电子工业洁净厂房洁净室气流选型及送风量的确定_行业动态_新闻动态

电子工业洁净厂房洁净室气流选型及送风量的确定

更新时间：2025-12-08 15:58:05浏览次数：0

引言

在电子工业的飞速发展进程中，电子工业厂房洁净室的环境质量成为决定产品质量与生产效率的核心因素。其中，气流选型和送风量的确定至关重要，它们就像精密仪器的校准器，精准调控着洁净室的环境。今天，我们就来深入探讨这两个关键话题，为大家揭开其中的奥秘。

一、洁净室气流类型：各显神通的 “空气卫士”

洁净室主要有三种气流类型，它们各自承担着独特的使命。

1.非单向流：又称乱流流型，其气流分布不均匀，速度和方向在室内不同地点各异。它如同一位 “稀释大师”，利用送入的洁净空气冲淡稀释污染物，再排出脏空气。非单向流洁净室换气次数通常在 10 - 60 次 /h，适用于 ISO 6 - 9 级洁净环境，常用于对洁净度要求相对没那么严苛的普通电子元器件生产。

在实际应用中，它的气流组织形式多样，像顶送下回、顶送侧下回等，其中顶送侧下回应用最为广泛。不过，它也存在一些不足，比如带扩散孔板风口顶送、下侧回的非单向流洁净室，工作区气流分布较均匀，但周围区域因送风卷入污染空气，洁净度会变差，相邻送风口之间或洁净室边角处的洁净度更不理想。

2.单向流：单向流的气流如同整齐划一的方阵，沿单一方向呈平行流线流动，横断面上风速一致。它又分为水平单向流和垂直单向流。

1）水平单向流：

洁净空气沿水平方向均匀流向回风侧，一般在一侧墙满布高效过滤器送风口送风，对面侧墙设回风格栅或过滤器回风。这种流型的洁净室层高较小，灯具安装和高效过滤器维护方便，但洁净室两端长度较长，沿气流方向洁净度不同，下风侧易受上风侧设备和人员污染。

2）垂直单向流：

从洁净室顶棚满布的高效过滤器送风口送风，通过格栅地板或侧墙下部回风。它能达到极高的洁净度，室内气流相互干扰少，自净能力强，地面不易积尘。然而，其顶棚和地面结构复杂，需要大量高效过滤器，造价和运行成本高昂。单向流常用于空气洁净度等级为 1 - 5 级的场所，如集成电路芯片制造中的关键工序。

3.混合流：混合流是单向流和非单向流的 “强强联合”，在对洁净度要求严格的生产区域采用单向流，其他区域采用非单向流。这种组合既满足了高洁净度的生产需求，又能降低成本。在电子工业中，如 8in、12in 集成电路芯片生产用洁净厂房以及 TFT - LCD 生产用洁净厂房多采用混合流流型。

二、不同半导体厂的气流选型 “密码”

不同半导体厂根据自身产品和生产工艺需求，选择不同的气流类型。

1.集成电路芯片制造：

生产 6in、8in 芯片的厂房，当空气洁净度等级要求为 5 级时，常采用单向流流型；若出现不同等级混合的情况，如 5/7 级、3/5 级，则会选择混合流流型。这是因为芯片制造过程中的光刻、半导体加工等关键工序对环境中的尘埃颗粒极为敏感，单向流或混合流能够提供满足要求的洁净环境，确保芯片的制造精度和质量。

2.TFT - LCD 生产：

TFT - LCD 生产厂房空气洁净度等级一般在 4.5 - 5.5 级，多采用混合流流型。在洁净生产区，通常选用 FFU 送风，吊顶上 FFU 的满布率在 25% 左右。通过在关键生产区域设置单向流洁净罩，保证关键工序的高洁净度要求，而其他区域则依靠非单向流维持相对较低的洁净度，实现了生产需求和成本控制的平衡。

三、气流类型与洁净度等级的紧密关联

不同气流类型对应着不同的洁净度等级。非单向流适用于 ISO 6 - 9 级洁净环境，满足普通电子产品生产需求；单向流可达到 1 - 5 级的高洁净度，满足高端半导体产品制造的严苛要求；混合流由于结合了两种流型的优势，可应用于各种空气洁净度等级的洁净室，在电子工业中应用广泛。

四、影响 FFU 布置率的关键因素

在电子工业厂房洁净室中，FFU 布置率受多种因素影响。

1.洁净度要求：

洁净度要求越高，FFU 布置率越高。在对洁净度要求极高的区域，如集成电路芯片制造的关键工序区，为确保达到 1 - 5 级的高洁净度标准，会提高 FFU 布置率，以保证充足的洁净空气供应，有效排除污染物。

2.气流流型：

不同气流流型对 FFU 布置要求不同。在混合流流型的洁净室中，单向流区域对 FFU 依赖程度更高，需合理布置 FFU 以形成稳定的单向流气流。例如在 TFT - LCD 生产厂房的洁净生产区，采用混合流流型时，关键生产区域设置单向流洁净罩，这就要求在这些区域适当提高 FFU 布置率，满足单向流的气流要求。

3.生产工艺与设备布局：

生产工艺和设备布局也会影响 FFU 布置率。若生产工艺中存在局部发尘量大的设备，为保证周围环境洁净度，可能需在设备附近增加 FFU 布置数量。同时，设备布局会影响气流流动路径，进而影响 FFU 的合理布置，确保洁净空气能均匀覆盖生产区域。

五、洁净室送风量：多因素权衡的关键指标

洁净室送风量的确定需综合考虑多个因素，以确保室内环境满足生产要求。

1.空气洁净度等级：

不同气流流型和洁净度等级对应不同送风量要求。单向流洁净室送风量与断面风速直接相关，一般根据断面风速计算送风量；非单向流洁净室通常采用经验数据的换气次数计算送风量，通过合适的换气次数稀释和排除室内污染物，维持所需洁净度。

2.热、湿负荷：

洁净室热负荷包括围护结构传热、作业人员、室内照明和设备等产生的热量；湿负荷主要来自室内人员产湿量和室内设备产湿量。根据热、湿负荷计算出的送风量，是确保室内温湿度稳定的关键。

3.新风量需求：

新风量对洁净室至关重要。

1）满足作业人员健康需求所需的新风量：国家标准规定每人每小时新鲜空气量不小于 40m³，新风量不足会影响工作人员健康和工作效率；

2）洁净室静压差控制：为维持洁净室静压差，防止外界污染空气进入；当室外风速大于3m/s时，产生的风压力接近5Pa，若洁净室内正压值为5Pa，室外的污染空气就有可能渗漏到室内。但根据我国《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019)编制组提供的全国气象资料统计，全国203个城市中有74个城市的冬夏平均风速大于3m/s，占总数的36.4%。所以，洁净室与室外相邻时其最小的正压值应该大于5Pa。因此，洁净室与室外环境的最小静压差应为10Pa。不同等级的洁净室之间压差应不小于5Pa，洁净区与非洁净区之间的压差应不小于5Pa，洁净区与室外的压差应不小于10Pa。