洁净室中的各项控制

洁净室中的温湿度控制

洁净空间的温湿度主（zhǔ）要是根据工艺要求来确定，但在满足工艺要求的条件（jiàn）下，应考虑到人的舒适度感。随（suí）着空气洁净度要求的提高，出现了（le）工艺（yì）对温湿度的要求也越来越严（yán）的（de）趋势。

具体工艺对温度的要求以（yǐ）后还要（yào）列举，但（dàn）作为总的原则看（kàn），由于加工精（jīng）度越来越精（jīng）细， 所（suǒ）以对温度波动范围（wéi）的要求越（yuè）来越（yuè）小。例如在大规模集成电（diàn）路生（shēng）产的光刻（kè）曝光工艺中，作为掩膜板材料的（de）玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片，温度上升1 度，就引起了0. 24um线性膨胀，所以必须有±0. 1 度的恒温，同时（shí）要求湿度值一般较低，因为人出汗以后，对（duì）产品将有污染（rǎn），特别（bié）是怕钠的半导体车间，这种车间不宜超过25度。

湿度过高产生的问题更多。相对（duì）湿度（dù）超过55%时，冷（lěng）却水管壁上会结露，如果发生在精密装置或电路中，就会引起各（gè）种事故（gù）。相对湿度在 50%时易生锈。此外，湿度太高时（shí）将通过（guò）空气中的水分子把（bǎ）硅片表面粘着的灰尘化学吸附在（zài）表（biǎo）面耐难以清除。相对湿度越高, 粘附的难去掉（diào），但当相（xiàng）对湿度低于30%时，又由于静电（diàn）力的作用使粒子（zǐ）也容易（yì）吸附于表面，同时大量半（bàn）导体器件容（róng）易发生（shēng）击（jī）穿。对于硅片生产最佳（jiā）温度范（fàn）围为（wéi） 35—45%。

洁净室中（zhōng）的气压规定

对（duì）于大部分洁净空间，为了防止外界污染侵入，需要保持内部的压力（静压）高（gāo）于（yú）外部的压力（静（jìng）压）。压力差的维持一般应符合以下原则：

1.洁净空间的（de）压力（lì）要高于非洁净空间的（de）压力。

2. 洁净度级别高的空（kōng）间的压力要高于（yú）相邻的洁（jié）净度级别低的空（kōng）间的压力。

3. 相通洁净室之间的门要开（kāi）向洁净度级别高的房间。

压力差的维（wéi）持依靠新风量， 这个新风量要能补偿在这一压力差（chà）下从缝隙漏泄掉的风量。 所以压力差（chà）的物理意义就是漏泄（或渗透）风量通过洁净室（shì）的各种缝隙时（shí）的阻力。

洁净（jìng）室（shì）中的（de）气流速度规定

这里要讨论（lùn）的（de）气流速度是指洁净室内的气流（liú）速度， 在其他洁净空（kōng）间中的气流速度在讨论具体（tǐ）设备时再说明（míng）。

对于乱流洁净室由于主主要靠空气的稀释作用来减轻室内污染的程度（dù）， 所以（yǐ）主要用换气次数这一概念，而不直接用速（sù）度的概念，不过（guò）对室内气流速度也有如下要求；

(1) 送风口（kǒu）出口气流速度不宜太大，和单（dān）纯空调（diào）房间相比，要（yào）求速度衰减（jiǎn）更快，扩散角度更大。

(2) 吹过水平面的气流速度（例如侧送时（shí）回流速度）不（bú）宜太（tài）大，以（yǐ）免吹（chuī）起（qǐ）表面微粒重返气（qì）流， 而造成再污染， 这一速度一（yī）般不宜大（dà）干 0. 2m/s。

对于平行流洁净（jìng）室《习惯上称层流洁（jié）净室），由于主要（yào）靠气流的“活塞（sāi）打挤压作用（yòng）排（pái）除行染，所以截面上的速度就是非常重要的指标。过去都参考美国20gB标准（zhǔn），采用0. 45m/s。但人（rén）们也都了解到这样大速度所需要的（de）通风量是极大的（de），为了节能，也都在（zài）探求降低（dī）速一（yī）风速的（de）可行性。

在我国，《空气洁净技术措（cuò）施》和<洁净厂房设计规（guī）范>）都是这样规定（dìng）的

垂直（zhí）平行流（liú）（层流）洁（jié）净室≥0. 25m/s

水平（píng）平行流（层流）洁净室≥0. 35 m/s

研究表明以上规定（dìng）基本上满足控制污染的要求，但认为应（yīng）区别不同情况分出不同的档（dàng）别， 更能体现节能的目的。

洁净（jìng）室中的噪声控制（zhì）

洁净室噪（zào）声标准一般（bān）均严于保护健康的标（biāo）准，目的在于（yú）保障操作正常进行，满足必要（yào）的谈（tán）话联系及安（ān）全舒适（shì）的工作环境。因此衡量洁净室的（de）噪声主（zhǔ）要指标（biāo）是：

1．烦恼的效应

由于噪声，使人感到不（bú）安宁而产生烦恼情绪，一般分为极安（ān）静、很安静、较安静、稍嫌吵闹，比较吵闹和极吵闹（nào）7个烦恼等级。凡反应水（shuǐ）平属（shǔ）于很吵闹和极吵闹者，即为高烦恼， 高烦恼人数在总人数中的百分比即为高烦（fán）恼率。

