4 总体设计
4．1 位置选择和总平面布置

4．1．1 电子产品生产用洁净厂房与其他工业洁净厂房的重要区别之一是一些电子产品生产对化学污染物有严格的要求，如微电子产品中需严格控制生产环境中的重金属、有机物的含量，在表2中列出集成度从64M发展到64G时，重金属要求从5×1010(原子·cm-2)严格至小于2．5×109(原子·cm-2)；有机物从1×1014(原子·cm-2)严格至3×1012(原子·cm-2)。据了解，一些微电子洁净厂房的产品生产中发现极微量的Na+、等化学物质对产品生产影响极大，应予严格控制。
近年来，国内外研究表明，由于全球环境保护的严峻形势和各类工业生产发展、人民生活水平提高都使大气中污染物种类、浓度发生了变化，尤其是城市中的工业燃烧排放物和汽车燃烧排放物的增加，大气中的微粒浓度、化学污染物也呈增加趋势。大气中化学污染物与所在地区的经济发展状况、固定燃烧源和移动燃烧源(汽车等)的组成、类型和数量关系密切，据大气检测表明，大气中的化学物质主要有阳离子Ca2+、Na+、Mg2+、K+、，阴离子、Cl-、F-等，还有一些浓度较低的Hg等。随着国民经济的发展，人民生活质量的提高，这些物质总的趋势是逐年增加，一些城市或一些具体场所还会由于工业生产或汽车数量的增加或气象条件的变化，有时或某一时间段这些化学物质的数量、浓度都会增加，所以在进行电子工厂特别在一些产品生产过程对化学污染物要求严格的洁净厂房的选址应予充分重视。为此，本条作出了三款的推荐性规定。

4．1．2 本条规定电子工业洁净厂房的新风口与城市交通干道之间的距离。由于城市交通干道上运输车辆运行中所产生的污染物主要通过新风的吸入对洁净厂房产生影响，根据现行国家标准《洁净厂房设计规范》GB 50073的相关规定，此距离宜大于50m。
近年来，我国各地区的城市交通于道两侧或城市交通于道与工厂之间都建设了绿化带，这些绿化带有以草坪为主或树、草间种或以树为主等多种形式。测试数据表明，各种形式的绿化带都具有一定吸尘、降低空气中微粒浓度的作用，所以本条规定，当电子工业洁净厂房与交通干道之间设有城市绿化带时，可视具体条件适当减少距离。

4．1．3 对于有微振控制要求的电子工业洁净厂房的位置选择时，应实际测定拟建工厂厂址或已有工厂内拟选择洁净厂房的场地周围，现有振源和预测可能的振源的振动影响。此项测定正逐渐被相关科技人员和工程项目承建者关注和重视，但是由于微振控制要求和各类振源对微振控制的影响评价的技术复杂性，所以本条规定中强调“实际测定”和“模拟振源”的影响。

4．1．4 近年来，电子工业洁净厂房的总平面布置时，在充分考虑电子产品生产工艺特点和具体工程项目中洁净厂房内各功能区(包括洁净生产区、辅助生产区、非洁净生产区、公用动力系统和办公等功能区)合理布置的情况下，在合理进行人流、物流组织，方便运行维护管理、合理布置公用动力管线、降低能量消耗、确保安全生产的条件下，常常将电子工业洁净厂房按组合式、大体量的综合性厂房布置，这些电子工厂投入使用后得到了各方面的认同。

4．1．5、4．1．6 为减少电子工业洁净厂房周围的尘源或散发微粒的数量，在规范中规定，在洁净厂房周围及其周边或对于设有洁净厂房的电子工厂内相关道路的路面选择时，应选择整体性能好、不易产生裂缝的材料，不得选用容易发尘材料铺砌，通常推荐采用沥青路面。
目前，电子工业洁净厂房周围进行绿化时，一般可以采用铺草坪的方式或草坪间种灌木等树种的方式。由于电子产品的品种较多，不可能推荐一种绿化方式，考虑到种植各类树种、花草等可能产生花粉等尘粒，并且微粒的化学组成十分复杂，为确保产品质量，本规范中规定：不宜种植对生产环境和产品质量有影响的植物。

4．1．7 本条编写的依据是现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006中相关的规定。电子工业洁净厂房内均设有人净设施、物净设施等技术措施，洁净厂房内的疏散走道常常是曲折、多变，一旦出现火情后，为了方便消防人员能够及时到达出事地点，为此，本条对洁净厂房消防车道的设置不规定厂房占地面积下限值。

4．2 洁净室型式

4．2．1 随着科学技术发展，近年来，电子产品生产用洁净室有多种形式，下面根据在电子工厂中已实际应用的各种类型的洁净室形式进行简要描述。
1 根据电子产品生产工艺要求，空气洁净度等级和平面或空间布置要求，微电子厂房洁净室布置形式一般有隧道式或港湾式、开放式、岛形布置等，见图1。据调查表明，集成电路芯片制造用洁净室一般采用隧道式和开放式，其中隧道式洁净室主要用于5″、6″芯片制造厂，生产工艺设备跨洁净生产区和设备维护区，洁净生产区对洁净度要求严格，而维护区的空气洁净度等级较低。目前8″、12″芯片制造工厂普遍采用开放式洁净室加微环境(minienvironment)的方式，将芯片制造过程对空气洁净度要求十分严格的硅片加工过程(1～4级)布置在微环境装置内，而开放式洁净室的洁净度等级只需5～6级，这种洁净室形式既可做到工艺布置的灵活性，又可做到减少建设投资和降低能量消耗、降低运行费用等。

