洁净室又可称作无尘室Cleanroom通常用作专业工业生产或科学研究的一部分包括制造药品集成电路CRTLCDOLED和microLED显示器等。

洁净室的设计是为了保持极低水平的微粒如灰尘空气中的生物体或汽化的微粒。

确切地说洁净室有一个受控的污染水平该水平由在指定的颗粒尺寸下每立方米的颗粒数来规定。

洁净室也可指任何给定的容纳空间在该空间中设置了减少微粒污染和控制其他环境参数如温度湿度和压力。

很多行业会使用无尘室只要是小颗粒会对生产过程产生不利影响的地方都会有洁净室的身影。

它们的尺寸和复杂度各不相同广泛应用于半导体制造制药生物技术医疗设备和生命科学等行业以及航空航天光学军事和能源部中常见的关键工艺制造。

检测指标

风量或风速、室内静压差、空气洁净度等级、换气次数、室内浮游菌和沉降菌、温度和相对湿度、平均速度、速度不均匀度、噪声、气流流型、自净时间、污染泄露、照度照明、甲醛、细菌浓度。

1、医院洁净手术部风速、换气次数、静压差、洁净度级别、温湿度、噪声、照度、细菌浓度。

2、医药工业洁净厂房空气洁净度等级、静压差、风速或风量、气流流型、温度、相对湿度、照度、噪声、自净时间、已安装过滤器泄漏、浮游菌、沉降菌。

3、电子工业洁净厂房空气洁净度等级、静压差、风速或风量、气流流型、温度、相对湿度、照度、噪声、自净时间。

4、食品工业洁净用房定向气流、静压差、洁净度、空气浮游菌、空气沉降菌、噪声、照度、温度、相对湿度、自净时间、甲醛、Ⅰ级工作区截面风速、开发的洞口风速、新风量。

洁净室气流原理

洁净室通过使用HEPA或ULPA过滤器采用层流单向流或湍流乱流非单向流气流原理来控制空气中的颗粒。

层流或单向气流系统将过滤的空气以恒定的流向下或水平方向引导到位于洁净室地板附近墙壁上的过滤器或通过凸起的穿孔地板板进行再循环。

层流空气流动系统通常在洁净室天花板的80%上使用以保持恒定的空气。

不锈钢或其他非脱落材料用于构造层流空气流动过滤器和罩以防止多余的颗粒进入空气。

湍流或非单向空气流动使用层流空气流动罩和非特定速度过滤器来保持洁净室中的空气在恒定的运动尽管不是所有的方向相同。

粗糙的空气试图捕获可能存在于空气中的颗粒并将它们驱赶到地板上在地板上它们进入过滤器并离开洁净室环境。

有的地方也会增加矢量洁净室在房间的侧上角送风采用扇形高效过滤器也可以用普通高效过滤器配扇形送风口在另一侧的下部设回风口房间的高长比一般在0.5~1之间为宜。

这种洁净室也可以达到5级100级洁净度。

【洁净室气流流型验证-气流流型检测仪】

1空态设施齐全的洁净室所有管线接通并运行但无生产设备、材料及生产人员。

2静态已全部建成的设施齐备的洁净室中安装完生产设备并按业主供应商商定的方式试远转但场内无生产人员。

3动态设施处于按规定方式运行的状态并有规定的人员在场以规定的方式工作。

洁净室竣工验收

洁净室竣工以后和投产后都需要进行性能测定和验收在系统大修或更新时也要进行全面测定在测定前对洁净室的概况必须全面了解。

主要内容包括净化空调系统和工艺布置的平、剖面图及系统图对空气环境条件洁净度级别温、湿度风速等的要求空气处理方案送回风、排风量及气流组织人、物净化方案洁净室的使用情况厂区及其周围污染情况等。

1、各种管道、自动灭火装置及净化空调设备空调器、风机、净化空调机组、高效空气过滤器和空气吹淋室等的安装应正确、牢固、严密其偏差应符合有关规定。

2、高、中效空气过滤器与支撑框架的连接及风管与设备的连接处应有可靠密封。

5、洁净室的内墙面、顶棚表面和地面应光滑、平整、色泽均匀不起灰尘地板无静电现象。

6、送回风口及各类末端装置、各类管道、照明和动力线配管以及工艺设备等穿越洁净室时穿越处的密封处理应严密可靠。

7、洁净室内各类配电盘、柜和进入洁净室的电气管线、管口应密封可靠。

8各种刷涂、保温工作应符合有关规定。

洁净室环境控制

洁净室中对环境的控制主要有八个项目根据达成的先后和逻辑顺序排列如下

其中照度、噪音会影响工作人员的舒适性洁净度、正压、静风电阻、FFU泄露会影响到半导体制程温湿度既会影响人员的舒适性又会影响到制程。

特定生产制程对温湿度有较高要求而洁净度会影响制程良率。

因此在日常运行中IPQC会针对洁净度和温湿度进行管控。

一般来讲空气中含灰尘微粒浓度高则空气洁净度低含灰尘微粒浓度低则洁净度高。

洁净度的高低可以用洁净度等级来区分。

洁净度级别则以每立方米空气中的允许微粒数来确定。

ISO-14644是国际标准现在美国、欧洲、日本、俄罗斯和我国都采用此标准。

美国原来应用的是美国联邦标准209A、B、C、D、E现在美国也不用了。

原来我们熟悉的100级、1000级、10000级和100000级都是源自美国联邦标准FS

14644系列国际标准洁净室可分为九个等级从1级到9级其中1级洁净度最高9级最低。

其中1级和2级洁净室通常用于制造高精度产品如硬盘驱动器和电子设备等。

这些洁净室的控制要求非常高需要严格控制空气中的悬浮粒子浓度和温度。

3级到8级洁净室适用于不同行业的制造过程例如半导体制造、制药和医疗器械制造等。

这些洁净室的控制要求各不相同但都需要保持空气中的悬浮粒子浓度和温度在规定的范围内。

9级洁净室是最不严格的等级通常用于不需要高度控制环境的情况例如仓库和办公室等。

洁净室环境检测依据

3、《洁净厂房设计规范》GB50073-20012、施工安装类《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002

