1、编 制 中 的 电 子 工 厂 洁 净 厂 房 设 计 规 范 中国电子工程设计院陈霖新电子工厂洁净厂房设计规范已列入国家建设部二五年工程建设标准定额制订修订计划第二批建标函】号 主编单位是中国电子工程设计院。该规范的编写工作从年开始筹备以来经过规范编制组的积极工作和相关单位的大力支持电子工厂洁净厂房设计规范征求意见稿己于年月底完成发至近百个设计、科研、企业单位征求意见并已先后在上海、苏州、深圳、成都召开了征求意见会参会单位及专业技术人员提出了许多宝贵意见近期还将在北京召开征求意见会。之后将由编写组认真整理方方面面的意见并在初步完成调研工作的基础上对“征求意见稿”进行修改、补充、完善将于年初完
2、成“送审稿”年上半年完成报批稿。 制订电子工厂洁净厂房设计规范的原由电子工厂洁净厂房的特点近年来以集成电路生产、液晶显示器生产用洁净厂房为代表的电子工厂洁净厂房发展迅速由于集成电路生产的关键技术以每隔两年就会有一次飞跃集成度每三年翻四倍集成度的不断增大其特征尺寸线宽日益缩小目前特征尺寸为 的动态随机存取存储器已投入生产因此集成电路洁净厂房设计中微粒控制粒径日益缩小而且对化学污染物的控制要求也十分严格包括重金属、有机物等见表、表。表 集成电路对化学污染物的控制指标年份 加集成度 纯度 一 硅片直径 受控粒子尺寸 粒子数栅清洗个 重金属 矿 也原子有机物 ” 原子表 主要化学污染源化学污染 污染物
3、质 化学污染 污染物质室外空气 、等 油漆 金属离子、甲苯、二甲苯、玻 混凝土 、璃丝滤料人 ”丙酮、 密封剂 硅氧烷防静电材料墙、地 、洁净服、化妆品 有机物 板、设备 、“、软塑料、 工艺用溶剂 、三甲基硅醇虽然各类电子产品生产由于其生产工艺的差异各类电子工厂洁净厂房各具特色无论是微粒控制要求、空气洁净度等级、洁净室形式、高纯物质供应、防火防爆要求、防微振措施、防静电设施等的设置均会有所不同但以集成电路、液晶显示器生产为代表的电子工厂洁净厂房的特点大体可归纳为微粒控制十分严格、要求控制 甚至更小粒径的微粒在规定的限值空气洁净度等级要求级或更严格。高纯物质包括高纯水、高纯气体常用高纯气体、和
4、特种气体如出、等数十种、高纯化学品的供应、输送系统。对微振控制十分严格、需制定切实可行的规定对防静电、电磁兼容等需作符合电子产品要求的规定大体量、多层单向流洁净室有的工厂洁净厂房采用二层三层布置每一层楼面面积达数万。并由于空气洁净度等级、温湿度控制要求净化空调系统与一般体量面积不大的厂房采用不同的方式如集中新风处理和各种形式循环风处理方法图是几种送风方式。磊 卜、 巨 同 警 薄甲 黟硼嘲。 睁 聊 赃 册 口一 一 摩 口世闩 脚 菩 广 闩型。茬缝 髓图 集中送风方式净他孵嗍 臣工、 目槐组吲 莛 虱 臃 旧苦风睁压辅 、 进成静压街 斑掣生封 ” 撼 。 蕊 翮 圆 ”、 黼图 为隧道送
5、风方式轻置袁持器新风空捣机图 为风机过滤单元送风方式为适应电子工厂洁净厂房的特点现行国家标准洁净厂房设计规范 作为全国通用洁净厂房设计规范难于增加、补充如高纯物质供应、输送和安全的相关规定以及防微振、防静电、生命安全等方面的具体内容对高级别、大体量的多层单向流洁净室的相关技术措施规定的补充、增加也不能实现。剐使现行的 在执行过程中其中某些防微振、防静电的技术措施、规定在医药工厂等类型洁净厂房实施中希望减少条文或内容。而在美国消防标准强制性标准洁净室消防标准 该标准明确适用于半导体制造工厂的洁净厂房为此在内容上对半导体工厂的许多消防、安全问题作了具体规定如大体量、多层单向流洁净室湿式自动喷洒系统
