净化车间洁净度级别如何确定及计算分析

一、净化车间的规格

净化车间的规格一般适用于美国联邦规格No.209B。这个规格对净化间的环境要素即空气洁净度、温湿度、室内压等都进行了规格化规定。但是，伴随着洁净化程度的不断提高，美国联邦规格进行了改版，其内容主要是以洁净度进行分类。最新版已成为No209E，名称也进行了变更。No.209E的级别表示是把0.5um以上的颗粒数为10x个/m3，把X表示成级别，同时加上米制M的意思，表示成M3.5等等。在表7里表示的是美国联邦规格No.209B，表8表示的是美国联邦规格No.209E。在日本，相应的规格是JIS B9920。JIS9920的级别表示是把0.1um以上的颗粒数规定为10的x立方个，用Y表示级别。表9、图2表示了JIS B 9920的级别的主要内容。

表7 美国联邦规格No.209B

净化间级别

粒子

室内压力Pa

mmH2O

温度

湿度

气流

换气次数

照度

粒径

um

累计粒子数

范围

（℃）

推荐值（℃）

差

（℃）

高

（%）

最低

%

误差

%

100

1000

10000

100000

≥0.5

≥0.5

≥5

≥0.5

≥5

≥0.5

≥5

100

1000

10

10000

65

100000

700

+13

（+1.3）

以上

19.4—

25

22.2

±2.8

特别时为±1.4

45

30

±10

特别时为±5

层流方式

0.45m/s

±0.1m/s

非层流方式

≥20次/h

1080--1620

表8 美国联邦规格No.209E的洁净度级别分类

级别上限值是各级别名。上限值用指定粒径以上的浓度（单位堆积粒子数）表示。*

级别名称**

级别上限值

粒径

0.1um

粒径

0.2um

粒径

0.3um

粒径

0.5um

粒径

5um

SI***

English

Unit

(m3)

(ft3)

(m3)

(ft3)

(m3)

(ft3)

(m3)

(ft3)

(m3)

(ft3)

MI

M1.5

M2

M2.5

M3

M3.5

M4

M4.5

M5

M5.5

M6

M6.5

M7

1

10

100

1000

10000

100000

350

1240

3500

12000

35000

--

--

--

--

--

--

--

--

9.91

35.0

99.1

350

991

--

--

--

--

--

--

--

--

75.7

265

757

2650

7570

26500

75700

--

--

--

--

--

--

2.14

7.50

21.4

75.0

214

750

2140

--

--

--

--

--

--

30.9

106

309

1060

3090

10600

30900

--

--

--

--

--

--

0.875

3.00

8.75

30.0

87.5

300

875

--

--

--

--

--

--

10.0

35.3

100

353

1000

3530

10000 35300

100000

353000

1000000

3530000

10000000

0.283

1.00

2.83

10.0

28.3

100

283

1000

2380

10000

28300

100000

283000

--

--

--

--

--

--

--

247

618

2470

6180

24700

61800

--

--

--

--

--

--

--

7.00

17.5

70.0

175

700

1750

*上表中表示的级别上限值仅仅是为了级别分类而定义的，并不表示实际的粒径分布值。

**针对中间级别的浓度上限值，用如下的公式进行计算。

粒子直径/m3=10M(0.5/d)2.2，其中，M : SI单位里的级别名称，D :粒径（um）

***国际单位（Systeme International d’Unites的缩写）

图1，209E的洁净度级别（图略）图中的●标记表示评价洁净度级别用的对象粒子。

（）内数值是用English unit表示级别。

图2，JIS B 9920的洁净度级别的上限浓度

表9，JIS B 9920主要内容

表10，美国航空宇宙局规格主要内容

生物净化间级别

粒子

生物粒子

室内

压力

Pa

mmH2O

温度℃

湿度

%

气流

换气次数

照度

Lx

粒径

um

累计

粒子数

个/ft

(个/l)

浮游量

个/ft

(个/l)

沉降量

100

10000

100000

≥0.5

≥0.5

≥5

≥0.5

≥5

100

（3.5）

10000

（350）

65（2.3）

100000

（3500）

700(25)

0.1

（0.0035）

0.5

（0.0176）

2.5

（0.0884）

1200

（12900）

6000

（64000）

30000

（323000）

+13

（+1.3）

以上

推

荐

值

40

—

50

层流方式

0.45m/s

±0.1m/s

非层流式

≥20次/h

1080—

1620

二、不同用途所要求的洁净度

如前所述，净化车间的级别一般分成M3.5（100）、M4.5（1000）、M5.5（10000）、M6.5（100000）4个级别。但根据各产业领域的作业工序不同，形成必要的级别是不一样的。例如，在半导体制造工厂等里边，根据作业内容，要求有M1（10）—M5.5（1000）的净化间。而且，在制药工厂里，根据产品的纯度、作业工序，需有从M3.5到M6.5（100，000）范围广泛的级别不等净化间。因此说，各种产业所需要的净化间，其要求的洁净度是不同的。

就一般级别而言，表11可以作为参考。

表11，各产业所要求的净化车间级别一览

领域和产业

洁净度标准（级别）

内容

SI

English unit

半导体工业

（IC、LSI等）

掩模板对准工艺

M3.5

100

刻蚀工艺

M3.5

100

腐蚀加工

扩散工艺

M3.5

100

高纯度扩散

蒸着工艺

M3.5

100

高纯度电镀

涂布工艺

M3.5

100

感光剂涂布

电子设备

计算器制造

M5.5

10,000

磁头

阴极射线管

M5.5

10,000,

遮屏

磁带

M5.5

10,000

防止杂音

精密仪器

陀螺、微型轴承

M5.5

10,000

提高精度

导弹部件、继电器

M5.5

10,000

防止误动作

钟表、小型计量仪器

M5.5

10,000

组立、封装、修理

光学、印刷

照相机、印刷电路板

M5.5

10,000

制作

镜头、胶片

M4.5

1,000

连接

电子制版

M5.5

10,000

制作、检查

化学药品

注射液充填

M3.5

100

调和、充填

无菌动物养育

M3.5

100

SPF

化学药品

抗生物

M5.5

10,000

充填、检查

一般医疗品

M6.5

100,000

制造

产品

酿造、发酵