5 工藝設(shè)計(jì)
5．1 一般規(guī)定

5．1．1 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代、產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，以集成電路為代表的微電子產(chǎn)品尤為顯著，集成電路產(chǎn)品基本上是2～3年或更短的時(shí)間就會(huì)提升一代產(chǎn)品；以TFT—LCD為代表的顯示器件正在取代彩色顯像管的顯示器件生產(chǎn)；微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，使各種元器件生產(chǎn)發(fā)展十分迅速。因此，電子工業(yè)潔凈廠房的設(shè)計(jì)、建造必須適應(yīng)這種快速發(fā)展的需要，從潔凈廠房的規(guī)劃開始，對(duì)于電子工廠、潔凈廠房的工藝設(shè)計(jì)、工藝布局應(yīng)充分考慮電子產(chǎn)品發(fā)展的靈活性，以滿足電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝改造和擴(kuò)大生產(chǎn)的需求。

5．1．2、5．1．3 以集成電路芯片制造、TFT—LCD液晶顯示器件生產(chǎn)用潔凈廠為代表的微電子生產(chǎn)潔凈廠房，具有潔凈度要求嚴(yán)格、大面積、大體量和能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高的特點(diǎn)，潔凈廠房工藝設(shè)計(jì)是先導(dǎo)工序，所以對(duì)電子工業(yè)潔凈廠房工藝設(shè)計(jì)的基本要求是：在滿足電子產(chǎn)品生產(chǎn)要求的前提下，合理進(jìn)行潔凈廠房工藝布局，合理確定各種公用動(dòng)力設(shè)施的技術(shù)條件和要求等生產(chǎn)條件，做到能量消耗少、運(yùn)行費(fèi)用低、生產(chǎn)效率高和建設(shè)投資少；合理進(jìn)行人流路線、物料運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施的配置和布置，滿足電子產(chǎn)品潔凈生產(chǎn)要求和產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求，工藝設(shè)計(jì)應(yīng)合理選擇生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和物料運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化水平，在經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全可靠的條件下提高生產(chǎn)效率。

5．2 工藝布局

5．2．1 潔凈廠房的工藝布局應(yīng)綜合各方面的因素，重點(diǎn)要考慮生產(chǎn)工藝、人員操作、設(shè)備維修、物料運(yùn)輸、未來發(fā)展等方面的要求。
工藝布局的核心是要滿足電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求，在此前提下根據(jù)所選擇的潔凈室氣流型式，在有利于工藝設(shè)備的安裝維修、物料運(yùn)輸和提高效率、降低造價(jià)等，合理進(jìn)行潔凈廠房的工藝布置。
在單向流潔凈室(區(qū))布置時(shí)，對(duì)于潔凈室(區(qū))中的生產(chǎn)工藝設(shè)備的布置、操作程序的安排和人員流動(dòng)、物料傳輸?shù)瓤赡軐?duì)單向氣流造成的物理障礙，應(yīng)采用措施避免發(fā)生紊流或交叉污染。圖3是表示設(shè)備、人員等對(duì)單向氣流的干擾和改進(jìn)措施，左側(cè)圖示為物理障礙產(chǎn)生的干擾；右側(cè)圖(a)是采取調(diào)整工藝設(shè)備布置，改善氣流流動(dòng)，(b)是改進(jìn)設(shè)備構(gòu)造、外形，改善氣流；(c)是改變?nèi)藛T的操作行為，改善氣流；(d)改進(jìn)氣流流動(dòng)方式，確保產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)域的潔凈度要求。

5．2．2 人員進(jìn)出、材料出入、產(chǎn)品運(yùn)送及設(shè)備、工具搬運(yùn)的頻繁交錯(cuò)，不但會(huì)彼此干擾、易發(fā)生混雜、降低生產(chǎn)效率，并可能會(huì)使?jié)崈羰?區(qū))的空氣潔凈度受到影響和氣流受到破壞。因此，在工藝布局時(shí)，應(yīng)充分考慮人員、物料設(shè)備，有各自的出入口。人員入口處的凈化設(shè)施包括單人吹淋室、多人吹淋室、通道式吹淋室、氣閘室等，具體選用何種形式，需根據(jù)潔凈室(區(qū))的空氣潔凈度等級(jí)、人員數(shù)量、未來發(fā)展需求等確定。
物料凈化設(shè)施包括貨物吹淋室、氣閘室、壓縮空氣吹掃頭等，一般可根據(jù)物料種類、包裝方式和潔凈室(區(qū))的空氣潔凈度等級(jí)等確定。