2．对工作效率的影（yǐng）响

这主要看三（sān）方面的（de）反应水平，这三个（gè）方面是：

集中精神

动作准确性（xìng）

工作速度

3．对（duì）综（zōng）合通讯的干扰

这主要分为：

清楚或满意

稍困难

困难（nán）

不可能

对以上三方面指标都用A声级来评价。在50年代（dài）曾（céng）提出用（yòng）一条（tiáo）频谱曲线作为评价标准即各频带中心频率的声压级不得超过该曲线。后来了解到刷（shuā）A等级来计量噪声与噪声的语音干扰和烦恼（nǎo）程度更为台适（shì），可以代替倍频带声压级作为评价标准的（de）指标。

根据中国建筑科学研究院建筑物理研究所 1981 年为编制《洁净（jìng）厂房设计规范》而进行的测定资料，在 65dB(A) 以下时（shí），只有30%的人感到高烦恼。

在 65—70dB(A) 时，其影响对（duì）工作效率的（de）三方面反应表现出较低水平；在60dB(A) 以（yǐ）下说话清楚满（mǎn）意。60～75dB(A) 时有一定困难，大于75dB很困难。

因此认为洁净室噪（zào）声（shēng）水平以 65d) 为宜（yí），此时可使高烦恼率小（xiǎo）于（yú）30%；保证一般通话；对工作效率影响很小（xiǎo）。

洁净室的照度控制

由于洁净室内的工作内（nèi）容（róng）大都有（yǒu）精细的要求，而且又都是密闭性房屋，所以对照明一（yī）向有很高的要求（qiú）。这里（lǐ）有必要先说明一下无窗洁净室的照明方（fāng）式：

(1) 一般照明

它指不考虑特殊的局部需要，为照亮整个被照面积（jī）而设置的照明。

(2) 局部照明

这是指为（wéi）增加某一地点（如工作点）的照度（dù）而设置的（de）照明。但在（zài）室内照明由一般不单独使（shǐ）用局部照明。

(3) 混合照明

这是指（zhǐ）工作面上的照度由一般照明和（hé）局部照明合成（chéng）的照明，其中一般照明的照度按《洁净（jìng）厂房设计规范》应占总照度的 10%—15%，但（dàn）不低干150LX。单位被照面积上（shàng）接受的光通量即是照明单位勒克斯(LX)。

国外洁净室的强度要求*， 例如美国关于洁净室的几个标（biāo）准（zhǔn）的要（yào）求是（shì）：

100 级: 1080-16001x

10000 级: >1000LX

100000 级: >1000LX

人工光 300lx 有较好的（de）效（xiào）果，当工件精细（xì）程度（dù）更高时，500x也是允许的。对于要红灯照明的地方，如电子行业的光刻车间，其照度一般为25—501x)，用天然光时可允许更（gèng）高的照度，因而对工作（zuò）是（shì）有利（lì）的，所以今后洁净室的照明既采用人工光也采用天（tiān）然（rán）光可能是有前途的（de），这也（yě）是为了节能而（ér）出现的一种（zhǒng）动（dòng）向。

洁净室中的防静电

洁（jié）净室中（zhōng）由于静（jìng）电引起的（de）的事故屡有发生（shēng），因此洁（jié）净室的防静（jìng）电能力如何（hé）已成（chéng）为评价其（qí）质量的一个不可忽视的方面。

所谓静电，是由（yóu）于摩擦等原因破（pò）坏了物体中正（zhèng）(+) 负<一）电荷等量的均匀的电中性状态，而使电荷过剩，物体呈带电状态，由（yóu）于这些电荷平时是不流（liú）动的， 故称静电。

在洁（jié）净室内静电导致的事故有以下几方面；

1.静电电引起的静电电击，引起人的不安全和恐（kǒng）惧（jù）感，并可（kě）造成二次伤害（例如人（rén）因受电击而摔（shuāi）倒，由摔倒又致伤）；

2.静电放电引起的放电电流，可导致诸如半导（dǎo）体元件等破坏和误动作，例如将50块P- MOS 电路放（fàng）在塑料袋内，摇晃数次后，与非门栅极严重击穿者（zhě）计39块，失效率竞达78%，这（zhè）是因为半导体器件对静（jìng）电放电十分灵敏；

3.静电放电产（chǎn）生的电磁波可导（dǎo）致电子仪器（qì）和装置的杂音和误动作；

4.静（jìng）电放电的发光可导致照像肢片等感光破坏；

5.静电的力学现象可导致筛孔被粉尘堵塞，纺纱线纷乱，印刷品深浅不（bú）均（jun1）和制品污染；

6.静电（diàn）放电引起的最危险的（de）灾害是成为可燃物的火源井（jǐng）引起（qǐ）爆炸，例如国外文献统计，在手术室使用爆炸性麻醉剂的86000次中，爆炸的36次，其中由静电引起的达（dá）21次；

静电事故的产生主要在于静电（diàn）的产生和积累，而气流的流动，气（qì）流和管道、风口 、过滤器等摩（mó）擦，人体和衣服的摩擦，衣服之间的摩擦，工艺上的（de）研磨，喷涂、射流、洗（xǐ）涤、搅拌（bàn）、粘合和剥离等操作，所（suǒ）有选些都可能（néng）产生静电（diàn），在一般（bān）情况下，越是电导率小的非导体（绝缘体），由于电荷产生（shēng）后（hòu）不易流动（dòng），因此表（biǎo）现为越容易带电。