关于净化车间及相关受控环境空气等级标准及说明_气动相关技术标准及资料_气压传动

关于净化车间及相关受控环境空气等级标准及说明

概述

净化车间技术(cleanroom)是为适应实验研究与产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性等方面要求而诞生的一门新兴技术。20世纪60年代中期，净化车间技术在美国如雨后春笋般在各种工业部门涌现。它不仅用于军事工业，也在电子、光学、微型轴承、微型电机、感光胶片、超纯化学试剂等工业部门得到推广，对当时科学技术和工业的发展起了很大的促进作用。70年代初，净化车间技术的建设重点开始转向医疗、制药、食品及生化等行业。除美国外，其他工业先进国家，如日本、德国、英国、法国、瑞士、前苏联、荷兰等也都十分重视并先后大力发展了净化车间技术。从80年代中期以来，对微电子行业而言，1976年所颁发的美国联邦标准209B所规定的最高洁净级别——100级(≥0.5μm，≤100pc./cu.ft)已不能满足需要，1M位的DRAM(动态存储芯片)的线宽仅为1μm，要求环境级别为10级(0.5μm)。事实上，从70年代末，为配合微电子技术的发展，更高级别的净化车间技术已在美、日陆续建成，相应的检测仪器——激光粒子计数器、凝聚核粒子计数器(CNC)也应运而生。总结这个时期的经验，为适应技术进步的需要，于1987年颁发了美国联邦标准209C，将洁净等级从原有的100~100000四个等级扩展为1~100000六个级别，并将鉴定级别界限的粒径从0.5~5μm扩展至0.1~5μm。90年代初以来，净化车间技术在我国制药工厂贯彻实施GMP法的过程中得到了普及，全国几千家制药厂以及生产药用原材料、包装材料等非药企业，陆续进行了技术改造

微粒及微粒的散发在许多工业及应用领域起着很重要的作用，而目前尚无有关净化车间的通用标准。一些常用的有关空气洁净度的标准有

(1)ISO-14644-1(净化车间及相关受控环境空气等级标准)

(2)USFEDSTD209E(美国联邦标准“空气微粒含量的等级”)

(3)VDI2083-…(德国标准)

(4)Gost-R50766(俄罗斯标准)

(5)JIS-B-9920(日本标准)

(6)BS5295(英国标准)

(7)AS-1386(澳大利亚标准)

(8)AFNORX44101(法国标准)

迄今，对于气动元件及运行设备是否适合于洁净室还没有世界统一的标准。因此，德国出台了的一个德国工程师协会的标准，使产品有一个参照，从而确定该产品是否在这方面合格

ISO-

14644-1

密度限制/微粒·m^-³
ISO等级		0.1μm	0.2μm	0.3μm	0.5μm	1μm	5μm
ISO Class 1	＞	10	2	—	—	—	—
ISO Class 2	＞	100	24	10	4	—	—
ISO Class 3	＞	1000	237	102	35	8	—
ISO Class 4	＞	10000	2370	1020	352	83	3
ISO Class 5	＞	100000	23700	10200	3520	832	29
ISO Class 6	＞	1000000	237000	102000	35200	8320	293
ISO Class 7	＞	—	—	—	352000	83200	2930
ISO Class 8	＞	—	—	—	3520000	832000	29300
ISO Class 9	＞	—	—	—	35200000	8320000	293000

FED-STD-

209E

(美国联

邦标准)

1988年颁布的FED-STD-209D

1992年颁布的美国联邦标准FED-STD-209E将洁净等级从英制改为米制，洁净度等级分为M1~M7七个级别(见下表)。与FED-STD-209D相比，最高级别又向上延伸了半个级别(FED-STD-209D的1级空气中≥0.5μm，尘粒≥35.3pc./m3，而FED-STD-209E在颗粒的数量上，要求更严，M1级≥0.5μm尘粒，≥10pc./m3)

需要注意的是，美国总服务局(GSA-U.S.GeneralServicesAdministration)，也就是批准美国联邦标准供联邦政府各机构使用的权威单位，于2001年发布公告，废止FED-STD-209E，等同采用ISO-14644相关标准

FED-STD-

209E

(美国联

邦标准)

等级名称		空气为例含量极限/微粒·ft^-³
公制	英制	0.1μm	0.2μm	0.3μm	0.5μm	5μm
M1		9.91	2.14	0.875	0.283	—
M1.5	1	35	7.5	3	1	—
M2		99.1	21.4	8.75	2.83	—
M2.5	10	350	75	30	10	—
M3		991	214	87.5	28.3	—
M3.5	100	—	750	300	100	—
M4		—	2140	875	283	—
M4.5	1000	—	—	—	1000	7
M5		—	—	—	2830	17.5
M5.5	10000	—	—	—	10000	70
M6		—	—	—	28300	175
M6.5	100000	—	—	—	100000	700
M7		—	—	—	283000	1750

JIS-B-

9920

(日本标

准)及美

日洁净

度级别

换算

粒径/μm	Class1	Class2	Class3	Class4	Class5	Class6	Class7	Class8
0.1	101	102	103	104	105	106	107	108
0.2	2	24	236	2360	23600	—	—	—
0.3	1	10	101	1010	10100	101000	1010000	10100000
0.5	—	—	35	350	3500	35000	350000	3500000
5	—	—	—	—	29	290	2900	29000

日本JIS-B-9920以0.1μm微粒为计数标准。日本标准的表示法是以Class1、Class2、Class3、…、Class8表示，即最好的等级为Class1，最差则为Class8，上表为日本JIS9920—1989标准规定的粒子上限数(个/m³)。其Class1、Class2、…的数目以0.1μm粒子为基准

美日洁净度级别换算见下表

日本	级别3	级别4	级别5	级别6	级别7	级别8
美国	Class1	Class10	Class100	Class1000	Class10000	Class100000

制定此

标准的

原因

如今，一些电子半导体、生物医药等工业领域的产品，结构越来越小，对生产环境的洁净度要求越来越高。因此，对质量标准要求也越来越趋于严格。如1970年生产的1kB容量的DRAM，其结构尺寸为10μm，而2000年生产的256MB容量的DRAM，其结构尺寸为0.25μm。在这种情况下，落下一颗微粒，就会导致动态存储芯片故障

香烟燃烧所产生的烟雾中含有尼古丁和焦油，看似烟雾，其实它是由0.5μm的微粒所组成的。一支烟就能使空气中的微粒含量骤增到每立方英尺40000个。因此使用净化车间以及相关干净的环境是十分必需的。其中包括操作人员必须穿戴无菌服或洁净车间的专用工作服。用于净化车间的气动元件及被加工的材料、车间环境等的空气等级采用0.01μm

微电子、

光子、医

药等行

业对空

气中微

粒的

要求

行业领域及