,只有局部区域的高自动化作业才要求百级（,5,级）甚至更高。,7,一般微粒粒径对比,0.3,m,微尘粒径,人类头发,(15,m),肉眼可视,(5,m),感性认知,8,1,000,10,000,外大气,层,大气,层,田园地,带,街市区,10,000,000,1,000,000,100,000,工,业,地,带,一般自然界气体等级,感性认知,9,1.,乱流式,非,单,方向流方式,空气由空调箱经风管与洁净室内之空气,过滤器,(HEPA),进入洁净室，并由洁净室,两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非,直线型运动而呈不规则之乱流或涡流

6、状,态。此型式适用于洁净室等级,1,000-,100,000,级。,优点：构造简单、系统建造成本低，洁,净室扩充比较容易,缺点：乱流造成的微尘粒子于室内空间,飘浮不易排出，易污染制程产品。另外,若系统停止运转再激活，欲需达到设定,要求之洁净度，往往须耗时相当长一段,时间。,洁净室之分类,(,按形式）,10,乱流式典型结构形式,适用洁净等级,1,000-100,000,级,11,2.,层流式,层流式空气气流运动成一均匀直线形，空气过,滤器进入室内，并由高架地板或两侧隔墙板回,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,Class 1100,。其,型式可分为二种：,(1),

7、水平层流式：水平式空气自过滤器单方向吹,出，由对边墙壁之回风系统回风，尘埃随风向,排出室外，一般在下流侧污染较严重。,优点：构造简单，运转后短时间内即可达到要,求，稳定运转。,缺点：建造费用比乱流式高，室内空间不易扩,充。,(2),垂直层流式：空气由上往下吹，可得较高之,洁净度，在制程中或工作人员所产生的尘埃可,快速排出室外而不会影响其它工作区域。,优点：管理容易，运转开始短时间内即可达稳,定状态，不易为作业状态或作业人员所影响。,缺点：构造费用较高，弹性运用空间困难，天,花板之吊架相当占空间，维修更换过滤器较麻,烦。,垂直,单,方向流方式,FFU,12,层流式典型结构形式,适用洁净等级,1-

8、100,级,13,3.,复合式,混流方式,复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用，可,提供局部超洁净之空气。,(1),洁净隧道,(Clean Tunnel),：以,HEPA,或,ULPA,过,滤器将制程区域或工作区域,100%,覆盖使洁净度,等级提高至,10,级以上，可节省安装运转费用。此,型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予,以隔离，以避免机器维修时影响了工作及品质。,洁净隧道另有二项优点：,A.,弹性扩充容易；,B.,维修设备时可在维修区轻易执行。,(2),洁净管道,(Clean Tube),：将产品流程经过的自,动生产线包围并净化处理，将洁净度等级提至,100,级以上。因产品和作业

9、员及发尘环境相互隔,离，少量之送风即可得到良好之洁净度，可节省,能源，不需人工的自动化生产线为最适宜使用。,药品、食品业界及半导体业界均适用。,(3),并装局部洁净室,(Clean Spot),：将洁净室等级,10,000100,000,之乱流洁净室内之产品制程区的,洁净度等级提高为,101000,级以上。,14,复合式典型结构形式,适用洁净等级,10-100000,级并装,15,空气洁净度,100,级,10000,级,100000,级,大于,100000,级,气流流型,垂直单向流,水平单向流,非单向流,非单向流,非单向流,气,流,组,织,型,式,主要,送风,方式,1.,顶送,(,高效过滤,器

