无尘车间的分类:
1.乱流式(Turbulent Flow)
空气由空调箱经风管与无尘室内之空气过滤器(HEPA)进入无尘室,并由无尘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状态。乱流无尘室靠送风气流不断稀释室内空气,将污染空气逐渐稀释,来实现洁净的。气次数决定定义中的净化级别(换气次数越多,净化级别越高)。此型式适用于无尘室等级1,级。
优点:构造简单、系统建造成本,无尘室之扩充比较容易,在某些用途场所,可并用无尘工作台,提高无尘室等级。
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,欲达需求之洁净度,往往须耗时相当长一段时间。
2.层流式(Laminar)
层流式空气气流运动成一均匀之直线形,空气由覆盖率之过滤器进入室内,并由高架地板或两侧隔墙板回风,此型式适用于无尘室等级需定较高之环境使用,一般其无尘室等级为Class 1~100。其型式可分为二种:
⑴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变成稳定。
⑵垂直层流式:房间天花板完全以ULPA过滤器覆盖,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。
3.复合式(Mixed Type)
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。
⑴洁净隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA过滤器将制程区域或工作区域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,ULSI制程大都采用此种型式。
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。
⑵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适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。
⑶并装局部无尘室(Clean Spot):将无尘室等级10,000~100,000之乱流无尘室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上,以为生产之用;洁净工作台、洁净工作棚、洁净风柜即属此类。
洁净工作台:等级Class 1~100级。
洁净工作棚:为在乱流式之无尘室空间内以防静电之透明塑料布围成一小空间,采用立之HEPA或ULPA及空调送风机组而成为一较之洁净空间,其等级为10~1000级,高度在2.5米左右,覆盖面积约10m2以下,四支支柱并加装活动轮,可为弹性运用。
净化车间技术要求:
1.电子净化车间万级洁净室内的噪声级(空态):不应大于65dB(A)
2.电子净化车间垂直流洁净室满布比不应小于60%,水平单向流洁净室不应小于40%,否则就是局部单向流了。
3.电子净化车间与室外的静压差不应小于10Pa,不同空气洁净度的洁净区与非洁净区之间的静压差不应小于5Pa
4. 电子净化车间万级洁净室内的新鲜空气量应取下列二项中的大值:补偿室内排风量和保持室内正压值所需的新鲜空气量之和; 供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。
5.电子净化车间净化空调系统加热器,应设置新风,超温断电保护,若采用点加湿时应设置无水保护,寒冷地区,新风系统应设置防冻保护措施。无尘室的送风量,应取下面三项大值:电子制造厂无尘室空气洁净度等级的送风量,根据热,湿负荷计算确定洁净室的送风量,向电子制造厂洁净室给的新鲜空气量:
净化车间的洁净度往往受到气流的影响,换言之,即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。
无尘车间系利用HEPA、ULPA过滤空气,其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多,因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。然而无尘室内除了人以外,尚有机器等之发尘源,这些发生的尘埃一旦扩散,即无法保持洁净空间,因此利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。
无尘室内的气流是左右无尘室性能的重要因素,一般无尘室的气流速度是选0.25~0.5m/s之间,此气流速度属微风区域,易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高,将影响运转成本的增加,所以应在满足要求的洁净度水准之时,能以适当的风速供应,以达到适当的风速供应以达到经济性效果。
无尘车间设计时应考虑的几个特性:
(1)耐久性:
净化车间要有符合环境、净化车间内部的清洗溶液及振动、设备、空气过滤系统的耐久材料。而耐久性,同时也依赖无尘车间等级来建造。半导体倾向选择铝,基于它的耐久性,然而,它不是便宜的物质。
(2)清洗:
在制药和生物工学工业,无尘车间的墙壁需要有容易被清洗和擦拭,直到防止滤过毒或的污染之特性。在市场,清洗真正地是一个重要的企业。
(3)适应性:
一些厂商认为适应性可节省一笔金钱,而适应性意指系统可任意移动或改变而不会招致的损失。拥有者和设计者的能力为改变的关键,所以他们从不将初的设计定型。
(4)维护性:
对无尘车间而言,较严格要求的部分为地板、天花板,以及墙壁的部分。至于维修的问题,对材料的选择是否容易清洁性及维修性都应有其级。在应用力面、天花板、地板及墙壁三者之中重要的为天花板,其包含HEPA及ULPA等滤网,其可过滤掉房间的微粒子,且其常会因各个不同的需要,便其分开来,供应各个不同区域的小房间,其实天花板是一个颇复杂的系统其严格地过滤粒子,故其设计。
无尘车间设计方案注意事项:
1.净化车间设计内容有合理布置工艺流程和建筑平面;
2. 选择满足净化车间特点的建筑构造和材料;
3. 净化车间设计应依据当时当地的能源供应背景,选定可靠和经济的冷、热源;
4. 划分和布置空调净化和排风系统;
5. 选择合理的空气净化通风设备; 无论是新建还是重新改造的无尘车间,都一定依照国家相关标准、规范进行。
无尘车间防火和疏散:
1、洁净厂房的耐火等级不应低于二级。吊顶材料应为非燃烧体, 其耐火极限不宜小于0.25小时。
2、无尘车间内一般的生产工作间的火灾危险性,可按附录三进 行分类。
3、甲、乙类生产的洁净厂房,宜采用单层厂房。其防火墙间 大允许占地面积,单层厂房应为3,000平方米,多层厂房应为2,000平方米。
4、甲、乙类生产或设置在甲、乙类生产环境中的装配式洁净厂房, 其顶棚和壁板(包括内部填充物)应为非燃烧体。
5、在一个防火区内的综合性厂房,其洁净生产与一般生产区域 之间应设置非燃烧体隔墙封闭到顶。隔墙及其相应顶板的耐火极限不应低于1小 时,隔墙上的门窗耐火极限不应低于0.6小时。穿过隔墙或顶板的管线周围空隙 应采用非燃烧材料紧密填塞。