洁净室系统（Clean Room）介绍

洁净室系统（Clean Room）介绍

洁净室是现代工业中不可或缺的重要设施，广泛应用于半导体、电子、生物医药等领域。本文将从洁净室的定义、等级分类、类型、系统结构以及控制参数等多个方面，为您详细介绍这一关键设施的技术原理和应用要点。

1 什么是洁净室？

洁净室是指将特定空间范围（室内）内的空气中的微粒子、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、静电等控制在特定需求的范围内，所特别设计的洁净房间。

2洁净等级分类

洁净室的等级世界各国均有自己的规定，仅介绍两种应用比较普遍的划分方法，即ISO 14644-1和美国联邦209E对照表。

（1）ISO 14644-1：以1ft3（立方英尺）为单位空间，直径0.5um的尘埃粒子为比较标准。

（2）美国联邦209E：以1m3为单位空间，以直径0.5um的尘埃粒子为比较标准。

洁净室等级以“M”字头表示，如M1、M1.5、M2.5、M3……以此类推，M字母之后的阿拉伯数字是以每立方公尺中≥0.5um的微尘粒子数目以10的幂次方表示，并取指数为之，若微尘粒子介于前后二者完全幂次之间，则以1.5、2.5、3.5……表示。

（3）其它各国洁净等级的对照表（以直径0.5um计数）：

3洁净室分类

（1）单向流洁净室，又称层流（Laminar）、活塞流等。空气气流运动成一均匀直线，空气由覆盖率100%的过滤器进入室内，并由高架地板或者两侧隔墙板回风，此形式适用于洁净室等级需求较高的环境，一般洁净室等级为Class 1~100。可分为水平单向流和垂直单向流。

（2）乱流洁净室：空气由空调箱经风管与洁净室内之过滤器（HEPA）进入洁净室，并由洁净室两侧隔离墙板或高架地板回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。此形式适用于洁净室等级1000-100000级。

（3）复合式洁净室（Mixed Type ），又称混合流洁净室，为将乱流式和层流式予以复合或并用，可提供局部超洁净的空气。

（4）矢流洁净室：由扇形高效过滤器圆心沿各方向半径送出的具有相同速度的矢量流，应用这种气流的洁净室称为矢流洁净室。它是靠流线（迹线） 不交叉的气流斜推作用，将室内空气排出室外，以达到净化的目的。此类洁净室理论研究不多，并且应用实例较少，大多在欧美。

4洁净室系统结构

半导体及电子行业洁净室最常用的空调系统为：MAU（新风机组） FFU（风机过滤单元） DCC（干盘管）系统，如下图所示。

(1) MAU(Make-up Air Unit)，新风机组

组合式外气空调箱是由风机、冷盘管、热盘管(或电加热)、空气过滤器(初级、中级、高级三级过滤)、加湿器组成，通过初中效过滤、预热、降焓、减湿、再热、高效过滤后送入回风层。

(2) FFU(Fan Fiter Unit)，风机过滤单元

是模数化的小型风机过滤单元，安装在吊顶框架上，空气由FFU的风机加压后经HEPA或ULPA过滤送入室内，如此循环，其换气次数直接决定室内洁净度的不同。FFU的技术性能取决于风机和HEPA或ULPA的质量，制造厂一般是通过额定工况下的性能参数，或FFU整机的空气动力特性曲线。

(3) DCC(Dry Cooling Coil )，干盘管

大循环风的冷却就是由排数少、迎面风速低、水温高(14-21℃)的干盘管承担，由于该冷却盘管的表面温度高于回风的露点温度，换热器的表面没有液体水洗出，即没有冷凝水，只是除去了室内空气的显热，故称其为干盘管。

5洁净室控制参数

洁净度、温度、湿度、压力、静电、气流的速度与均一性、AMC等。

（1）洁净度：室外新风通过MAU初中高过滤器三级处理，室内循环风通过FFU下的高效过滤器对粉尘进行去除。

（2）温度：通过回风夹道的DCC对循环风进行冷却，对室内进行降温，达到设定值。

（3）湿度：通过MAU对室外空气进行处理，以此来调节室内的湿度。

（4）压力：针对不同实验室的类型，室内洁净区需要不同的压力，在半导体实验室中取用微正压，保证外界不漏风进入室内影响环境温湿度、洁净度等；对于生物实验室来讲，为防止生物样本泄露，则需要使用负压实验室。

（5）AMC：Airborne Molecular Contaminants，气态分子污染物，主是气体中酸性、碱性、有机物等，直径约在0.0003到0.007微米，如二氧化硫(SO2 )、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、甲醛(HCHO)、硫化氢(H2S)、 二氧化碳(CO2 )等。通过FFU顶部安装化学过滤器进行去除。