單向流潔凈室

單向流潔凈室一般有兩種類型，即水平流和垂直流。在水平流系統(tǒng)中，氣流是從一面墻流向另一面墻。在垂直流系統(tǒng)中，氣流是從吊頂流向地面。對(duì)要求潔凈室的懸浮粒子濃度或微生物濃度更低的場(chǎng)合，就使用單向氣流。以前稱這類潔凈室為“層流”潔凈室。單向流和層流的名稱均說明了其氣流的狀況：氣流以一個(gè)方向流動(dòng)（或是垂直的或是水平的），并以一般是0.3米/秒至0.5米/秒（60英尺/分鐘至100英尺/分鐘）的均速流過整個(gè)空間。由滿布潔凈室吊頂?shù)倪^濾器向室內(nèi)送風(fēng)。氣流有如一個(gè)空氣活塞，向下流經(jīng)室內(nèi)，帶走污染物，然后從地面排出。又在與外部的一些新鮮空氣混合后，再循環(huán)至過濾器。人員和工藝所產(chǎn)生的懸浮污染可立即被這種空氣清除掉，而紊流通風(fēng)系統(tǒng)采用的是混合與稀釋原理。在一間沒有任何障礙物的空房間，單向流用比前面提到的低得多的風(fēng)速，就可以很快將污染物清除。但在一個(gè)操作間，機(jī)器以及機(jī)器周圍走動(dòng)的人員，會(huì)對(duì)氣流形成障礙。障礙物可以使單向流變成紊流，從而在障礙物周圍形成氣流團(tuán)。人員的活動(dòng)也可以使單向流變成紊流。在這些紊流中，由于風(fēng)速較低，空氣稀釋程度較小，從而使得污染濃度較高。因此，必須將風(fēng)速保持在0.3米/秒至0.5米/秒（60英尺/分鐘至100英尺/分鐘）的范圍里，以便使中斷的單向流能快速恢復(fù)，充分稀釋障礙物周圍紊流區(qū)的污染。用風(fēng)速可以正確地表示出單向流，因?yàn)轱L(fēng)速越高室內(nèi)就越潔凈。而每小時(shí)換氣次數(shù)與房間的體積有關(guān)，如吊頂?shù)母叩?，因此不適合用來表示單向流。單向流室內(nèi)的送風(fēng)量是紊流室的很多倍（10到100倍）。

潔凈室中的溫濕度控制

潔凈空間的溫濕度主要是根據(jù)工藝要求來確定，但在滿足工藝要求的條件下，應(yīng)考慮到人的舒適度感。隨著空氣潔凈度要求的提高，出現(xiàn)了工藝對(duì)溫濕度的要求也越來越嚴(yán)的趨勢(shì)。具體工藝對(duì)溫度的要求以后還要列舉，但作為總的原則看，由于加工精度越來越精細(xì)，所以對(duì)溫度波動(dòng)范圍的要求越來越小。例如在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的光刻曝光工藝中，作為掩膜板材料的玻璃與硅片的熱膨脹系數(shù)的差要求越來越小。直徑100 um的硅片，溫度上升1度，就引起了0.24um線性膨脹，所以必須有±0.1度的恒溫，同時(shí)要求濕度值一般較低，因?yàn)槿顺龊挂院螅瑢?duì)產(chǎn)品將有污染，特別是怕鈉的半導(dǎo)體車間，這種車間溫度不宜超過25度，濕度過高產(chǎn)生的問題更多。相對(duì)濕度超過55%時(shí)，冷卻水管壁上會(huì)結(jié)露，如果發(fā)生在精密裝置或電路中，就會(huì)引起各種事故。相對(duì)濕度在50%時(shí)易生銹。此外，濕度太高時(shí)將通過空氣中的水分子把硅片表面粘著的灰塵化學(xué)吸附在表面難以清除。相對(duì)濕度越高,粘附的越難去掉，但當(dāng)相對(duì)濕度低于30%時(shí)，又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于表面，同時(shí)大量半導(dǎo)體器件容易發(fā)生擊穿。對(duì)于硅片生產(chǎn)濕度范圍為35—45%。

復(fù)合式(Mixed Type)

復(fù)合式為將亂流式及層流式予以復(fù)合或并用，可提供局部超潔凈之空氣。

(1)潔凈隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域覆蓋使?jié)崈舳鹊燃?jí)提高至10級(jí)以上，可節(jié)省安裝運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產(chǎn)品和機(jī)器維修予以隔離，以避免機(jī)器維修時(shí)影響工作及品質(zhì)。ULSI制程大都采用此種型式。

潔凈隧道另有二項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：A.彈性擴(kuò)充容易； B.維修設(shè)備時(shí)可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。

(2)潔凈管道(Clean Tube)：將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動(dòng)生產(chǎn)線包圍并凈化處理，將潔凈度等級(jí)提至100級(jí)以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離，少量之送風(fēng)即可得到良好之潔凈度，可節(jié)省能源，不需人工的自動(dòng)化生產(chǎn)線為適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導(dǎo)體業(yè)界均適用。

(3)并裝局部潔凈室(Clean Spot)：將潔凈室等級(jí)10,000~100,000之亂流潔凈室內(nèi)之產(chǎn)品制程區(qū)的潔凈度等級(jí)提高為10~1000級(jí)以上，以為生產(chǎn)之用；潔凈工作臺(tái)、潔凈工作棚、潔凈風(fēng)柜即屬此類。

潔凈工作棚：為在亂流式之潔凈室空間內(nèi)以防靜電之透明塑料布圍成一小空間，采用獨(dú)立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風(fēng)機(jī)組而成為一較高級(jí)之潔凈空間，其等級(jí)為10~1000級(jí)，高度在2.5米左右，覆蓋面積約10m2以下，四支支柱并加裝活動(dòng)輪，可為彈性運(yùn)用。

還有一個(gè)值得注意的問題是，近些年來我國南方如佛山、廣州以及華東的上海、蘇州等地冬季室外空氣相對(duì)濕度較“規(guī)范”給出的室外空調(diào)計(jì)算相對(duì)濕度要低，例如：冬季室外計(jì)算相對(duì)濕度佛山無塵室、廣州均為70%，上海和蘇州為75%，而這些年實(shí)測(cè)的室外相對(duì)濕度有時(shí)只有30%左右，因此，建起來運(yùn)行的潔凈室的加濕量不足，室內(nèi)相對(duì)濕度偏低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。有的工廠為了簡便和省錢，在原空調(diào)器內(nèi)增加濕膜或噴霧進(jìn)行加濕以加大加濕量。但是，事與愿違，不但加不進(jìn)去濕量而且加進(jìn)去的還會(huì)很快飽和變?yōu)槟Y(jié)水析出來，而達(dá)不到加濕目的。因?yàn)?，濕膜和高壓噴霧屬等焓加濕過程，加濕前的空調(diào)空氣必須加熱到一定溫度后再加濕才能達(dá)到加濕目的。如果不進(jìn)行加熱是不可行的。