電子工業(yè)潔凈室的潔凈度關(guān)鍵影響因素及解決方案探討

章忠飛，翟傳明，李晨，蘇乃碩，田炳歡，聞義，谷悅

（1.京東方科技集團(tuán)股份有限公司；2.中電投工程研究檢測(cè)評(píng)定中心有限公司）

1 引言

潔凈室，又稱無塵車間、無塵室，指將一定空間范圍內(nèi)空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等污染物排除，并將室內(nèi)的溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度及氣流分布、噪聲、振動(dòng)、照明及靜電控制在某一限定的范圍內(nèi)，給予特別設(shè)計(jì)的房間。也就是不論外在空氣條件如何變化，其室內(nèi)均能具有維持設(shè)定要求的潔凈度、溫濕度及壓力等綜合性能的特性。潔凈室最主要的作用在于控制產(chǎn)品所接觸的大氣的潔凈度以及溫濕度，使產(chǎn)品能在一個(gè)良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造，被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)性配套產(chǎn)業(yè)，如電子信息、半導(dǎo)體、光電子、精密制造、醫(yī)藥衛(wèi)生、生物工程、航天航空以及汽車噴涂等，可以根據(jù)行業(yè)的精密與無塵要求進(jìn)行控制，等級(jí)差別也較大[1，2]。

2018年3月，隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)拉開帷幕，高新技術(shù)行業(yè)作為本輪中美貿(mào)易戰(zhàn)的主戰(zhàn)場(chǎng)備受關(guān)注。近年來，我國(guó)現(xiàn)代科技的發(fā)展和新一輪工業(yè)革命不斷深化，數(shù)字化、智能化技術(shù)改變著制造業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，新材料、新能源等技術(shù)的重大突破將引發(fā)新一輪科技和產(chǎn)業(yè)的變革。在高新技術(shù)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)過程中，如何滿足加工的精密化、產(chǎn)品的微型化，高純度（高質(zhì)量）、高可靠性的需求等問題，對(duì)電子工業(yè)潔凈室提出了更高的要求。

2 潔凈室常見問題和解決方案

潔凈室的建筑主體構(gòu)造，一般是用鋼筋或骨水泥，但無論哪種構(gòu)造，必須滿足不會(huì)因溫度變化與振動(dòng)而發(fā)生裂痕；不易產(chǎn)生微塵粒子，且很難附著粒子；吸濕性小；為了維持室內(nèi)之濕度條件，熱絕緣性要高等條件。潔凈室內(nèi)部由天花板系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、隔墻板、地板及照明器具等系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)缺一不可，共同構(gòu)成一間完整且品質(zhì)良好的潔凈室[3]。

潔凈度指空氣環(huán)境中空氣所含塵埃量多少的程度。一般情況下，是指單位體積的空氣中所含大于等于某一粒徑粒子的數(shù)量。含塵量高則潔凈度低，含塵量低則潔凈度高。潔凈度檢測(cè)要在吊頂、墻、地板等潔凈室組成部分均安裝完成，所有過濾器均無泄漏，正常運(yùn)行的情況下執(zhí)行。潔凈度不合格是潔凈室檢測(cè)中最容易出現(xiàn)的問題?？刂茲崈羰业臐崈舳染褪菍?duì)空氣中塵埃含量的控制，控制潔凈室污染的主要途徑有：

①有效阻止室外的污染侵入室內(nèi)；

②迅速有效地排除室內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的污染；

③控制污染源、減少污染發(fā)生量。

3 潔凈度關(guān)鍵影響因素

潔凈室作為一個(gè)龐大的凈化系統(tǒng)，面積大的同時(shí)，還需要?jiǎng)澐謴?fù)雜的功能分區(qū)以及相應(yīng)的緩沖配套間等，共同構(gòu)成了復(fù)雜的送、回風(fēng)系統(tǒng)。因此，會(huì)導(dǎo)致潔凈室的潔凈度不合格的因素很多，主要包括[4]：

1）設(shè)計(jì)級(jí)別與空調(diào)布置

潔凈室的設(shè)計(jì)級(jí)別與空調(diào)布置情況直接關(guān)系著潔凈室的潔凈度等級(jí)水平。

2）施工水平

廠房整體施工質(zhì)量，空調(diào)系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、排污系統(tǒng)等保障設(shè)備的安裝質(zhì)量與潔凈室的潔凈度息息相關(guān)。

