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新國標的實施(shī)使我國(guó)潔淨技術邁上新台階

更新時間:2012-10-14  |  點擊率:2551

潔淨生產環境(潔淨廠(chǎng)房、潔淨室)先後使用過“無塵室”、“無窗廠房(fáng)”、“密閉廠房”、“空氣懸浮粒子受控的房間”等概念。潔淨廠房的設計建造和使用應做到不引入或少(shǎo)引入微粒,不產(chǎn)生或少產生微粒,不滯留或少滯留微粒。潔淨廠房還對溫度、濕度、壓力等參數按產品生產要(yào)求進行控製。而根據產品生產要求需對潔淨室內的氣流分布、氣(qì)流速度以(yǐ)及噪聲、振動(dòng)、靜電等(děng)進行控製。
產品生產推動潔淨技術演進
國內外潔淨技術的發展都是隨著(zhe)科學技術的發展和(hé)產品生產的(de)更新換代,特別是軍事(shì)工業、電(diàn)子、航天和生物醫藥等(děng)工業的發展而(ér)不斷演(yǎn)進(jìn)的。現(xiàn)代工業產(chǎn)品和現代科學實驗(yàn)活動要(yào)求微(wēi)型化、精密化(huà)、高純度、高質量和高可靠性。以微型化為例,電子計算機從當初放置在若幹個房(fáng)間內龐大的機組發(fā)展(zhǎn)到今天的便(biàn)攜式筆記本(běn)。與此同時,它內部所使用的電子元器件也從電子管(guǎn)到半導體(tǐ)分(fèn)立器件,再到集成電路和極大規模(mó)集成電路(lù);集成電路的線寬也(yě)已從幾微米(mǐ)發展到當今45納米。這些(xiē)新科技(jì)產(chǎn)品要求具有嚴格的潔淨生產環境。潔(jié)淨技術(shù)便是根據產品(pǐn)生產對潔(jié)淨生(shēng)產環境中汙染物(wù)的(de)控製(zhì)要求、控製方法以及控製設施等(děng)日益(yì)嚴格(gé)的要求不斷發展而來的。
潔淨(jìng)技術是一門(mén)綜合技術,其核心技術包括生產工藝技術及其工藝設(shè)計、空氣淨化、潔(jié)淨建築以及各類產品生產所需(xū)的專業(yè)技術(如微電子產品生產(chǎn)所需的高純物質——— 高純水(shuǐ)、高純氣、高純化學品的相關專業技術等)。這些專(zhuān)業技術在潔淨室設計(jì)中都是*的,它們必須密切配合,圍繞著產品生產(chǎn)的需要,相互協調、統籌安排(pái)。潔淨廠房的設計和建造就是要在做好(hǎo)各相關專業設計的(de)基礎上,做好各項安全(quán)設施——— 消防、防火、防爆(bào)、安全報警,確保潔淨室的安全運行。與此同時,它還要處理好電源(yuán)、冷源、熱源等動力供應,節約能(néng)源;安排好各類配管配線,確保各種(zhǒng)流體介(jiè)質的輸送質量,減少材料消耗,方便施工安裝和運(yùn)行維護。
微電子對潔淨技術提出新要求
電子產品,尤其是微電子產品生(shēng)產依賴(lài)於潔淨技術的發展,或者說潔淨技術的發展是由微電子(zǐ)產品的更(gèng)新(xīn)換代推動發展(zhǎn)起來的。電子產品潔淨廠房對空氣潔淨度和各類(lèi)雜質的控製有嚴格(gé)的要求。半(bàn)導體(tǐ)集成電路製造是一種高科技製造技術。它是利用高精密機器設備,將物理、化學、電子以及(jí)機械等技術融合應用於產品製(zhì)造過程。為了獲得微電子產品的高(gāo)質量和高成品率,必須嚴格控(kòng)製芯片缺陷。而導致芯片缺陷的因素十分(fèn)複雜,其汙染源可能來自空(kōng)氣中的(de)粒子或加工過程中使用的各類工藝介質(zhì)中的雜質、清洗用純(chún)水中的雜(zá)質以及工(gōng)具等帶來的雜(zá)質汙染等。生產環境控製就是對與產品生產過程相關的(de)各類汙染(rǎn)物進行控製。其中,對生產環境中微粒的控製(zhì)是十分重要的內容。當前45nm的極大規模集(jí)成電路已投入生產,要求潔淨室的空氣潔淨度(dù)控製在(zài)ISO1級或ISO2級(jí),微粒(lì)粒徑控製在0.03微米。