5．2．3～5．2．5 潔凈廠房中生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)和各類生產(chǎn)設(shè)備的布置與潔凈室(區(qū))內(nèi)的氣流流型、空氣潔凈度等級(jí)的保持密切相關(guān)，所以本規(guī)范規(guī)定：在潔凈室(區(qū))內(nèi)要求空氣潔凈度嚴(yán)格的工序(設(shè)備)應(yīng)遠(yuǎn)離出入口和可能干擾氣流的場(chǎng)所設(shè)置，并宜布置在上風(fēng)側(cè)；空氣潔凈度等級(jí)要求相同的工序或工作室相對(duì)集中布置等都是電子產(chǎn)品潔凈室(區(qū))內(nèi)布置的基本要求。
另外，由于電子產(chǎn)品更新?lián)Q代快，電子工廠在實(shí)際生產(chǎn)中，在線維修及調(diào)試、邊生產(chǎn)邊增加設(shè)備擴(kuò)大生產(chǎn)能力的情況很多，因此在做工藝布局時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，考慮這些因素，留出相應(yīng)的運(yùn)作空間。

5．2．6 為避免不同空氣潔凈度等級(jí)的潔凈室(區(qū))之間的頻繁聯(lián)系發(fā)生交叉污染，應(yīng)根據(jù)電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求合理選擇相應(yīng)技術(shù)措施，如人的聯(lián)系應(yīng)采用氣閘室或空氣吹淋室；大物件的運(yùn)送也可以采用氣閘室，一般物件的運(yùn)送可采用傳遞窗；穿越隔墻的管線應(yīng)采用可靠氣密措施等。

5．3 人員凈化

5．3．1、5．3．2 電子工業(yè)潔凈廠房，由于電子產(chǎn)品品種、規(guī)格、產(chǎn)量的不同，其潔凈室的規(guī)模和空氣潔凈度等級(jí)要求差異較大，如現(xiàn)今的大規(guī)模集成電路用潔凈廠房或TFT—LCD用潔凈廠房的建筑面積一般均在幾萬平方米，空氣潔凈度等級(jí)為1～3級(jí)或4～5級(jí)，而印制電路版生產(chǎn)用潔凈室的建筑面積一般只有幾百平方米，且有時(shí)還根據(jù)工藝布局要求需分多處設(shè)置，空氣潔凈度等級(jí)為7級(jí)或8級(jí)。為此，本規(guī)范只推薦一種人員凈化程序供設(shè)計(jì)參考，并規(guī)定：“人員凈化用室和設(shè)施應(yīng)根據(jù)潔凈室的規(guī)模、空氣潔凈度等級(jí)設(shè)置，并應(yīng)設(shè)置生活用室。”電子工業(yè)潔凈廠房中人員凈化用室、生活用室以及空氣吹淋室、氣閘室、潔凈工作服洗滌間和干燥間等均應(yīng)在具體工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況和需要設(shè)置。

5．3．3 潔凈廠房?jī)?nèi)人員凈化用室和生活用室的建筑面積指標(biāo)——按設(shè)計(jì)人數(shù)平均每人2～4m2是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在具體工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)潔凈室的規(guī)模大小、潔凈室內(nèi)人數(shù)多少和空氣潔凈度等級(jí)等因素合理確定。一般情況下，潔凈室內(nèi)人數(shù)較多時(shí)采取推薦數(shù)據(jù)的下限，人數(shù)較少時(shí)采取上限；潔凈室規(guī)模較大時(shí)，一般可采取下限。

5．3．5 電子工業(yè)潔凈廠房中，設(shè)置了空氣吹淋室的主要是6～9級(jí)的潔凈室，但有的潔凈室也未設(shè)空氣吹淋室；而空氣潔凈度等級(jí)為5級(jí)或嚴(yán)于5級(jí)的垂直單向流潔凈室設(shè)置空氣吹淋室的較少，設(shè)氣閘室的較多。關(guān)于空氣吹淋室對(duì)人員凈化作用的評(píng)價(jià)眾說紛紜，但根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)表明：只要空氣吹淋室產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求和管理得當(dāng)，它對(duì)進(jìn)入潔凈室人員的凈化效果是肯定的。為此，本條沒有規(guī)定潔凈廠房?jī)?nèi)潔凈室(區(qū))的入口處都應(yīng)設(shè)空氣吹淋室，而是對(duì)潔凈廠房空氣吹淋室的設(shè)計(jì)，規(guī)定了4款要求。
第1、4款，實(shí)際上是推薦6～9級(jí)潔凈室入口處宜設(shè)空氣吹淋室。具體工程項(xiàng)目中，若不設(shè)空氣吹淋室時(shí)，應(yīng)設(shè)氣閘室，作為潔凈室(區(qū))與非潔凈室(區(qū))的分隔和緩沖。5級(jí)或嚴(yán)于5級(jí)的垂直單向流潔凈室(區(qū))，推薦設(shè)氣閘室。
第2款，規(guī)定空氣吹淋室應(yīng)設(shè)在更換潔凈工作服后的相鄰場(chǎng)所，就是進(jìn)一步明確空氣吹淋室的氣閘作用，既分隔潔凈室(區(qū))與非潔凈室(區(qū))，又能防止外部空氣進(jìn)入潔凈室，并使?jié)崈羰揖S持正壓狀態(tài)。它是從非潔凈室(區(qū))更換潔凈工作服后經(jīng)空氣吹淋進(jìn)入潔凈室(區(qū))。
第3款，其規(guī)定包含．①潔凈室按最大班人數(shù)每30人設(shè)1臺(tái)單人空氣吹淋室，以此選用空氣吹淋室的數(shù)量；由于空氣吹淋室有多種形式，如單人吹淋室、多人吹淋室、通道式吹淋室等，所以潔凈室內(nèi)人數(shù)較少時(shí)可采用單人吹淋室，而人數(shù)較多時(shí)則應(yīng)采用多人吹淋室和多個(gè)并聯(lián)或通道式吹淋室等形式。②潔凈室(區(qū))內(nèi)的工作人員超過5人時(shí)，為上下班人員進(jìn)出和管理方便，應(yīng)在空氣吹淋室一側(cè)設(shè)旁通門。