6、排风系统及其自动控制硅烷大宗硅烷系统可燃有毒气体报警装置等均制定了详细的规定。该规范的章节内容如下第章总则范围、目的、适用性、等同性、术语等第章消防自动灭火系统、报警系统和检测系统烟感、可燃气体等第章通风和排风系统送风和循环风局部排风排烟系统第章土建、洁净区与非洁净区的分隔等第章化学品贮存和处理对危险化学品贮存、分配间的设计、建造要求等第章危险气体钢瓶的存放、分配第章大宗硅烷系统管式拖车、集装气瓶第章生产与辅助设备、工艺液体加热设备、电气设备、真空泵等第章出入口方式按生命安全规范进行设计第章参照出版物所列或或等被认为是标准的一部分。编 写 原 则电子工厂洁净厂房设计规范的编写内容应在符合洁净厂
7、房设计规范的前提下结合电子产品类生产工艺特点和近年的工程实践细化规范的内容增加、补充具有电子产品类生产工艺特点的相关条文规定。编写方法应严格按国家建设部有关工程建设标准、规范的制定、编写工作要求、规定和程序开展编写工作。编写工作阶段为准备阶段征求意见稿阶段、送审稿和报批稿阶段。“规范内容”应做到适应高速发展的洁净技术特别是微电子技术发展引发的洁净技术的发展新动向、新技术、注意鼓励新技术、新工艺、新设备、新材料的应用并适时地与国际标准或通行的作法衔接。电子工厂洁净厂房设计规范是强制性标准。因此应包括强制性条文和推荐性条文注意将有关消防安全、涉及人物安全、人员健康、公众利益、环境和关键性确保产品质
8、量的条文作为强制性条文以确保电子工厂洁净厂房的建造质量和运行安全、可靠。编写过程应以科学的态度、实事求是地总结我国电子产品类洁净厂房设计、建造的经验、教训较好的反映近年来的建设成果和运行经验。加强调查研究和安排适当的洁净厂房或各类系统的效果测定为编写工作提供有效的依据。面向国内各行各业从事同类或类似产品洁净厂房设计、建造、运行的科研、设计、院校、企业广泛征求方方面面的意见使本规定的编制既适应我国现在或今后一段时期洁净技术现状和发展并促进我国洁净技术的健康发展。章 节 内 容 简 介章节安排、总则、术语、电子产品生产环境设计要求 一般规定 生产环境设计要求、总体设计 位置选择和总平面布置 洁净室
9、形式 洁净室布置和综合协调、工艺设计 一般规定 工艺布局 人员净化物料净化 设备及工器具、洁净室建筑设计 一般规定 防火与疏散 室内装修、空气净化 一般规定 气流流型和送风量净 化 空 调 系 统 空气净化设备 采暖通风 防排烟 风管、附件、给水排水 一般规定 给水 排水 消防给水和灭火设备、纯水 一般规定 纯水系统 处理设备 管材、阀门和附件、电子气体一般规定大宗气体系统干燥压缩空气系统特种气体系统、电气设计配电照明通信及安全保护装置自动控制、噪声控制一般规定噪声控制设计、微振控制一般规定微振控制设计、防静电与接地一般规定防静电措旌接地附录空气洁净度等级附录各类电子产品生产对洁净度等级的要求
10、附录电子产品生产间工序火灾危险性分类举例附录净化空调系统设计对维护管理的要求附录洁净室区性能测试和认证附录电子产品生产对纯水的水质的要求附录电子产品对气体品质的要求附录防静电检测方法暂缺典型条文摘要 电子工厂洁净厂房的设计应满足需洁净环境的电子产品生产工艺要求考虑今后产品生产发展或生产工艺改进的需要。 各种电子产品有关工序的空气洁净度等级根据产品生产工艺要求确定可参照本觌范附录确定。并按具体条件无要求时附录电子产品生产对空气洁净度等级的要求产品、工序 空气洁净度等级 控制粒径圭呈篮挝型 扎单晶切、磨、抛 清洗 外延 釜丛型垂氧化、扩散、清洗、刻蚀、薄膜、离子注入、 光刻 检测 设备区 垫划片、
11、键合 封装 “堡望阵列板薄膜、光刻、刻蚀、剥离 成盒涂复、摩擦液晶注入、切割、磨边 模块 一彩膜板 、 局部级 乜乜制造区 其它区 睑核心区 支持区 锂电池干工艺 其它区 星 鱼 邋涂屏、电子检装配、荧光粉 锥石墨涂覆、荫罩装配 表面处理 电子仪器、微型计算机装配 童童丝童型造 局部级 “印制版的照像、制版、干膜 坐 逖预制棒 拉丝 光盘制造 磁盘耋亡核心区 清洗区 片式陶瓷电容、片式电阻等制造丝日、流延 巨垂亘壁墨鲑型丝光刻、显影 镀膜、清洗、划片、封帽 设有洁净厂房的电子工厂的厂区布置时应按洁净生产、非洁净生产、辅助生产、动力系统和办公、牛活等功能合理布局。根据产品生产工艺特点和各种功能区