10、占顶棚面积,60%),2.,侧布高效过滤,器顶棚设阻尼层,送风,1.,侧送,(,送风墙满,布高效过滤器,),2.,侧送,(,高效空气,过滤器占送风墙,面积,40%),1.,顶送,2.,上侧墙送风,1.,顶送,2.,上侧墙送风,1.,顶送,2.,上侧墙送风,主要,回风,方式,1.,相对两侧墙下,部均布回风口,2.,格棚地面回风,1.,回风墙满布回,风口,2.,回风墙局部布,置回风口,1.,单侧墙下部布,置回风口,2.,走廊回风,(,走,廊内均布回风口,或端部集中回风,),1.,单侧墙下部布,置回风口,2.,走廊回风,(,走廊,内均布回风口或,端部集中回风,),3.,顶部布置回风,口,(,有粉尘和

11、有害,物质的洁净室除,外,),1.,单侧墙下部布,置回风口,2.,走廊回风,(,走廊,内均布回风口或,端部集中回风,),3.,顶部布置回风,口,(,室内粉尘量大,和有害物质的洁,净室除外,),送,风,量,气流流经,室内断面,风速,(m/s),不小于,0.25,不小于,0.5,换气次数,(,次,/h),不小于,25,不小于,15,不小于,12,气流组织型式及换气次数,洁净室设计基础,16,气流流型及换气次数,摘自,GB50073-2001,17,洁净室设计基础,比色法效率测试,:,比色法效率也称,ASHRAE,（美国采暖、制,冷与空调工程师协会标准）效率，试验尘源为,高浓度标准人工尘，测量尘源为

12、大气尘。“量,“为测量阶段采样滤纸的通光量。每经过一段,发尘试验，测量不发尘时过滤器前后采样滤纸,通光量的差别，用特定计算方法得出所谓”过,滤效率“。比色法效率是试验全过程各测量阶,段效率依发尘阶段发尘量的加权平均值。,99.99%0.3um,Pre-filter,HEPA,Bag-filter,95%15um,9095%,99.99%0.3um,filter,FAN,Filter,HEPA/,ULPA,CR,99.999%0.10.3um,0.3,m,0.5,m,1,m,0.1,m,肉眼可见,5,m,工作区域,头发断面,15,m,过滤网设计,18,送风量及,FFU,数量计算,1.,洁净室的新

13、鲜送风量应取以下两项中的最大值,:,a.,补偿室内排风量和保证室内正压值所需空气量之和,Q,1,;,b.,保证洁净室工作人员所需足够的新鲜空气量,Q,2,(,依据,每人每小时新风量不小于,40m,3,);,?,Q=Max(Q,1,2.FFU,数量,=Q,S,/Q,FFU,额定风量,Q,S,=V*ACH (V-,房间体积,;ACH-,换气次数,.),19,滤网的使用寿命,当过滤网达到额定容尘量的时候即需要更换,.,T=P/N,1,*10,-3,Qt,T-,过滤器使用寿命；（,d,）,P-,过滤器容尘量,;(g),N,1,-,过滤器前空气含尘浓度,;(mg/m,3,),Q-,过滤器的风量,;(m,

14、3,/h),t-,过滤器一天的工作时间,;(h),-,计算过滤器的计重效率,.,?,此外、在下列任何一种情况下，应更换高效空气过滤器,:,1,气流速度降到最低限度。即使更换初效、中效空气过滤器后，,气流速度仍不能增大。,2,高效空气过滤器的阻力达到初阻力的,1.5,2,倍。,3,高效空气过滤器出现无法修补的渗漏。,20,无,尘,室,初,级,滤,网,預,冷,盘,管,預,热,盘,管,加,湿,器,截,水,器,冷,却,盘,管,加,热,盘,管,初,级,滤,网,送,风,机,组,中,级,滤,网,逆,止,风,门,外气空调箱,温湿度控制,21,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,

15、。,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,1020Pa,。,(1Pa=1N/m,2,),正压,Class1K,P1+10Pa,Class10K,P1+5Pa,+ + +,P1=P+1020Pa,P,CR,外界,22,洁净室管控手段,制定监测表,23,1,、方法,计数浓度法,2,、仪器,光散射粒子计数器,3,、采样点布置,a,）采样点一般在离地面,0.8m,高度的水平面上均匀布置。,b,）采样点多于点时，可以在离地面,0.8m,1.5m,高度的区域内分层布置,4,、最小

