无尘室(洁净室)标准全解析
无尘室(洁净室)是指对空气悬浮粒子浓度进行控制的专用空间,广泛应用于半导体、生物医药、精密仪器等领域。那么,如何衡量无尘室的洁净程度?这就涉及"洁净度等级"这一核心概念。
国际标准:ISO 14644-1
历史上,各国曾制定自己的洁净室标准,如美国的Fed Std 209E、德国的VDI-2083、日本的JIS B 9922等。但目前,ISO 14644-1已成为唯一的国际标准(最新修订于2015年)。
ISO 14644-1:2015 洁净度等级与粒子浓度对照
注:表中数值为单位体积(个/m³)的最大允许粒子浓度
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洁净度等级
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上限浓度(个/m³)
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ISO 14644-1
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Fed.Std209E
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0.1μm
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0.2μm
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0.3μm
|
0.5μm
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1 μm
|
5 μm
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Class 1
|
|
10
|
废止
|
|
|
|
|
|
Class 2
|
|
100
|
24
|
10
|
废止
|
|
|
|
Class 3
|
Class 1
|
1,000
|
237
|
102
|
35
|
废止
|
|
|
Class 4
|
Class 10
|
10,000
|
2,370
|
1,020
|
352
|
83
|
|
|
Class 5
|
Class 100
|
100,000
|
23,700
|
10,200
|
3,520
|
832
|
废止
|
|
Class 6
|
Class 1,000
|
1,000,000
|
237,000
|
102,000
|
35,200
|
8,320
|
293
|
|
Class 7
|
Class 10,000
|
|
|
|
352,000
|
83,200
|
2,930
|
|
Class 8
|
Class 100,000
|
|
|
|
3,520,000
|
832,000
|
29,300
|
|
Class 9
|
|
|
|
|
35,200,000
|
8,320,000
|
293,000
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美国联邦标准209b无尘室型号概要
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洁净室
级别
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粒子
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压力
|
温度
|
湿度
|
气流
|
照度
|
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粒径 μm
|
粒子数 个/ft³
|
毫米
水柱
|
温度范围℃
|
推荐值(℃)
|
偏差℃
|
最高%
|
最低%
|
偏差%
|
立方米/秒
换气次数
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Lux
|
|
10※
|
≧0.5
|
≤10 ※
|
1.25及以上
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19.4?25
|
22.2
|
±2.8 特别情况下 ±0.14
|
45
|
30
|
±10,特殊情况下为 ±5
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层流方式 0.35米/秒 ? 0.55米/秒 湍流方式 ≥ 20次/小时
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1,080 至 1,620
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|
≧5.0
|
0
|
|
100
|
≧0.5
|
≤100
|
|
≧5.0
|
≤10 ※
|
|
1,000
|
≧0.5
|
≤1,000
|
|
≧5.0
|
≤10 ※
|
|
10,000
|
≧0.5
|
≤10,000
|
|
≧5.0
|
≤65
|
|
100,000
|
≧0.5
|
≤100,000
|
|
≧5.0
|
≤700
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※10个/立方英尺以下的颗粒浓度,除非采集大量样本,否则可靠性较低。
生物无尘室的NASA型号概要
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级别
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尘埃颗粒
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微生物颗粒
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粒径
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累积粒子数
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浮游量
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沉降量
|
|
μ
|
个/ ft3
|
个/ ?
|
个/ ft3
|
个/ ?
|
个/ ft 3周
|
个/ ? 周
|
|
100
|
≧0.5
|
100
|
3,500
|
0
|
3.5
|
1,200
|
12,900
|
|
10,000
|
≧0.5
|
10,000
|
350,000
|
0.5
|
17.6
|
6,000
|
64,600
|
|
≧5.0
|
65
|
2,300
|
|
100,000
|
≧0.5
|
100,000
|
3,500,000
|
2.5
|
88.4
|
30,000
|
323,000
|
|
≧5.0
|
700
|
25,000
|
压力、生物颗粒、湿度、气流(但需采用乱流方式且换气次数≥28次/小时)
JIS B9920除锈等级的上限浓度(个/平方米)
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粒径(μm) 1
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洁净度等级
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1级
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2级
|
3级
|
4级
|
5级
|
6级
|
7级
|
8级
|
|
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
|
(0.35)
|
(3.5)
|
35
|
350
|
3500
|
35000
|
350000
|
3500000
|
|
5.0
|
−
|
−
|
−
|
−
|
29
|
290
|
2900
|
29000
|
|
粒径范围
|
0.1~0.3
|
0.1~0.5
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0.1~5.0
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0.3~5.0
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不同行业对洁净度的要求
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与美国联邦标准209b的对应关系
|
-
|
1
|
10
|
100
|
1,000
|
10,000
|
100,000
|
|
半导体制造
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IC制造
晶圆工艺
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工业无尘室
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生物技术
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生物危害
重组DNA
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生物无尘室
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医疗
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生物洁净手术室
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药品生产(GMP)
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制剂工艺:抗生素、抗癌物质、常规
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食品
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软包装食品
加工流程
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发酵工艺与
金属加工工艺
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其他相关标准
除ISO标准外,以下标准在特定领域仍有参考价值:
● 美国联邦标准209B:规定了10级、100级、1,000级、10,000级、100,000级等传统等级
● NASA标准:针对生物无尘室,增加了微生物颗粒的控制要求
● JIS B 9920:日本工业标准,与ISO标准有对应关系
