电子光学无尘净化车间建设

一、工业洁净厂房平面布置设计
1、一般工业洁净厂房由洁净生产区、净化辅助区、洁净动力区和非洁净生产区4部分组成。由于光刻机类的高端微电子装备制造在我国还是空白，其生产厂房的土建、公用、制造工艺、物流等方面完全不同于一般的电子芯片生产厂，且光刻机又有自身的安装、调试、运输等要求，所以，将洁净区与非洁净区在功能上明确划分：研发部分为非洁净区；生产车间分为装配试验区、精密加工区、维修区3部分，为洁净区。其中，光刻机的装配试验区净化度为6级，局部5级，维修区的净化度为7级，精密加工区则为有恒温恒湿要求的非净化生产区域。2、设计之初，产品的组成、大小、重量等尚处研发中，因此，洁净室建筑平面尺寸、管道接线、以及净化等级等要求具灵活性。生产车间采用15m、30m大跨度的单层轻钢结构，以形成大空间。技术夹层设置在吊顶以上，下部为生产区，根据生产工艺布置不同级别的洁净室。洁净室平面布置紧凑，采用外回廊形式，以缓冲室外灰尘及温湿度对洁净室的影响，同时，外回廊也作为参观走廊和研发人员进入洁净室的通道。装配试验区中的最高空气洁净度为5级，将空气洁净度为5级和6级的工艺试验区、总装调试区等分隔为一个个小的洁净室，布置在空气洁净度为7级的区域中。人流进入洁净区时由低洁净度区流向高洁净度区，避免了不同等级洁净室的相互干扰，也为高洁净度区域的发展做了预留。

                                                                      
二、人净与物净流线设计
1、操作人员是洁净室的主要污染源，因此，人身净化辅助区的面积占很大的比例。合理布置人流和物流平面至关重要。研发部分为非洁净区，但与生产有密切联系。洁净室入口处设有2次更衣区和风淋室。
2、参观人流进入洁净区车间前，须在研发区里换鞋、1次更衣、1次风淋等初次净身，再通过与生产厂房相连的密封连廊到达参观走道。参观走道环绕洁净生产区，墙面上配置了大面积双层玻璃窗，供参观人员浏览洁净区内非重要区的工作状况，一般参观人员不进入洁净区。研发人员经2次更衣区、风淋后，进入洁净区。
3、生产人员人流则直接在洁净车间换鞋、1次更衣后进入2次更衣区，风淋后再进入洁净生产车间。
4、物料则采用物流隔离区和货物风淋区与外部连接，由车间北部收发接收、拆包预装，经货物风淋区进入洁净室。洁净区通道采用三面环绕装配区的物流主通道，同时兼顾其他各区。人员与物料出入口及净化用房各自紧贴洁净区，但分开设置，内部人流、物流的污、净交通流线清晰，避免了交叉重叠。
三、洁净动力用房布局设计
1、由于洁净厂房中空调净化机的能耗占很大的比重，洁净动力区的布置对能耗的影响比较大。一般空调机房的布置位置有4种形式：机房紧贴洁净区长边、机房紧靠洁净区窄端、机房与洁净区脱开、机房设在洁净区的上方或下方。
2、根据厂房的结构选型，考虑机房的振动和管线长度等综合因素，选择了机房紧贴洁净区的形式。由于洁净区的洁净要求不尽相同，根据工艺的生产流程，将车间的平面设计成凹型，装配试验区、精密加工区和维修区等分置两端，空调机房、洁净动力站房等设在凹字的中央，部分非净化用空调机置于室外。净化用空调机组则布置在室内靠近外墙，洁净区分别位于两侧的中央，有利于防尘和恒温。机房和工艺用水、气辅助用房紧靠洁净生产区，不仅减少了管线长度，而且系统划分灵活，大大降低了能耗。
3、为了减少空调机振动和噪声对洁净厂房的影响，空调机房的隔墙采用250mm厚加气混凝土砌块，在洁净室的净化板与空调机房的隔墙间留40mm的空隙，空调机组则采用隔振弹簧消振等处理措施。

                                                                      
四、洁净净化设计
1、空气净化一般通过过滤空气、组织气流、空间静压值测定等达到净化室内环境的目的。空气净化系统采用初效、中效、高效空气过滤器组成三级过滤来净化空气。洁净度为7级的净化室气流组织形式为顶送侧回，即高效过滤器布置在顶棚，回风口设在墙面，形成乱流型气流。洁净度为5级、6级的工艺试验区，采用垂直层流的气流组织形式+静压箱。
2、设计中将该区域设置成2层钢结构，平面形状呈方形，空间形体简洁，四周用轻质净化板围护。上层布置为静压箱和管道走廊，下层即为洁净生产用房。顶棚布置单元式高效过滤器，底部设置1m深的回风地坑，地板采用防静电活动架空穿孔地板，地面回风，以上形成上送下回的层流型气流组织。
3、这样的气流组织使气流的方向与重力方向一致，方便工艺设备的布置和产品的制造，简化人员净化设施，有利于保持室内的洁净度，但这种气流组织形式，使顶棚构造复杂，造价和维持费用较高。在相邻的每个空气洁净度为5级和6级的洁净室之间采用了技术夹道，用洁净板包封技术夹道，大量的净化管道、公用管道等设备，安装在顶棚和夹道内，使洁净室内表面光洁、无积尘面。
五、净化装修设计
电子洁净厂房的装修材料和构造除了满足建筑要求外，还要满足防尘、防静电要求，以确保洁净室具有良好的气密性。
1、洁净度为7级的区域，采用双面为彩色镀锌钢板的石膏复合板(岩棉夹芯)作吊顶和墙体材料。板与板间企口紧密连接，板缝间用密封胶填嵌。装配式的墙体通过上下槽口和顶棚板间紧密结合，保证了洁净室的气密性。彩色镀锌钢板面石膏复合板(岩棉夹芯)是新型建材，除了能满足平整、光滑、不起尘及防静电等要求外，还具有良好的防火性能，同时，在温度和湿度变化时变形小。为防止地面因受温度变化或不均匀沉降时引起开裂，生产厂房地面采用钢筋混凝土地坪分2次浇捣，地坪面层与垫层之间设防水涂料隔离层。地坪面层根据不同的使用要求选用PVC及防静电环氧自流平地坪漆。
2、空气洁净度为5级、6级的工艺试验区和总装区的顶棚，布置单元式高效过滤器，安装在铝合金骨架上，用金属条压紧，从而获得较好的气密性；黄色光源的灯带同时固定在过滤器的龙骨上，形成一体化的顶棚。地面是一个均匀分布的回风口，除了满足一般的承重要求外，还需要满足通风和防静电的要求。采用块状活动穿孔铸铝地板，钢支架、防静电塑料贴面，地板表面光洁、耐磨，便于装卸。洁净室内的门窗、墙壁、顶棚等和施工缝隙各阴阳角均做成圆弧形，以减少积尘面。洁净室建成使用后，完全满足生产的工艺要求，达到预期的净化效果。

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