5 工艺设计
5．1 一般规定

5．1．1 随着科学技术的发展，电子产品的更新换代、产品生产技术的发展十分迅速，以集成电路为代表的微电子产品尤为显著，集成电路产品基本上是2～3年或更短的时间就会提升一代产品；以TFT—LCD为代表的显示器件正在取代彩色显像管的显示器件生产；微型计算机的迅速发展，使各种元器件生产发展十分迅速。因此，电子工业洁净厂房的设计、建造必须适应这种快速发展的需要，从洁净厂房的规划开始，对于电子工厂、洁净厂房的工艺设计、工艺布局应充分考虑电子产品发展的灵活性，以满足电子产品生产工艺改造和扩大生产的需求。

5．1．2、5．1．3 以集成电路芯片制造、TFT—LCD液晶显示器件生产用洁净厂为代表的微电子生产洁净厂房，具有洁净度要求严格、大面积、大体量和能耗大、运行费用高的特点，洁净厂房工艺设计是先导工序，所以对电子工业洁净厂房工艺设计的基本要求是：在满足电子产品生产要求的前提下，合理进行洁净厂房工艺布局，合理确定各种公用动力设施的技术条件和要求等生产条件，做到能量消耗少、运行费用低、生产效率高和建设投资少；合理进行人流路线、物料运输和仓储设施的配置和布置，满足电子产品洁净生产要求和产品生产工艺要求，工艺设计应合理选择生产设备的自动化水平和物料运输的自动化水平，在经济、实用、安全可靠的条件下提高生产效率。

5．2 工艺布局

5．2．1 洁净厂房的工艺布局应综合各方面的因素，重点要考虑生产工艺、人员操作、设备维修、物料运输、未来发展等方面的要求。
工艺布局的核心是要满足电子产品生产工艺要求，在此前提下根据所选择的洁净室气流型式，在有利于工艺设备的安装维修、物料运输和提高效率、降低造价等，合理进行洁净厂房的工艺布置。
在单向流洁净室(区)布置时，对于洁净室(区)中的生产工艺设备的布置、操作程序的安排和人员流动、物料传输等可能对单向气流造成的物理障碍，应采用措施避免发生紊流或交叉污染。图3是表示设备、人员等对单向气流的干扰和改进措施，左侧图示为物理障碍产生的干扰；右侧图(a)是采取调整工艺设备布置，改善气流流动，(b)是改进设备构造、外形，改善气流；(c)是改变人员的操作行为，改善气流；(d)改进气流流动方式，确保产品生产区域的洁净度要求。

5．2．2 人员进出、材料出入、产品运送及设备、工具搬运的频繁交错，不但会彼此干扰、易发生混杂、降低生产效率，并可能会使洁净室(区)的空气洁净度受到影响和气流受到破坏。因此，在工艺布局时，应充分考虑人员、物料设备，有各自的出入口。人员入口处的净化设施包括单人吹淋室、多人吹淋室、通道式吹淋室、气闸室等，具体选用何种形式，需根据洁净室(区)的空气洁净度等级、人员数量、未来发展需求等确定。
物料净化设施包括货物吹淋室、气闸室、压缩空气吹扫头等，一般可根据物料种类、包装方式和洁净室(区)的空气洁净度等级等确定。

5．2．3～5．2．5 洁净厂房中生产区、辅助区和各类生产设备的布置与洁净室(区)内的气流流型、空气洁净度等级的保持密切相关，所以本规范规定：在洁净室(区)内要求空气洁净度严格的工序(设备)应远离出入口和可能干扰气流的场所设置，并宜布置在上风侧；空气洁净度等级要求相同的工序或工作室相对集中布置等都是电子产品洁净室(区)内布置的基本要求。
另外，由于电子产品更新换代快，电子工厂在实际生产中，在线维修及调试、边生产边增加设备扩大生产能力的情况很多，因此在做工艺布局时，应根据具体情况，考虑这些因素，留出相应的运作空间。

5．2．6 为避免不同空气洁净度等级的洁净室(区)之间的频繁联系发生交叉污染，应根据电子产品生产工艺要求合理选择相应技术措施，如人的联系应采用气闸室或空气吹淋室；大物件的运送也可以采用气闸室，一般物件的运送可采用传递窗；穿越隔墙的管线应采用可靠气密措施等。