5．3．6 潔凈廠房?jī)?nèi)的人員凈化應(yīng)遵循由外至內(nèi)逐步潔凈的循序漸進(jìn)的原則，每個(gè)潔凈室的人員凈化路線都應(yīng)有合理的程序，應(yīng)避免已經(jīng)過凈化的部分又再被污染的情況發(fā)生。對(duì)于人員凈化用室和生活用室的空氣潔凈度等級(jí)要求，本條只規(guī)定：①潔凈工作服更衣室的潔凈度等級(jí)，推薦低于相鄰潔凈室(區(qū))空氣潔凈度等級(jí)；②當(dāng)設(shè)有潔凈工作服洗滌室時(shí)，其空氣潔凈度等級(jí)不宜低于8級(jí)。
本條還要求，對(duì)于人員凈化用室和生活用室，可根據(jù)具體條件，送入經(jīng)過高效空氣過濾的潔凈空氣，從而減少人員攜帶污染物進(jìn)入潔凈室(區(qū))。

5．4 物料凈化

電子工業(yè)潔凈廠房?jī)?nèi)，為避免多種物料搬入潔凈室時(shí)，攜帶污染物影響潔凈室(區(qū))的空氣潔凈度，甚至影響電子產(chǎn)品質(zhì)量，造成次品或廢品的出現(xiàn)，因此本節(jié)規(guī)定各種物料搬入潔凈室(區(qū))的下列基本規(guī)定
1 潔凈室(區(qū))的設(shè)備和物料出入口，應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。此類出入口不得與人員出入口混同使用，避免污染物混雜、交叉。但對(duì)于潔凈室規(guī)模較小，如建筑面積只有幾十平方米的潔凈室，設(shè)備和物料出入口是否應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，應(yīng)根據(jù)具體工程項(xiàng)目情況、物料狀態(tài)、潔凈室內(nèi)人員數(shù)量等實(shí)事求是地確定。
2 潔凈室(區(qū))應(yīng)設(shè)有設(shè)備和物料凈化用室，并在此房間內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的物料凈化設(shè)施，對(duì)搬入潔凈室(區(qū))的設(shè)備和物料進(jìn)行凈化處理。該物凈用室的面積、空間尺寸和物凈設(shè)施，應(yīng)根據(jù)物料的特征、性質(zhì)、形狀等確定，比如按物料的包裝方式、物化性質(zhì)的不同，可采取真空吸塵、壓縮空氣吹除、擦拭等不同方法進(jìn)行物料凈化處理等。
3 潔凈室(區(qū))的物料凈化用室與潔凈室(區(qū))之間應(yīng)設(shè)置氣閘室或傳遞窗。本條規(guī)定不僅是確保物料的搬入不影響潔凈室(區(qū))的空氣潔凈度的變化；而且是保持物料出入口處，潔凈室(區(qū))與非潔凈室(區(qū))靜壓差的基本條件，也是物料出入口處，潔凈室與非潔凈室的分界和分隔。因此，第5．4．2條是強(qiáng)制性條文。

