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光學超凈間實驗室設計
2024/11/6
超凈無塵凈化車間目前已經是工業半導體、精密配件制造、LED液晶平面生產、光學鏡片制造、精密電子線路板、SMT無塵車間、PCB凈化車間、光伏新能源電池生產、塑料化工生產、電鍍/噴涂車間不可缺失的重要硬件設施，近十幾年來，由于技術的創新發展越來越快，社會及工業對產品的精密度及微型化的需求越來越迫切，如大型積體電路小型化研究就其配件的微小化制造，以及新能源的發展，新能源電池組生產的輕質微小化，都以成為世界各國在科學技術上極為重視的科研項目，電子行業內的需求也一直在要求微電子超凈無塵車間的設計理念及施工技術必須日新月異的發展。
一、光學微電子超凈無塵車間平面布局要求
1. 凈化車間潔凈生產區：潔凈等級設置為百級、千級或萬級。2. 無塵生產輔助用房：潔凈等級設置為萬級、十萬級，一般包括人流進出潔凈用房，物料進出清潔區和部分車間辦公生活區等。
3. 超凈凈化車間管理區：潔凈等級設置為十萬級或三十萬級，一般包括辦公室、會議室、值班室和休息區。
4. 車間生產專用設備區：該區域對空氣凈化等級沒有要求，但要求與凈化車間設置有效的物理或空氣隔離，本區域主要設置凈化空調機房、電氣用房、純水間、生產用氣間。
二、光學微電子超凈無塵車間裝修要求
1. 車間吊頂材料：采用FFU盲板或選用防火彩鋼板，吊頂內須可上人，對承重要進行詳細技術。2. 車間墻體裝修材料：采用防火彩鋼板，彩鋼板厚度為50mm，可以盡量有效的適用場地的占地面積，該彩鋼板在安裝時需要進行接地處理，以到達排放靜電的功能。
3. 車間地面裝修：一般選用環氧自流平或PVC卷材，但無塵車間內須對上述兩種材料進行抗靜電處理。
三、超凈無塵凈化車間的空調設計方案
1. 超凈無塵凈化車間凈化原理在解決了普通裝修易產塵的問題后，超凈室最重要的空間凈化措施為潔凈空調系統，凈化空調機組通過風機將室內及室外的部分新風先進行初效過濾后，再進行中效過濾，這兩級過濾在組合式凈化空調機組內完成，然后用高靜壓風機泵入管道，管道末端連接與室內相同的特殊送風箱，該送風箱內設置高效率過濾板，通過高效過濾器后的空氣進入房間，通過凈化車間空調系統工程師規劃的流動路線，帶走房間內的微小塵埃，根據不同級別的凈化等級需要，上述過程需重復不同的次數，這個問題在下一節將給出具體參數。
2. 超凈無塵凈化車間循環參數
① 無塵車間按級別闡述房間換氣次數：十萬級凈化車間換氣次數每小時不能小于15次；萬級無塵車間換氣次數每小時不能小于20次；千級無塵室換氣次數每小時不能小于50次；百級超凈室和十級超凈棚不以換氣次數為標準，以全天花送風的方式送風，全地面回風的方式回風，即增大送風和回風口所占面積的比例，計算凈化組合式空調機組的送風量是以送風速度控制在0.3-0.5m/s來進行反向推算。
② 超凈無塵凈化車間的溫度和濕度控制范圍：冬季＞攝氏16度，夏季＜攝氏26度，波動范圍為±攝氏2度；濕度在45-65%之間，具體以生存的產品特點來確定，正常波動范圍在±5%，濕度同時在不同的數量值時對室內的靜電也有特殊的效果，所以凈化車間內的濕度要綜合考慮；
③ 噪音控制：超凈無塵凈化車間內的噪音以工作人員的舒適度為主要依據，國家噪音標準規定工作環境內的噪音應控制在≤65dB。
④ 新風：為了室內控制人員的舒適度問題，按照暖通通風標準凈化車間內要適當補充新風，新風量按照人員數量計算，按50m3/h計算。
四、光學超凈間設計關于空調材料的潔凈要求
1. 空調系統送風管道采用鍍鋅鋼板制作，考慮到風壓較大，建議采用中壓法蘭式風管，外部采用橡塑作為保溫材料，橡塑需為阻燃性，以保證消防防火安全。2. 高效送風口可采用冷軋板制作，目前市面上有不銹鋼材質高效送風口，但不銹鋼高效送風口強度較差，在高風壓的狀態下容易變形。而且不銹鋼高效送風口的誕生主要是用于食品企業SC生產凈化車間，此類車間對細菌數量有嚴格要求，但凈化級別較低，送風量要求比較小，風壓也較小，這與光學微電子超凈無塵車間的需求不一樣，所以不建議超凈無塵凈化車間的空調系統使用。
3. 回風口須采用可開可調式風口，不應該采用固定百葉回風口，超凈無塵凈化車間內須在回風口安裝中效過濾器，同時在潔凈車間的日常使用維護中，也需要定期清洗，可開式風口便于更換中效過濾器和衛生清理；可調式風口的作用主要是為了調節超凈無塵區域與普通潔凈區域的氣流組織，通過調節回風口上的百葉，可達到調節室內外壓差的作用。
五、光學微電子超凈無塵潔凈車間凈化工程設計施工方案總結
凈化工程師或空氣凈化工程供應商在此類工程的設計施工過程中，必須要加強對光學微電子行業產品特性的充分了解和熟悉，需要更多的與電子產品生產企業的產品開發部相關技術人員進行溝通，根據該項目是新建車間或是舊車間技術升級改造，并結合光學微電子生產企業具體的生產流程和工藝等要求來確定其需要的工藝平面方案、溫度、濕度、潔凈度等，還要考慮生產企業的產能規劃及建設經濟計劃安排，綜合各方面因素后再確定使用什么樣的空氣凈化處理方案，只有達到各方面的平衡，才能建設出一個滿足生產企業生產、運營要求的超凈無塵凈化車間。