12、的具体要求宜按组合式、大体量的综合性厂房布置。 电子工厂洁净厂房内垂直单向流洁净室设计时垂直单向流洁净室的空间一般鱼堑适动垫堑丝工的工撞鲞星王蛭星塑虽亟搔塑丝土盥土堇鲞屋廛监些窒回塑往回二遗登童堕 。 、 混合流洁净室是将单向流与非单向流两种气流流型混合于同一洁净室内组合使用。混合流洁净室可适用于各种空气洁净度等级的电子工厂洁净厂房。电子工厂洁净厂房的工艺设计、工艺布局应适应电予产品发展的灵活性满足产品生产工艺改造和扩大生产的需求。 工艺布局应避免人流、物料之间的混杂和交叉应分别设置人员入口、物料入口和设备出入口并应在各自的入口处设置相应的净化设施。 电子工厂洁净厂房内设置真空泵时。应符合下列
13、规定 使用油润滑的真空泵应设置除油装置除油后尾气排入排气系统。 对传输含有可燃气体的真空泵若可燃气体浓度超过爆炸下限的时应设尾气处理装置去除稀释可燃气体组份后才能排入排气系统。传输易燃、白燃化学品或高浓度氧气的真空泵应采用不燃泵油并应配置氨气吹扫吹扫控制阀与生产工艺设备操作系统联锁。 甲、乙类生产的电子工厂洁净厂房宜为单层其防火分区最大允许建筑面积单层厂房宣为 多层厂房宜为 。丙、丁、戊类生产的电子工厂洁净厂房其防火分区最大允许建筑面积宜符合现行国家标准建筑设计防火规范 的规定羞旦生芒王茎碴丕亘筮啦廑垄丞塑互差曲堡些趟随堂地质些耋电王王遗渔屋的随丛盆匡卫丝堑童。 垂直单向流沽净室的上技术层、下
14、技术层和洁净生产区挂基捡董赞直塑旦堡亘佳蕴固一堕丛盆区。 电子工厂洁净厂房内等于或严于级的洁净室或含有等于或严于级的洁净区的洁净室的地面应为不燃材料。 电子工厂洁净厂房的建筑围护结构和室内装修应选用气密性良好且在温度和湿度变化时变形小的材料。遭垒室装鱼盐垫量括窒塑挝丕堡墨围登垫越堕王芒晶壹显蚵物厦的盐魁。 下列情况之一者其净化空调系统宜分开设置 运行班次或使用时间不同 生产工艺中某工序散发的物质或气体对其他工序的产品质量或操作人员安全有影响 对温、湿度控制要求差别大 室内工艺设备发热相差悬殊 净化空调系统与一般空调系统。 丞缝凰量过盔的登些窒遢圣堡。 气流流型的设计应符合下列要求 气流流型应满
15、足空气洁净度等级的要求。空气洁净度等级要求为一级时应采用单向流。空气洁净度等级要求为级时宜采用单向流当工艺生产设备设置微环境装置时宜采用混台流单位容积发尘量大的工作区应采用单向流。空气洁净度等级要求为时应采用非单向流。 洁净室工作区的气流分布应均匀。 洁净室工作区的气流流速应满足生产工艺和工作人员健康的要求。 对于较大型或空气洁净度等级要求严格的电子工厂洁净厂房的洁净室送风方式有集中送风、隧道送风、风机过滤单元送风。 净化空调系统的新风自室外的吸入口位置。应设在远离本建筑或其它构筑物、装置排放有害物质或可燃物的排气口。 空气过滤器的选用、布置应符合下列要求 空气净化处理应根据洁净度等级合理选用
16、空气过滤器 空气过滤器处理风量应小于或等于额定风量 中效高中效空气过滤器宜集中设置在空调箱的正压段 亚高放过滤器宣集中设置在空调箱的正压段高效过滤器宜设置在净化空调系统的末端超高效过滤器必须设置在净化空调系统的末端。 设置在同一洁净室内末端安装的高效亚高效、超高效空气过滤器的阻力、效率应相近 同一净化空调系统内末端安装的高效距高效、超高效空气过滤器的使用风量与额定风量之比值应相近 。 高效亚高效、超高效空气过滤器安装前应进行检测安装应严密安装方式应简便、可靠易于检漏和更换 盟丝堂透銎塑直蕉亟垩盔笪渣逢童匡 垄渔丝窒调亟筮主应篮量丝堂过选盗墓基他去除装置。 高效超高效过滤器应在空气洁净度等级等于