3）氣流組織

若氣流組織不合理，則送風(fēng)氣流無法充分籠罩工作區(qū)；送、回風(fēng)口的位置不合理，將會(huì)產(chǎn)生較高、較大的渦流，則單向流潔凈室的氣流偏斜角過大；回風(fēng)格柵開孔面積布置不合理，則回風(fēng)速度偏高，回風(fēng)不暢。

4）高效過濾器

高效過濾器質(zhì)量問題或安裝問題導(dǎo)致送入潔凈室的空氣未經(jīng)過有效的過濾，空氣中懸浮的部分塵埃粒子沒有被濾除，導(dǎo)致潔凈室內(nèi)潔凈度不合格。

5）換氣次數(shù)

換氣次數(shù)不足會(huì)導(dǎo)致潔凈室內(nèi)被污染的空氣無法快速排出潔凈室，過低的換氣次數(shù)也無法抑制發(fā)塵源的污染作用。

6）靜壓差

靜壓差不合格會(huì)使?jié)崈羰覠o法阻擋其外部的污染物進(jìn)入潔凈室內(nèi)。

7）風(fēng)淋室

風(fēng)淋室作為進(jìn)入潔凈室所必需的通道，用來減少進(jìn)出潔凈室所帶來的污染問題，因此，它的質(zhì)量與潔凈室的潔凈度密切相關(guān)。

8）設(shè)備擺放

室內(nèi)設(shè)備擺放位置不合理會(huì)影響潔凈室內(nèi)的氣流流向不能達(dá)到由上至下、由中心至四周的正常流向，造成氣流紊亂，令污染物不能有效排出潔凈室。

9）新設(shè)備搬入

新設(shè)備的搬入過程需將潔凈室內(nèi)環(huán)境與外界大氣連通，因此，需嚴(yán)格控制設(shè)備的搬入時(shí)間與搬運(yùn)安裝流程，同時(shí)，設(shè)備的外包裝需經(jīng)過嚴(yán)格的擦拭清潔后方可搬入。

10）化學(xué)物質(zhì)

原材料中的化學(xué)物質(zhì)以及生產(chǎn)過程中的衍生物均會(huì)產(chǎn)生一定的揮發(fā)物，對(duì)潔凈室的潔凈度產(chǎn)生影響。

11）保潔水平

潔凈室清潔不徹底將導(dǎo)致室內(nèi)積聚污染物，造成衛(wèi)生死角。

12）人員與物資運(yùn)轉(zhuǎn)

潔凈室運(yùn)行過程中，人員和物資的運(yùn)轉(zhuǎn)很容易在污染敏感的活動(dòng)周圍產(chǎn)生空氣紊流，是潔凈度的主要污染源；物資流轉(zhuǎn)量過大，作業(yè)人員數(shù)量超標(biāo)，人員潔凈服穿著不當(dāng)?shù)葐栴}，均會(huì)造成發(fā)塵量超標(biāo)。

4 潔凈度解決方案

電子工業(yè)潔凈室的潔凈度對(duì)保障產(chǎn)品合格率具有極大的影響，同時(shí)，會(huì)影響產(chǎn)品的可靠性及產(chǎn)品壽命。因此，保障潔凈室的潔凈度對(duì)電子工業(yè)廠房穩(wěn)定高效生產(chǎn)具有重大意義。保障潔凈室的潔凈度水平可以通過定期對(duì)潔凈室內(nèi)的潔凈度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)排查問題來源；同時(shí)，通過人員管理、設(shè)備管理、物品管理等制度建設(shè)，保持潔凈室內(nèi)設(shè)備、人員、材料等的穩(wěn)定，降低對(duì)潔凈度的動(dòng)態(tài)影響。具體措施如下。

1）潔凈室檢測(cè)

潔凈室檢測(cè)技術(shù)直接影響后續(xù)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)條件，會(huì)直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)、成本、銷售及利潤(rùn)、事故的發(fā)生與避免等方面，無論是從廠房的搭建的初期、生產(chǎn)中期或者設(shè)備檢驗(yàn)等后期，都承擔(dān)著重要的角色。因此，為確保潔凈區(qū)的凈化環(huán)境和潔凈度，應(yīng)定期對(duì)潔凈室進(jìn)行檢測(cè)，主要檢測(cè)內(nèi)容包括風(fēng)速檢測(cè)、泄漏檢測(cè)、潔凈度檢測(cè)、溫濕度檢測(cè)、照度檢測(cè)、噪音檢測(cè)、壓差檢測(cè)、導(dǎo)電度檢測(cè)以及氣流流型檢測(cè)等。發(fā)現(xiàn)問題需及時(shí)排查來源，對(duì)有問題的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換處理。