隨著集成度的不斷提(tí)高、加工尺寸日益微細化,集(jí)成電路生產過程不(bú)僅對空氣潔淨度等級提出越來越高的要求(qiú),也對整個產品生產(chǎn)過程(chéng)中微粒的黏附、化(huà)學汙染物(wù)、芯片的損傷等問題提(tí)出越來越高的要(yào)求。近年來的實踐表明,帶入潔淨室或潔淨室產生的汙染以及空氣中的NOX、SOX 、Na+、Cl-等,超細玻璃纖維製品中的(de)硼和DOP粒子,操作人員自身產生的NH4+、Na+等,潔淨室建造材料散發的(de)各(gè)種有機物、金屬離子等,生產過程使用溶劑、洗滌(dí)液散發(fā)的各種化學(xué)汙(wū)染物等對生產過程(chéng)都有很大的影響。為此,去除化學分子(zǐ)態汙染(rǎn)物的空(kōng)氣淨化(huà)裝置(zhì)、技術措施以及相應的檢測手段正被廣泛應用。
以微電子產品為代表的電子產品,其生(shēng)產過程中廣泛應用了高精密製造設備,這使電子工(gōng)業潔淨廠房的形式、構造(zào)和整(zhěng)體建造成本都發生了極大的變化。電(diàn)子工業潔淨廠房采用多功能組合式建築形式日益增多(duō),電子產品生產工藝及其製造設備的集成化、過(guò)程控製自動化水平日益提高(gāo),安(ān)全設施日益完善,生產過程(chéng)所需的作業人員大大減少,這些都提高了電子產品生產過程(chéng)的穩定性和安全可靠性,為生產環境創造了良好的條件。電子產品不僅對生產環境的空氣潔淨程度有嚴格(gé)要求(qiú),而且還對與生產過程直接接觸的各種高純介質——— 高純水、高純氣體、高純化學品等的雜質含量等有十分嚴格的要求。某些電子產品對振動、靜電、電磁幹擾、電力供應等也有較為嚴格的要求。為此,電(diàn)子工業潔淨廠(chǎng)房一般配備(bèi)下列設施,如(rú)淨化空(kōng)調係統、淨化設備、噪(zào)聲控製設備、防微振設備(bèi)、防靜電設備、防電磁幹擾設(shè)備、電氣、照(zhào)明、高純物質(高純水、高純氣、高純化學(xué)品)供應設備、報警係統、節能設(shè)施(shī)以及通信設施等。微電子產品的微細化,要求供應純度*的(de)氣體、化學品和純(chún)水(shuǐ)。
新國標推動潔淨技(jì)術上(shàng)台階
基於上述電子工業潔淨廠房的特點,現有國家標準《潔淨廠(chǎng)房設計(jì)規範(fàn)》(GB50073)中的有關規定(dìng)已不能滿足需要,尤其是涉及(jí)化學(xué)分子汙(wū)染物的控製(zhì)以(yǐ)及(jí)安全、消防等方麵的規定(如潔淨建築防火與疏散、易燃易爆氣體和化學品的貯存輸送、安全消防報警設施等)。由國家住(zhù)房和城鄉建設部和國(guó)家質量監督檢驗檢疫總局聯(lián)合發布,並從2009年7月1日實施的國家標準《電子工業(yè)潔(jié)淨廠房設(shè)計規範》(GB50472),正是以現代電子工業潔淨廠房的特點和工程實踐為依據,結合我國電子工業潔淨廠房設計建造(zào)和運行的實際情況,廣泛調研、整理相關的專題報告和測試(shì)資料,認真總結多年來電子(zǐ)工業潔淨(jìng)廠房設計建造和運行方麵的(de)經驗,廣泛征求了國內有關單位的(de)意見製定而成的。國家標(biāo)準《電子工業潔淨廠房設(shè)計規(guī)範》(GB50472)共分(fèn)15章和4個附錄。主要內容有:總(zǒng)則、術語、電(diàn)子產品(pǐn)生產環境設計要求、總體設計、工藝設計、潔淨室建築設計(jì)、空氣淨化和空調(diào)通風(fēng)設計、給(gěi)水排水設計、純水(shuǐ)供(gòng)應、氣(qì)體供應、化學(xué)品供應、電氣設計、防靜電與接地設計、噪聲(shēng)控製以及微振控(kòng)製等。該(gāi)規範是強製性標準,其中設有(yǒu)強製性條文近50條,在規範中黑體字的條文為強製性條(tiáo)文,必須嚴格執行。

 

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