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工業(yè)凈化車間與生物潔凈室的發(fā)展

來源：無(wú)錫易純凈化　日期：2018/5/1 18:58:58　人氣：148返回

工業(yè)凈化車間的發(fā)展

工業(yè)凈化車間(ICR，ndustrial Clean Room) 以空氣中的懸浮顆粒物為主要控制對(duì)象，主要為精密機(jī)械和電子產(chǎn)品等行業(yè)提供符合要求的生產(chǎn)環(huán)境。

與其他高科技-樣，凈化車間潔凈技術(shù)的誕生及最初應(yīng)用是服務(wù)于軍事目的的。第二次世界大戰(zhàn)中一些槍炮、戰(zhàn)車、飛機(jī)等使用的儀器合格率低或經(jīng)常發(fā)生故障。研制者認(rèn)識(shí)到，儀器生產(chǎn)與裝配環(huán)境空氣中的懸浮顆粒物是罪魁禍?zhǔn)?，于是工業(yè)凈化車間誕生了。最初的工業(yè)凈化車間是比較簡(jiǎn)陋的，隨著原子武器研究和生化武器研究的發(fā)展，在20 世紀(jì)40 年代初高效空氣過濾器研制成功并得到應(yīng)用，20世紀(jì)60年代初又出現(xiàn)了“單向流”凈化車間，這些設(shè)備與技術(shù)的誕生成為清凈技術(shù)發(fā)展的里程碑，奠定了現(xiàn)代潔凈技術(shù)的基礎(chǔ)。

微電子行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)凈化車間應(yīng)用的代表。主要產(chǎn)品是大規(guī)模集成電路和平板顯示器。半個(gè)多世紀(jì)以來，集成電路得到迅猛發(fā)展，表1-1是對(duì)其集成度發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。

集成電路集成度發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)：

年份	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2012	2015	2018
線寬/nm	100	90	80	70	65	57	50	35	25	18
控制粒徑/nm	50	45	40	35	33	29	25	18	13	9

從表1-1中可以看到，隨著集成度的增加，元件中的線寬不斷縮小，因此對(duì)空氣中縣浮顆料物的控制粒徑也越來越小，一般認(rèn)為控制粒徑應(yīng)當(dāng)是線寬的1/10~1/3，但從表1-1看，由于線寬越來越小，這一要求也難以達(dá)到了。微電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的潔凈技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也促進(jìn)了現(xiàn)代潔凈技術(shù)的發(fā)展。

現(xiàn)代工業(yè)凈化車間雖然仍以懸浮顆粒物為主要控制對(duì)象，但在某些T藝過程對(duì)空氣中分子態(tài)污染物( AMC,Airbome Molecular Contaninants) 也提出了控制要求。因此，空氣凈化技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備也從單一的粒子過濾器發(fā)展到可以吸附有害氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)過濾器。

生物潔凈室的發(fā)展

生物潔凈室( BCR,Biological Clean Room) 以空氣中的微生物為主要控制對(duì)象，但同時(shí)也對(duì)懸浮顆粒物提出控制指標(biāo)。

生物潔凈室與工業(yè)潔凈室在基本技術(shù)上是一致的，它實(shí)際是先期發(fā)展起來的工業(yè)潔凈室技術(shù)在生物凈化領(lǐng)域的具休應(yīng)用。19 世紀(jì)中期，英法科學(xué)家和醫(yī)學(xué)家針對(duì)手術(shù)過程中的細(xì)菌感染采取了對(duì)創(chuàng)部、處置室、手術(shù)室、室內(nèi)人員、著裝、器械等進(jìn)行消毒的措施，并將經(jīng)過消毒的室內(nèi)空間稱為潔凈室(CR，Clean Room)，該名詞沿用至今，當(dāng)然其內(nèi)涵已經(jīng)有了很大發(fā)展。20世紀(jì)60 年代初，美國(guó)工業(yè)潔凈室的發(fā)展進(jìn)入全盛時(shí)期，人們通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)在T 業(yè)潔凈室的空氣中微生物含量同樣遠(yuǎn)低于外界，于是開始嘗試?yán)霉I(yè)潔凈室進(jìn)行一些要求無(wú)菌環(huán)境的試驗(yàn)，最早的例子是在一間工業(yè)潔凈室中對(duì)進(jìn)人太空的狗進(jìn)行的解剖實(shí)驗(yàn)。細(xì)菌、病毒是依附于空氣中的液滴或灰塵并以此作為生存和傳播媒介的，控制了空氣中的顆粒物也就控制了空氣中的微生物。1966 年在美國(guó)新墨西哥州建成世界上第一個(gè)“層流式”潔凈手術(shù)室，這是BCR 技術(shù)用于醫(yī)療事業(yè)的最早實(shí)例。歐洲大陸最早的“層流式”潔凈手術(shù)室于1969 年建在奧地利的急救醫(yī)院。日本在1970 年建立了第一個(gè)高級(jí)別的“層流式”潔凈手術(shù)室。

從20 世紀(jì)70 年代開始，以美國(guó)為首的技術(shù)先進(jìn)國(guó)家大規(guī)模地將工業(yè)潔凈室技術(shù)引入防止以空氣作為傳播媒介的微生物污染控制領(lǐng)域，誕生了現(xiàn)代意義上的生物潔凈室。