17、或严于级的洁净室内进行装配和检测。 王垂整登亟量廛筮盒工到要塞 干表冷器是用于洁净室温度控制。其冷冻水进水温度应高于洁净室露点温度。 干表冷器的安装位置、外形尺寸应根据洁净室的总体布置确定。 千表冷器的迎面风速、结构形式应根据洁净室冷负荷、所提供的机外余压确定。 干表冷器应设置排水措施。 洁净室的排风系统设计应采取下列措施 防止室外气流倒灌。 含有易燃、易爆物质的局部排风系统应按其物化性质采取相应防火防爆措施。 局部排风系统排出的有害气体当其有害物质的含量超过排放标准或环境要求时应采取有效净化措施。 排风系统的吸风点较多时其排风机宜采取变频措施。 对台有水蒸汽或凝结物质的排风系统。应设坡度殛排
18、放口。 当排风介质中含有剧毒物质或工艺可靠性要求较高时。排风系统中的排风机和处理设备应设备用。并有应急电源。 排除有爆炸危险的气体和粉尘的局部排风系统其风量应接在正常运行和事故情况下风管内这些物质的浓度不大于爆炸下限的计算。 含有剧毒物质或难闻气味物质的局部排风系统。或含有爆炸危险性物质的局部排风系统所排出的气体均应直接排至室外并高于本建筑物屋面。其排气管高度和排放速率应满足国家有关的排放标准。 对排风系统中含有毒性、爆炸危险性物质的排气管路应保持相对于路由区域一定的负压值。 电子工厂洁净厂房内的给水系统应按生产、生活、消防等对水质、水温、水压、水量的要求确定。宜按生产、生活、消防单独设置给水
19、系统。当设有危险化学品储存和分配室时廛握堡丝堂昌的塑丝性能塑复塞全的墨盔壁量璧鱼垃皇墨蓝选匿墨。这类供水管道应环形敷设布置。 在电子工厂洁净厂房中对纯水水质要求十分严格的产品生产工艺应采用双管式循环供水系统。昌圆生芒旦纯盔垡盔丕堡塑苤旦塾壁煎巫友式。 纯水精处理或末端处理装置宣靠近用水生产设备设置。 与纯水直接接触的设备表面应光洁、平整、化学性质稳定、耐腐蚀、易清洗、易消毒。 在电子工厂洁净厂房中对纯水的水质要求十分严格的产品生产工艺用纯水系统应采用隔膜阀。晶圆生产用纯水系统均采用隔膜阀或三通阀分岐阀。 进入电子工厂洁净厂房的气体管道控制阀门、气体过滤器、调压装置、压力表流量计、在线分析仪等宜
20、集中设在气体入口室。气体入口室内设有氢气等可燃气体管道时。应规定为甲类火灾危险生产房间并应符合下列规定 设置在单层洁净厂房靠外墙处或多层洁净厂房的最上一层靠外墙处。 应有良好的自然通风。并设有事故机械通风装置。 设有气体超限报警装置并与事故通风装置联锁。 电子工厂洁净厂房内的特种气体的储存和分配间应以耐火极限不低于的隔墒与洁净室区分隔。在洁净室区中特种气体的存放数量不得超过生产设备小时的需用量。 亘燮重查重塑堑登玉堡坌墼墨堕的堡量。 应符合下列规定 气瓶应设在具有连续机械通风的特气柜中。该气柜应配有气体检测报警器、自动切断输出气体措施。气体检测报警器与机械通风机连锁。 在气体分配系统可能泄漏的
21、场所和设有阀门、装配件或接头等区域应设置机械排风装置和气体检测报警器当检测到有毒或可燃气体时应进行报警、切断气体供应和启动相应的机械排风装置。 排风机、检测报警、切断阀均应与自动应急电源相连。 对一个特气分配系统供多台生产设备使用时。应设多管阀门箱实现安全操作控制。 可燃性、氧化性特气管道的设置应遵守中的相关规定。 硅烷或硅烷混合物的气瓶应存放在电子工厂洁净厂房的建筑外的储存区内。这类储存区的设置应符合下列规定 储存区至少三面是敞开的气瓶固定在钢制框架上 气瓶或气瓶组与周围的构筑物或围栏隔开其间的距离应大于 当储存区设有雨莲时其高度应大于 。 电子产品生产用主要工艺设备应由专用变压器或专用低压
22、馈电线路供电。对电源连续性有特殊要求的生产设备宜设置不间断电源或备用发电装置。 电子工厂洁净厂房内。可燃气体或液体的储存、分配用房间的电气设计应符合下列规定 根据可燃气体或液体的燃烧特性按现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范确定其设防等级。 可燃气体或液体的储存、分配用房间的设防等级宜为区或区。 洁净室区内使用可燃气体或液体的工作站其周围 的范围内的电气设施宜按区或区设防。 电子工厂无采光窗的洁净室区的主要产生产用房间一般照明的照度值宜为 辅助工作室、人员净化和物料净化用室、气闸室、走廊等宜为 。 电子厂房洁净厂房内火灾探测器的设置应符合下列规定 根据生产工艺布置和公用动力系统的装设