检测方法及结果判定

2、风量风速必须首先对净化空调各项效果进行检测且必须是在设计的风量风速条件下获得。

1乱流洁净室系统的实测风量值应大于各自的设计风量值但不应超过20%实测新风量和设计新风量之差不应超过设计新风量的±10%室内各风口的风量与各自设计风量之差均不应超过设计风量的±15%。

2单向流层流洁净室实测室内平均风速应大于设计风速但不应超过20%总实测新风量和设计新风量之差不应超过设计新风量的±10%。

1、仪器设备及环境测量仪器倾斜微压计、数字微压计等。

环境温度常温或设计温度下。

1相邻不同级别洁净室之间和洁净室与非洁净室之间的静压差应不小于5Pa。

3洁净度高于100级的单向流层流洁净室在开门状态下在出入口处的室内侧0.6m处不应测出超过室内级别上限的浓度。

气溶胶光度计3990

1、仪器设备及环境测量仪器气溶胶光度计、气溶胶发生器。

环境温度常温或设计温度下。

2、抽样高效过滤器本体在进入现场前生产厂家应按规定进行性能试验并提供合格证。

在单向流洁净室对安装的高效空气过滤器应该逐台进行检漏乱流洁净室对于7级或更低级别的洁净室只要洁净室达到了所要求的空气洁净度级别就可以不进行检漏。

3、技术要求检漏的结果要符合条件由受检过滤器下风侧测到的漏泄浓度换算成透过率对于高效过滤器应不大于过滤器出厂合格率的2倍对于超高效过滤器应不大于出厂合格透过率的3倍。

4、操作过程及判定过滤器的检漏是指安装完成的空气过滤器的检漏适用于空态或静态的洁净室。

四空气洁净度等级

1、仪器设备及环境测量仪器尘埃粒子计数器。

环境温度洁净室区的温度和相对湿度应与其生产及工艺要求相适应。

b.每个洁净区最少采样次数为3次当洁净区仅有一个采样点时则在该点至少采样3次

d.对预期空气洁净度等级达到4级或更洁净的环境采样量很大可采用ISO14644-1附录F规定的顺序采样法。

3、技术要求

①每个采样点的平均粒子浓度Ci应小于或等于洁净度等级规定的限值

②全部采样点的平均粒子浓度N的95%置信上限值应小于或等于洁净等级规定的限值。

4、室内浮游菌和沉降菌空气中悬浮微生物的测定有多种但其测定的基本过程都是经过捕集、培养、计数的过程目前采用的是浮游菌和沉降菌的测试方法。

【浮游微生物采样器】

1仪器设备及环境测量仪器培养皿、微生物采样器、恒温培养箱浮游菌、沉降菌测试前被测试洁净室区的温湿度须达到规定的要求静压差必须控制在规定值内被测试洁净室区已消毒。

采样装置采样前的准备及采样后的处理均应在高效过滤器排风的负压实验室进行操作测试状态有静态和动态两种并在报告中注明测试状态。

测试人员测试人员必须穿戴符合环境洁净度级别的工作服。

静态测试时室内测试人员不得多于2个人。

室内浮游菌测点和洁净度测点可相同采样必须按所用仪器说明书说明的步骤进行特别要注意检测之前对仪器消毒灭菌。

沉降菌测定时培养皿应布置在有代表性的地点和气流扰动极小的地点培养皿数。

a.首先应对测试仪器、培养皿表面进行严格消毒采样器进入被测房间时先用消毒房间的消毒剂灭菌。

用于5级洁净房间的采样器宜一直放在洁净房间。

c.开动真空泵抽气使仪器中的残余消毒剂蒸发时间不少于5min并调好流量转盘转速。

关闭真空泵放入培养皿盖好盖子后调节采样器。

d.置采样口于采样点后依次开启采样器、真空泵、转动定时器、根据采样量选定采样时间。

全部采样结束后将培养皿倒置于30-35℃恒温培养箱中培养时间不少于48h。

e.用肉眼直接计数然后用5-10倍放大镜检查是否有遗漏若平板上有两个或两个以上的菌落重叠分辨时仍以两个或两个以上菌落计数。

对单向流如5级净化房间内及层流工作台测试应在净化空调系统正常运行不少于10分钟后开始对非单向流如7级、8级以上的净化房间测试应在净化空调系统正常运行不少于30分钟开始。

a.采样方法将已制备好的培养皿放置在预先确定的取样点打开培养皿盖使培养基表面暴露0.5小时再将培养皿盖上盖后倒置。

b.培养全部采样结束将培养皿倒置于恒温培养箱中培养。

在30-35℃培养时间不少于48小时。

每批培养基应有对照试验检查培养基本身是否污染可每批选定3只培养皿作对照培养。

c.菌落计数用肉眼直接计数然后用5-10倍放大镜检查有否遗漏。

若培养皿上有2个或2个以上菌落重叠可分辨时仍以2个或2个以上的菌落计数。