5．3 人员净化

5．3．1、5．3．2 电子工业洁净厂房，由于电子产品品种、规格、产量的不同，其洁净室的规模和空气洁净度等级要求差异较大，如现今的大规模集成电路用洁净厂房或TFT—LCD用洁净厂房的建筑面积一般均在几万平方米，空气洁净度等级为1～3级或4～5级，而印制电路版生产用洁净室的建筑面积一般只有几百平方米，且有时还根据工艺布局要求需分多处设置，空气洁净度等级为7级或8级。为此，本规范只推荐一种人员净化程序供设计参考，并规定：“人员净化用室和设施应根据洁净室的规模、空气洁净度等级设置，并应设置生活用室。”电子工业洁净厂房中人员净化用室、生活用室以及空气吹淋室、气闸室、洁净工作服洗涤间和干燥间等均应在具体工程项目设计时，根据实际情况和需要设置。

5．3．3 洁净厂房内人员净化用室和生活用室的建筑面积指标——按设计人数平均每人2～4m2是经验数据，在具体工程项目设计时，应根据洁净室的规模大小、洁净室内人数多少和空气洁净度等级等因素合理确定。一般情况下，洁净室内人数较多时采取推荐数据的下限，人数较少时采取上限；洁净室规模较大时，一般可采取下限。

5．3．5 电子工业洁净厂房中，设置了空气吹淋室的主要是6～9级的洁净室，但有的洁净室也未设空气吹淋室；而空气洁净度等级为5级或严于5级的垂直单向流洁净室设置空气吹淋室的较少，设气闸室的较多。关于空气吹淋室对人员净化作用的评价众说纷纭，但根据测定数据表明：只要空气吹淋室产品质量符合标准规定要求和管理得当，它对进入洁净室人员的净化效果是肯定的。为此，本条没有规定洁净厂房内洁净室(区)的入口处都应设空气吹淋室，而是对洁净厂房空气吹淋室的设计，规定了4款要求。
第1、4款，实际上是推荐6～9级洁净室入口处宜设空气吹淋室。具体工程项目中，若不设空气吹淋室时，应设气闸室，作为洁净室(区)与非洁净室(区)的分隔和缓冲。5级或严于5级的垂直单向流洁净室(区)，推荐设气闸室。
第2款，规定空气吹淋室应设在更换洁净工作服后的相邻场所，就是进一步明确空气吹淋室的气闸作用，既分隔洁净室(区)与非洁净室(区)，又能防止外部空气进入洁净室，并使洁净室维持正压状态。它是从非洁净室(区)更换洁净工作服后经空气吹淋进入洁净室(区)。
第3款，其规定包含．①洁净室按最大班人数每30人设1台单人空气吹淋室，以此选用空气吹淋室的数量；由于空气吹淋室有多种形式，如单人吹淋室、多人吹淋室、通道式吹淋室等，所以洁净室内人数较少时可采用单人吹淋室，而人数较多时则应采用多人吹淋室和多个并联或通道式吹淋室等形式。②洁净室(区)内的工作人员超过5人时，为上下班人员进出和管理方便，应在空气吹淋室一侧设旁通门。

5．3．6 洁净厂房内的人员净化应遵循由外至内逐步洁净的循序渐进的原则，每个洁净室的人员净化路线都应有合理的程序，应避免已经过净化的部分又再被污染的情况发生。对于人员净化用室和生活用室的空气洁净度等级要求，本条只规定：①洁净工作服更衣室的洁净度等级，推荐低于相邻洁净室(区)空气洁净度等级；②当设有洁净工作服洗涤室时，其空气洁净度等级不宜低于8级。
本条还要求，对于人员净化用室和生活用室，可根据具体条件，送入经过高效空气过滤的洁净空气，从而减少人员携带污染物进入洁净室(区)。