23、情况洁净生产区、技术夹层、机房、站房等均应设火灾探测器其中洁净生产区、技术夹层应设智能型探测器。 当电子厂房洁净厂房防火分区面积超过现行国家标准建筑设计防火规范 规定时在洁净室内净化空调系统混入新风前的回风气流中应设置高灵敏度早期报警火灾探测器。 当在洁净室区顶部安装探测器不能满足火灾自动报警系统设计规范要求时在洁净室内净化空调系统混入新风前的回风气流中应设置高灵敏度早期报警火灾探测器。 在洁净室区空气处理设备的新风或循环风的出口处宜设火灾探测器。 当电子工厂洁净厂房内有易燃、易爆、有毒气体时。应设气体报警及控制系统。下列场所应设置气体报警装置 易燃、易爆、有毒气体的使用场所、上下技术夹层及气
24、体管道入口室的管道阀门或接头等易泄漏处。 易燃、易爆、有毒气体的储存、分配场所。 易燃、易爆、有毒气体气瓶柜和分配阀门箱内。 易燃、易爆、有毒气体柜、分配阀门箱的排风管内。 工艺设备的易燃、易爆、有毒气体接入阀门箱内及排风管内。 废气处理设备排风管内。 精密设备、仪器的微振控制设施的设计、建造过程应认真进行微振动的测试宜按下列规定进行 场地环境的振动测试对拟建场地的环境振动进行实测以评估场地的可用性或应采取的微振控制措施。 洁净厂房环境振动特性测试应在厂房主体结构完成后进行。 精密设备、仪器安装地点的环境振动测试应在洁净厂房其它各类设备试运转后进行。 微振控制是终测试精密设备、仪器试运转后的测
25、试验证。 防静电环境设计应按照电子产品或生产工序设备进行分级。防静电环境内静电电位绝对值应小于电子产品的静电电位安全值。防静电环境设计分为三级一级标准是控制静电电位绝对值不大于级标准是控制静电电位绝对值不大于三级标准是控制静电电位绝对值不大于。防静电环境设计分级适用场所见表 。表 防静电级别的适用场所防静电级别 适用场所、半导体器件、集成电路制造和测试的场所一级 、电子产品生产过程中操作级静电敏感器件制造和测试的场所。、静电敏感精密电子仪器的测试和维修场所。二级 、静电敏感电子器件制造和测试的场所三级 除上述范围以外的电子器件和整机的组装、凋试场所。编 制 进 度正进入“征求意见稿”阶段已召开
26、次征求意见会。发出征求意见稿后反馈回意见的单位已有数十家说明本规范的编写受到各方面的支持和关注并认真的提出了许多宝贵意见可能涉及到重大修改、补充和完善的内容有希望增加“电子工厂洁净厂房中化学品供应、输送系统的有关规定、安全设施”希望增加“电子工厂洁净厂房中涉及到的电磁兼容的技术措施的规定”对规范的适用范围、电子类产品的界定等应明确、清晰以便执行强制性条文的调整有的过严自动喷水灭火设施的装设强制规定与否洁净厂房中防排烟设施能否仍按 中规定“仅疏散走廊设机械排烟”等等。结 语电子工厂洁净厂房设计规范编写工作从筹备开始已进行了一年多我们编写组在实际工作以及同各科研、设计、电子企业外资、合资等、工程公司研讨中深切体会到根据电子工厂洁净厂房的特点结合已建成或正设计中的电子工厂洁净工程的实际编写本规范是十分必要、适时的是适应电子工程建设需求的本规范的实施将使电子工厂洁净厂房的设计、建造有法可依、有章可循为提高建造质量、确保安全稳定运行作出贡献。现已起草的“征求意见稿”基本把握住当前电子工厂洁净厂房的特点如大体量、高级别、多种高纯物质需求、防微振、防静电和严格的安全技术措施等。在编制工作中将进一步加强与各相关国家标准、规范的协调和调查落实疑难问题的解决争取早日编写完成“送审稿”。在编写好条文的同时注意调查收集国内外相关资料编写内容丰富、有利于规范实施的附录和条文说明。
