无尘净化车间,也称为洁净室,是指将一定空间范围内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除,并将室内的温度、湿度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而特别设计的房间。以下是关于无尘净化车间的详细介绍:
设计要求
- 布局规划
- 区域划分:依据工艺流程精准划分区域,按不同工序的洁净度需求划分,如芯片光刻环节设为 ISO 1-ISO 3 级的超高洁净区,普通电子产品组装区域 ISO 7-ISO 8 级即可。
- 人流物流通道:人员和物料的流动路线严格分开,设置单向通道,防止交叉污染。人员从更衣室、风淋室进入车间,物料则通过专门的传递窗、货淋室清洁后进入。
- 预留空地:考虑企业未来扩张需求,预留一定比例的空地或采用模块化设计理念,如选用可灵活拆卸、重组的轻质隔墙。
- 公用设施:合理布局空调机房、配电室、水处理间等公用设施区域,确保其靠近使用区域,同时预留扩容空间。
- 洁净度控制
- 过滤器选择:根据车间各区域的洁净等级,超高洁净区采用 ULPA 超高效空气过滤器,一般洁净区选用 HEPA 高效空气过滤器。
- 气流组织:单向流适用于对洁净度要求极高的区域,非单向流则用于相对洁净度要求低些的区域,通过合理的送回风布局,实现空气的循环净化。
- 通风管道:选用耐腐蚀、密封性强的材质,如不锈钢管或优质镀锌钢板。管道走向避免死角,合理设计管道坡度,便于排除冷凝水。
- 围护结构:墙面多采用彩钢板,拼接处使用高质量密封胶条。地面选用防静电环氧树脂地面或防静电高架地板,与墙面、设备基础的交接处也要密封处理。
- 防静电设计
- 地面材料:采用防静电环氧树脂地面或防静电高架地板,释放静电,防止静电积聚。
- 人员防护:人员工作服、工作鞋应具备防静电功能,如穿着防静电工作服、工作鞋,佩戴防静电手环等。
- 设备外壳:设备外壳、操作工具等都应具备防静电功能,通过接地等措施,将设备和工具上的静电导入大地。
- 温湿度控制
- 空调系统:根据车间面积、空间高度、人员密度以及设备发热量等因素,科学计算空调系统的制冷量、制热量、加湿量和除湿量,选择具备精准温湿度调节功能的工业空调机组。
- 送回风方式:合理设计空调系统的送回风方式,如下送上回的方式有助于形成稳定的气流组织,使温湿度分布更加均匀。同时,在空调管道内设置温湿度传感器,实时反馈调节信号,实现闭环控制。
应用领域
- 半导体制造:半导体芯片的生产需要在极其洁净的环境下进行,任何微小的颗粒都可能导致电路短路或失效,通常需要 ISO 3 级或更高标准的环境。
- 医疗器械生产:特别是植入人体的器械,如心脏起搏器、人工关节等的制造,需要高度洁净的环境,无尘车间可以为这类产品的生产提供必要的保障。
- 生物制药:药品的生产过程中往往涉及多种化学反应和生物合成,任何外来物质都可能导致产品变质或失效,需在无菌环境下生产疫苗、抗体药物等,防止污染,确保药品安全有效。
- 光电显示:如 LCD、OLED 屏幕的制造,任何微尘都会影响显示效果和产品寿命,因此需要无尘净化车间来保证产品质量。
- 精密仪器制造:如高端光学镜头、航天航空器件等对洁净度的要求极高,在无尘净化车间中生产可以减少尘埃等对产品精度和性能的影响。
施工要点
- 地面处理:一般先做自流平地面处理,再铺设 2mm 厚 PVC 地板等,施工中要注意地面的平整度和防静电性能。
- 门窗安装:门窗安装与建筑、净化空调、各种管线、照明灯具的结合部位缝隙要密封处理,门窗与内墙面要平直,结构要充分考虑对空气和水汽的密封。
- 配件与固定件安装:所有的配件、隔墙、吊顶的固定和吊挂件只能与主体结构相连,不能与设备和管线支架交叉混用,防止因微震引起装饰材料松动和灰尘脱落。
- 施工环境控制:施工中应控制施工作业中的发尘量,特别是吊顶和夹墙内部等隐蔽空间,必须随时清扫。在已安装高效过滤器的房间,不能进行有粉尘的装修作业。