潔凈室廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程對環(huán)境污染高度敏感的行業(yè)，如電子、制藥、生物技術(shù)、精密機械行業(yè)、醫(yī)院、食品生產(chǎn)商等。特別是對于競爭激烈的半導(dǎo)體行業(yè)，無塵潔凈室控制系統(tǒng)是必不可少的設(shè)施。各大科技公司現(xiàn)在都在積極投資研發(fā)更先進的工藝，以在激烈的全球市場中保持競爭優(yōu)勢。隨著生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷進步，對設(shè)備和環(huán)境的要求也越來越高。

　　鑒于目前的技術(shù)狀態(tài)，粉塵顆粒控制對于潔凈室項目來說不再是一項艱巨的任務(wù)。當(dāng)今的高檔潔凈室不僅對粉塵顆粒的要求很高，而且對溫度、濕度、振動、化學(xué)污染等方面的要求也越來越高。半導(dǎo)體行業(yè)對空氣分子污染物 (AMC)、溫度、濕度和振動的要求尤為苛刻。本文以液晶顯示器 面板廠房為例，探討未來潔凈室工程趨勢以及實時監(jiān)控、自動化系統(tǒng)的一些實際應(yīng)用。

　　潔凈室的潔凈程度取決于其室內(nèi)裝修和潔凈室空調(diào)控制系統(tǒng)的配置。因此，在選擇適當(dāng)?shù)呐渲煤蜌饬髂Ｊ綍r，這取決于生產(chǎn)過程試圖達到的清潔度。根據(jù)循環(huán)氣流模式，潔凈室分為層流型和擾動(湍流)流型。層流具有單一的氣流方向，可用于帶走灰塵顆粒。由于單一的氣流方向可以防止塵粒的追逐和擴散，因此可以快速去除塵粒，避免塵粒在潔凈室中的堆積。這就是為什么對潔凈度要求比較嚴(yán)格的潔凈室會采用層流式。

層流和湍流的示意圖。

　　為滿足生產(chǎn)要求，高科技工廠的潔凈室設(shè)計了機電框架，不僅考慮到制造機器和自動化生產(chǎn)和運輸系統(tǒng)，還考慮到高潔凈度空調(diào)控制系統(tǒng)，防靜電裝飾，本地認證和 UL(保險商實驗室公司)的防火系統(tǒng)。其他系統(tǒng)包括用于制造、真空、化學(xué)品供應(yīng)、特殊氣體供應(yīng)和 FMCS(工廠監(jiān)控系統(tǒng))的電力、純水、工藝?yán)鋮s水和干燥的無油壓縮空氣。當(dāng)這些系統(tǒng)協(xié)同工作時，它們可以控制潔凈室中的灰塵顆粒、溫度和濕度。潔凈室所需的支持系統(tǒng)如圖 所示。

　　高科技工廠潔凈室的必要支持系統(tǒng)圖。

　　根據(jù)用途和功能，潔凈室大致可分為高科技工業(yè)潔凈室和生物醫(yī)學(xué)潔凈室兩種，它們需要遵守不同的準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，如下所述。

　　(1) 高科技工業(yè)潔凈室

　　這種潔凈室通常用于電子行業(yè)或化工行業(yè)的生產(chǎn)或研發(fā)。由于此類生產(chǎn)和研發(fā)對顆粒物、氣態(tài)化學(xué)污染物、空間溫度、濕度、微振動、電磁干擾、光的波長和靜電的影響極為敏感，因此潔凈室一般采用抗震構(gòu)造。鋼筋混凝土 (RC) 鋼結(jié)構(gòu)，外墻采用金屬夾芯板建造。為保證潔凈室內(nèi)的生產(chǎn)不受外界環(huán)境干擾，生產(chǎn)區(qū)盡量布置在建筑物的中部。如果清潔生產(chǎn)恰好靠近外墻或一般區(qū)域，

　　(2) 生物醫(yī)學(xué)潔凈室

　　這類潔凈室常用于安瓿、片劑、口服藥物的生產(chǎn)和研發(fā)、生物實驗研究和醫(yī)療手術(shù)。

　　目前，制藥行業(yè)采用最廣泛的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是由歐盟制定的《歐盟良好生產(chǎn)程序指南》(EU GGMP)。圖 5 顯示了歐盟 GGMP 中建議的空氣懸浮顆粒分類標(biāo)準(zhǔn)。下圖顯示了每種微生物污染等級的推薦限值。

　　動態(tài)清潔區(qū)域微生物監(jiān)測的推薦限值。

　　潔凈室工程的趨勢與前景

　　潔凈室工程因應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要而面臨許多新的挑戰(zhàn)。隨著能夠更精細調(diào)光、尺寸和結(jié)構(gòu)更小的mini-LED的推出，LED顯示屏的發(fā)展趨勢是小型化和矩陣化，我們預(yù)計LED單元將成為尺寸小于100微米的Micro LED。未來。此外，鑒于半導(dǎo)體行業(yè)已進入納米直徑時代，未來潔凈室工程面臨的挑戰(zhàn)顯然遠不止控制細塵顆粒和空氣中的分子污染 (AMC)。

　　除了納米級的尺寸要求和節(jié)能要求，潔凈室的另一個發(fā)展趨勢是工廠服務(wù)和設(shè)備，以實時監(jiān)控和自動化為重點，旨在建立高效的管理體系，以減少人力。目前，更換初級過濾器的自動化流程已成為普遍做法，可實時監(jiān)控壓差并自動更換清潔過濾器以節(jié)省人力。當(dāng)庫存不足時，監(jiān)控系統(tǒng)會通知工廠工作人員補充新的過濾器。目前，已有多家大型科技公司采用工業(yè)4.0概念和機器學(xué)習(xí)，實現(xiàn)冷凍水系統(tǒng)的全自動化和智能控制。

　　結(jié)論

　　正如技術(shù)不斷進步一樣，潔凈室工程也在不斷發(fā)展。不同的行業(yè)有不同的生產(chǎn)工藝，要了解他們的需求和特點，趕上先進工藝的變化，才能成功設(shè)計和交付符合行業(yè)需求的項目。

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