2）人員管理

作為潔凈室的主要污染源之一，為了避免和減少潔凈室從業(yè)人員對(duì)潔凈室造成的污染，應(yīng)規(guī)定從業(yè)人員門禁權(quán)限，明確進(jìn)入潔凈區(qū)的人數(shù)限度并嚴(yán)格執(zhí)行?；加泻粑兰膊?、結(jié)膜炎或者其他產(chǎn)生分泌物的病癥，或者患有皮膚類疾病的人員都不適合在潔凈室工作。潔凈室工作人員要注意口腔衛(wèi)生，要定期進(jìn)行身體健康狀況的檢查。潔凈室工作人員應(yīng)定期進(jìn)行微生物基礎(chǔ)知識(shí)、衛(wèi)生知識(shí)、潔凈作業(yè)培訓(xùn)；進(jìn)出潔凈區(qū)必須按相應(yīng)級(jí)別的潔凈區(qū)進(jìn)出標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程；個(gè)人衛(wèi)生不潔、未正確穿戴潔凈服者不得進(jìn)入潔凈室；工作人員在潔凈室內(nèi)嚴(yán)禁快速走動(dòng)，需嚴(yán)格遵守行為規(guī)范。

3）設(shè)備管理

空調(diào)系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和排污系統(tǒng)等作為維持潔凈室的潔凈度、溫度、濕度、水、電、氣以及通風(fēng)等指標(biāo)的核心保障設(shè)備，它們的維護(hù)管理是潔凈室安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的根本保證，因此，建立相應(yīng)的設(shè)備使用、檢查、保養(yǎng)和登記制度，并對(duì)其進(jìn)行有效歸檔是設(shè)備維護(hù)管理的關(guān)鍵。

潔凈區(qū)內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)和潔凈區(qū)的空氣凈化設(shè)備宜連續(xù)進(jìn)行。生產(chǎn)結(jié)束后，應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行4h后停止；系統(tǒng)重新運(yùn)行之前必須進(jìn)行消毒。

日常檢查儀器參數(shù)和排污情況，定期更換耗材和保養(yǎng)部件，并對(duì)整體設(shè)備定期進(jìn)行大修，如遇儀器故障，及時(shí)報(bào)修、查找原因、如實(shí)記錄、按規(guī)處理。

大型設(shè)備的搬入要嚴(yán)格管理，控制時(shí)間節(jié)點(diǎn)與擺放位置，并保障包裝經(jīng)過嚴(yán)格的擦拭清潔。

4）物品管理

凡潔凈區(qū)使用的物料、器具等必須按規(guī)定程序進(jìn)行清潔。進(jìn)入潔凈區(qū)的物品，要在區(qū)外清潔處理，經(jīng)過傳遞窗進(jìn)入?yún)^(qū)內(nèi)。廢棄物應(yīng)有專門的容器存放，每日及時(shí)清理，由傳遞窗送出窗外。

潔凈室內(nèi)工作物品要排放有序，不得放置與潔凈室工作無關(guān)的物品，易產(chǎn)塵、易吸濕、易引發(fā)靜電、未拆包裝、危險(xiǎn)化學(xué)品等物料不得入內(nèi)。

5 結(jié)語

電子工業(yè)潔凈室作為一個(gè)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)級(jí)別與空調(diào)布置、施工水平、氣流組織、高效過濾器質(zhì)量、換氣次數(shù)、靜壓差、風(fēng)淋室質(zhì)量、設(shè)備擺放位置、新設(shè)備搬入、化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)、保潔水平、人員與物資運(yùn)轉(zhuǎn)等均會(huì)導(dǎo)致其潔凈度不合格。而潔凈室的潔凈度會(huì)對(duì)產(chǎn)品的良率和可靠性產(chǎn)生較大影響，因此，定期對(duì)潔凈室進(jìn)行檢測(cè)，并建立有效的人員、設(shè)備、物品的管理制度，且嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)保障保障電子工業(yè)潔凈室穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行具有重要意義。