16、采样量,测试采样,面积,m2,洁净度级别,1000 10 000 100 000,10 2,3 2 2,10,20 4 2 2,20,40 8 2 2,40,100 16 4 2,100,200 40 10 3,200,400 80 20 6,400,1000 160 40 13,1000,2000 400 100 32,2000 800 200 63,24,1,、产品及设施,无尘室内的发尘量，来自设备的可考虑通过局部排风排除，不流,入室内；,产品，材料等在运送过程中的发尘与人体发尘量相比，一般极小，,可忽略；,由于金属墙壁（彩钢夹心板）的应用来自建筑表面的发尘也很少，,一般占,10%,以下。

17、,2,、人,发尘主要来自人，占,90%,左右。在人的发尘量上，由于服装材料,和样式的改进，发尘绝对量也在不断减少。,A,、材质：棉质发尘量最大，以下依次为的确良、去静电纯涤纶、,尼龙；,B,、样式：大挂式发尘量最大，上下分装型次之，全罩型最少；,C,、活动：动作时的发尘量一般达到静止时间,3-7,倍；,D,、清洗：用溶剂洗涤的发尘量降至用一般水清洗的五分之一。,发尘源及量：,洁净人员管理,25,1,、人员产生的污染：,（,1,）皮肤：人类通常每四天完成一次皮肤的完全脱换，人类每分钟脱落约,1000,片,皮肤（平均大小为,30*60*3,微米）,（,2,）头发：人类的头发（直径约为,50100,

18、微米）一直在脱落。,（,3,）口水：包括钠、酶、盐、钾、氯化物及食品微粒。,（,4,）日常衣物：微粒、纤维、硅土、纤维素、各种化学品和细菌。,（,5,）人类静止和坐立每分钟将产生,10000,个大于,0.3,微米的微粒。,（,6,）人类在头部和躯干做动作时每分钟将产生,1000000,个大于,0.3,微米的微粒。,（,7,）人类以,0.9m/s,的速度行走时每分钟将产生,5000000,个大于,0.3,微米的微粒。,2,、分析国外试验资料显示：,（,1,）,无尘室内当工作人员穿无菌服时：,静止时的发菌量一般为,10300,个,/min.,人,躯体一般活动时的发菌量为,1501000,个,/mi

19、n.,人,快步行走时的发菌量为,9002500,个,/min.,人,（,2,）,咳嗽一次一般为,70700,个,/ min.,人,（,3,）,喷嚏一次一般为,400062000,个,/ min.,人,（,4,）,穿平常衣服时发菌量,330062000,个,/ min.,人,（,5,）,无口罩发菌量,:,有口罩发菌量,1:71:14,所以，洁净间的管理，关键是人员的管理，只有每位员工严格遵守洁净间管理规,定，才能真正发挥洁净间的作用，从而有效保证产线的正常运行，减少产品的人为不,良率，降低成本，提高企业产品的竞争能力。,人的污染,发菌量：,具有下列状况之人员不准进入洁净室：,(1),皮肤有晒焦、脱皮剥落、搔痒症者；,(2),患有严重型伤风、感冒，打嚏、咳嗽多者；,(3),不注重个人卫生，头发脏乱、头皮屑多者；,(4),有搔头、挖鼻孔、搓脸、搓皮肤之不良习惯者；,(5),涂覆胭脂、粉底或未按规定洗去化妆品、指甲油者；,(6),吸烟过量者,(,烟粒子在说话,呼吸过程中能再次喷出,),(7),持有或带有非无尘类物品或相关规定禁止带入洁净室之物品者；,(8),未穿或未按规定穿戴好洁净服者；,洁净室进出人员管理之,八不准,26,进入洁净室的人员应注意以下事项：,（,1,）室内作业人员需严格遵守作业指示要求，按规定步骤操作,设备及产品；