5．5 設(shè)備及工器具

5．5．1～5．5．3 在這三條的條文中，規(guī)定了為實(shí)現(xiàn)在潔凈室(區(qū))內(nèi)使用防塵、防污染的生產(chǎn)設(shè)備和輔助生產(chǎn)設(shè)備，在工藝設(shè)計(jì)和選用設(shè)備時(shí)應(yīng)該遵循的一些基本要求。
1 設(shè)備表面光潔、易清潔、不積塵、不揮發(fā)化學(xué)物質(zhì)。這里不能只理解為設(shè)備外表面，應(yīng)該包括設(shè)備的所有可能與潔凈室(區(qū))生產(chǎn)環(huán)境接觸的表面和可能與電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程接觸的表面，也包括這些表面的制作材料。某些電子產(chǎn)品與一些化學(xué)物質(zhì)在制作過程中或在電子產(chǎn)品的使用過程中可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響某些電子產(chǎn)品的性能參數(shù)，所以要求設(shè)備表面不揮發(fā)化學(xué)物質(zhì)。
2 在電子工業(yè)潔凈室(區(qū))內(nèi)，常常按產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求配置有在生產(chǎn)運(yùn)行中將會(huì)散發(fā)微粒或排熱量大或排出有毒、可燃?xì)怏w的設(shè)備，如半導(dǎo)體器件、集成電路生產(chǎn)中的擴(kuò)散爐、外延爐、刻蝕機(jī)、離子注入設(shè)備、氣相沉積設(shè)備等，此類設(shè)備一般均設(shè)有局部排風(fēng)設(shè)施，即第5．5．1條第3款所稱“防擴(kuò)散措施”，有的設(shè)備還配帶有專用尾氣(排氣)處理設(shè)備，對(duì)所排出的高濃度有害氣體或有毒或可燃?xì)怏w進(jìn)行處理后，才能經(jīng)過潔凈廠房中設(shè)置的相關(guān)排氣系統(tǒng)排出。
3 由于電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的需要，某些設(shè)備必須跨越不同空氣潔凈度等級(jí)的潔凈室(區(qū))時(shí)，應(yīng)采取固定隔斷或潔凈空氣幕等可靠的密封隔斷措施。
4 為保護(hù)潔凈室(區(qū))內(nèi)工作人員的身體健康，本規(guī)范第3．2．5條規(guī)定了潔凈室(區(qū))內(nèi)噪聲容許值，因此安裝在潔凈室(區(qū))內(nèi)的設(shè)備應(yīng)選用符合要求的低噪聲設(shè)備，但由于電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程或設(shè)備設(shè)計(jì)、運(yùn)行條件的限制，所選設(shè)備超過潔凈室噪聲容許值時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體工程項(xiàng)目的實(shí)際條件采取相應(yīng)的隔聲措施，如操作間隔聲、隔聲值班室、隔聲罩、隔聲屏等。

5．5．5 本條的規(guī)定是對(duì)潔凈室(區(qū))電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，存放、傳送各種材料、中間產(chǎn)品或零部件使用的專用容器的設(shè)計(jì)、制作及其材料等的基本要求。由于電子產(chǎn)品種類繁多，它們?cè)谏a(chǎn)過程的存放、傳送條件和要求有較大差異，所以本條是推薦性條文。對(duì)于某些電子產(chǎn)品如集成電路的芯片生產(chǎn)用專用容器應(yīng)遵循本條文的1～4款的規(guī)定，并且由于芯片的集成度的不同或運(yùn)送的材料、中間產(chǎn)品的狀態(tài)不同，專用容器中充填的氮?dú)饧兌纫笠矔?huì)有所不同；而對(duì)另一些電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程用專用容器，只需按其生產(chǎn)工藝特點(diǎn)遵循本條中的相關(guān)規(guī)定。

5．5．6 本條為強(qiáng)制性條文，其編寫的依據(jù)是：
1 電子工業(yè)潔凈廠房中常常設(shè)置有各種類型的真空泵，用于電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的抽真空或用于排氣等，是生產(chǎn)工藝設(shè)備的輔助設(shè)備或就是生產(chǎn)工藝設(shè)備的一部分。各種類型的真空泵一般安裝在潔凈室(區(qū))內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備鄰近處或配套組裝在生產(chǎn)工藝設(shè)備上，有的則安裝在潔凈室(區(qū))的輔助生產(chǎn)間或技術(shù)支持區(qū)內(nèi)。
為了確保潔凈室(區(qū))的正常生產(chǎn)，避免安全事故的發(fā)生，應(yīng)對(duì)設(shè)置在潔凈室(區(qū))內(nèi)的有油潤(rùn)滑的真空泵、輸送含有可燃?xì)怏w的真空泵，傳輸易燃、自燃化學(xué)品或高濃度含氧氣體或氧化性化學(xué)品的真空泵等設(shè)置必須的安全技術(shù)措施，為此制定了本條的規(guī)定。
2 參照美國(guó)消防協(xié)會(huì)(NFPA)標(biāo)準(zhǔn)NFPA 318《潔凈室消防標(biāo)準(zhǔn)》(Standard for the procection of cleanroom)第8．6．1條和第8．6．2條規(guī)定，在本條中作出了相關(guān)規(guī)定。