5．4 物料净化

电子工业洁净厂房内，为避免多种物料搬入洁净室时，携带污染物影响洁净室(区)的空气洁净度，甚至影响电子产品质量，造成次品或废品的出现，因此本节规定各种物料搬入洁净室(区)的下列基本规定
1 洁净室(区)的设备和物料出入口，应独立设置。此类出入口不得与人员出入口混同使用，避免污染物混杂、交叉。但对于洁净室规模较小，如建筑面积只有几十平方米的洁净室，设备和物料出入口是否应独立设置，应根据具体工程项目情况、物料状态、洁净室内人员数量等实事求是地确定。
2 洁净室(区)应设有设备和物料净化用室，并在此房间内设有相应的物料净化设施，对搬入洁净室(区)的设备和物料进行净化处理。该物净用室的面积、空间尺寸和物净设施，应根据物料的特征、性质、形状等确定，比如按物料的包装方式、物化性质的不同，可采取真空吸尘、压缩空气吹除、擦拭等不同方法进行物料净化处理等。
3 洁净室(区)的物料净化用室与洁净室(区)之间应设置气闸室或传递窗。本条规定不仅是确保物料的搬入不影响洁净室(区)的空气洁净度的变化；而且是保持物料出入口处，洁净室(区)与非洁净室(区)静压差的基本条件，也是物料出入口处，洁净室与非洁净室的分界和分隔。因此，第5．4．2条是强制性条文。

5．5 设备及工器具

5．5．1～5．5．3 在这三条的条文中，规定了为实现在洁净室(区)内使用防尘、防污染的生产设备和辅助生产设备，在工艺设计和选用设备时应该遵循的一些基本要求。
1 设备表面光洁、易清洁、不积尘、不挥发化学物质。这里不能只理解为设备外表面，应该包括设备的所有可能与洁净室(区)生产环境接触的表面和可能与电子产品生产过程接触的表面，也包括这些表面的制作材料。某些电子产品与一些化学物质在制作过程中或在电子产品的使用过程中可能发生化学反应，影响某些电子产品的性能参数，所以要求设备表面不挥发化学物质。
2 在电子工业洁净室(区)内，常常按产品生产工艺要求配置有在生产运行中将会散发微粒或排热量大或排出有毒、可燃气体的设备，如半导体器件、集成电路生产中的扩散炉、外延炉、刻蚀机、离子注入设备、气相沉积设备等，此类设备一般均设有局部排风设施，即第5．5．1条第3款所称“防扩散措施”，有的设备还配带有专用尾气(排气)处理设备，对所排出的高浓度有害气体或有毒或可燃气体进行处理后，才能经过洁净厂房中设置的相关排气系统排出。
3 由于电子产品生产工艺的需要，某些设备必须跨越不同空气洁净度等级的洁净室(区)时，应采取固定隔断或洁净空气幕等可靠的密封隔断措施。
4 为保护洁净室(区)内工作人员的身体健康，本规范第3．2．5条规定了洁净室(区)内噪声容许值，因此安装在洁净室(区)内的设备应选用符合要求的低噪声设备，但由于电子产品生产过程或设备设计、运行条件的限制，所选设备超过洁净室噪声容许值时，应根据具体工程项目的实际条件采取相应的隔声措施，如操作间隔声、隔声值班室、隔声罩、隔声屏等。

5．5．5 本条的规定是对洁净室(区)电子产品生产过程中，存放、传送各种材料、中间产品或零部件使用的专用容器的设计、制作及其材料等的基本要求。由于电子产品种类繁多，它们在生产过程的存放、传送条件和要求有较大差异，所以本条是推荐性条文。对于某些电子产品如集成电路的芯片生产用专用容器应遵循本条文的1～4款的规定，并且由于芯片的集成度的不同或运送的材料、中间产品的状态不同，专用容器中充填的氮气纯度要求也会有所不同；而对另一些电子产品生产过程用专用容器，只需按其生产工艺特点遵循本条中的相关规定。

5．5．6 本条为强制性条文，其编写的依据是：
1 电子工业洁净厂房中常常设置有各种类型的真空泵，用于电子产品生产过程中的抽真空或用于排气等，是生产工艺设备的辅助设备或就是生产工艺设备的一部分。各种类型的真空泵一般安装在洁净室(区)内的生产设备邻近处或配套组装在生产工艺设备上，有的则安装在洁净室(区)的辅助生产间或技术支持区内。
为了确保洁净室(区)的正常生产，避免安全事故的发生，应对设置在洁净室(区)内的有油润滑的真空泵、输送含有可燃气体的真空泵，传输易燃、自燃化学品或高浓度含氧气体或氧化性化学品的真空泵等设置必须的安全技术措施，为此制定了本条的规定。
2 参照美国消防协会(NFPA)标准NFPA 318《洁净室消防标准》(Standard for the procection of cleanroom)第8．6．1条和第8．6．2条规定，在本条中作出了相关规定。