2 按气流流型划分洁净室时，可划分为单向流洁净室、非单向流洁净室和混合流洁净室。
1)单层洁净室，在单向流洁净生产区的上部、下部设有上下技术夹层，上技术夹层内设置空气过滤装置、风管和公用动力管线；下技术夹层为回风道。这种形式适用于规模较小的洁净室。
2)多层洁净室，在单向流洁净生产区吊顶格栅以上设有送风静压箱或循环空气处理设备或空气过滤单元机组等的上技术层；在单向流洁净生产区的活动地板以下设有回风静压箱或辅助生产设备或公用动力设备、管线等的下技术层。有的电子工业洁净厂房的下技术层根据需要可为一层或二层。
非单向流洁净室是采用非单向流气流流型的洁净室，主要用于空气洁净度等级为6～9级的洁净室，此类洁净室当单侧回风时其宽度一般不大于6m。混合流洁净室是在同一洁净室内，同时存在单向流和非单向流两种气流流型的洁净室(区)。

4．2．2 制定本条的主要依据是：
1 近年来，在大规模集成电路生产(前工序)用洁净厂房、TFT-LCD生产用洁净厂房的建造、设计中，基本上采用多层的布置方式，在洁净生产层吊顶格栅以上的上技术夹层常常作为送风静压箱，洁净空气通过FFU向洁净生产层送风，实际上，洁净生产层与上技术夹层是相通的；而洁净生产层的下部是活动地板及其支撑件和钢筋混凝土多孔板，在活动地板等以下是作为回风静压箱的下技术夹层，在下技术夹层常常还设置一些公用动力设备、辅助生产设备和公用动力管线等，洁净生产层的回风通过活动地板、多孔板回至下技术夹层，实际上，下技术夹层与洁净生产层是相通的，所以可以认为：电子工厂洁净厂房垂直单向流洁净室的空间包括活动地板以下的下技术夹层，洁净生产层和吊顶以上的上技术夹层。
2 在美国国家消防协会(NFPA)的标准规范NFPA 318((洁净厂房消防标准》(Standard for the procection of cleanroom)(2000年版)的第1．5．5条中规定：“洁净室的范围包括活动地板下的下技术夹层和吊顶上面的上技术夹层。”同时在NFPA 318的总则中明确，该标准适用于半导体工厂的洁净室。

4．2．3 电子工厂洁净厂房是能源消耗量大、建设投资大的厂房，为了使洁净厂房的建设获得较好的节能和经济效益，从洁净室型式的选择开始就应该认真地分析比较，选择既满足电子产品生产工艺要求，又能做到降低能耗、减少建设投资和降低运行费用等需求。目前在超大规模集成电路工厂采用微环境类型的洁净室，是一种能满足以上要求的混合流洁净室。图2是Ballroom+微环境洁净室与港湾式洁净室的对比图示，图中(a)将要求大面积的单向流平均风速为0．45m／s变化为只有微环境范围内小面积，而大部分空间均采用5～6级、平均风速约为0．1m／s。两种方式的主要技术经济数据的比较见表17，从表中数据可见：Ballroom+微环境洁净室能量消耗少，也可做到总体建设投资少，所以当空气洁净度等级要求十分严格时，宜采用此种类型。

4．3 洁净室布置和综合协调

4．3．2 洁净室(区)的空间布置，主要应做到：满足产品生产工艺要求，合理布置产品生产工艺设备，特别是高、大设备的安排，合理布置物料运输系统，使电子产品生产做到有效、灵活和操作方便。与此同时，由于电子工业洁净厂房中各种公用动力设施和管线、产品生产工艺所需管线、净化空调系统风管和末端装置、电气照明设施等种类繁多，在进行洁净室(区)的空间布置时应充分兼顾以上各项内容，并做妥善安排。根据已有或正在建设中的电子工业洁净厂房的空间布置状况表明：单层垂直单向流洁净室的上技术夹层的空间尺寸一般为2．0～2．5m；当采用活动地板时，下技术夹层为1．0～1．5m，有的面积较小的洁净室只有0．6～0．8m。所谓“多层”垂直单向流洁净室，上技术夹层空间尺寸是根据其使用功能和建筑结构确定，如在此空间是否安装循环风处理装置以及风管及过滤器或FFU的外形尺寸等确定，一般上技术夹层空间尺寸3．0m左右，有的可达4．0m；下技术夹层一般不仅是净化空调系统的回风静压箱，常常还设置有公用动力设施、生产辅助设施等，为了运行管理方便和必须的安全保护距离，一般下技术夹层空间尺寸为4．0m。
非单向流洁净室只设有上技术夹层或技术夹道，目前各种用途的非单向流洁净室的上技术夹层的空间尺寸一般为1．5～2．0m，视具体工程项目安排的使用功能和布置在此空间的公用动力设施、管线的多少和外形尺寸确定。

4．3．3 现今电子工业洁净厂房，一般推荐使用大开间的开放式生产设备布置，所以本条规定在洁净室(区)内应少设隔间、少分隔，只有本条规定的三种情况，才予以分隔。其中第1款是安全生产和消防的需要，必须进行分隔。列为强制性条文。第2款，是从方便管理和节约能源出发，对经常不同时使用的生产区域或房间之间进行分隔。第3款，是从排放有害气体或化学污染物会发生交叉污染或影响电子产品质量时，应将此类工序、设备进行分隔设独立房间，但若采取可靠的排风处理措施，能够确保不发生交叉污染或影响产品质量时，也可不予分隔。