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微污染源
微污染源
在我們周圍的空氣存在著大量性質(zhì)各異、大小不一的生物粒子和微生物粒子。
人員、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備會(huì)發(fā)散微污染物，微污染物經(jīng)周圍環(huán)境侵入潔凈室。
在潔凈室內(nèi)70-80%的微污染物是由人員產(chǎn)生的，15-20%是由設(shè)備產(chǎn)生的，5-10%是由周圍環(huán)境產(chǎn)生。
對(duì)微電子工業(yè)而言，上述數(shù)據(jù)有些差異，工藝過(guò)程產(chǎn)生25%的微污染物，設(shè)備產(chǎn)生25%，工藝用氣體和化學(xué)品產(chǎn)生8%，空氣產(chǎn)生8%，人員則產(chǎn)生35%，但是人員的影響會(huì)隨著隔離工藝的采用而有所下降。
空氣中微污染物性質(zhì)和表征，它的大小均示于圖1.3[37]。
從圖表中可看出，潔凈室的問(wèn)題是綜合性的。在沒(méi)有安裝工藝設(shè)備和人員的情況下，僅建造潔凈室本身來(lái)保證必要的潔凈度是不夠的。需要同時(shí)采用產(chǎn)生*小污染的設(shè)備或基本上不產(chǎn)生的污染的設(shè)備，人員也穿著“無(wú)塵”服，并按規(guī)定規(guī)范行動(dòng)，檢查人員的衛(wèi)生情況。否則花大量費(fèi)用于建造潔凈室就變得毫無(wú)意義。




潔凈室中的主要污染源通常是人，這是人的皮膚組織及人員的活動(dòng)引起的。人皮膚的外表面是由大小為1微米至數(shù)十微米的小片（鱗片）組成。這些鱗片不斷地從皮膚表面脫落，因?yàn)槊扛魯?shù)日皮膚外表層即要完全更新。掉落下來(lái)的碎片變成更加微小的粒子。人在靜止不動(dòng)時(shí)每分鐘產(chǎn)生粒徑為0.5微米及以上的粒子可達(dá)200000顆左右。人稍一活動(dòng)和人體衣服磨擦即能顯著地增加粒子，每分鐘可達(dá)數(shù)百萬(wàn)顆（圖1.4）。當(dāng)人進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，則發(fā)散的粒子每分鐘可達(dá)一千萬(wàn)顆左右，人每年發(fā)散3.5公斤粒子，每天產(chǎn)生10克。
在潔凈室內(nèi)穿著大褂和實(shí)驗(yàn)室工作服的人員在走動(dòng)時(shí)向周圍發(fā)散粒子的情況平均為：
  • 200萬(wàn)顆粒子，粒徑在0.5微米及以上；
  • 30萬(wàn)顆粒子，粒徑在5微米及以上；
  • 160顆攜帶微生物的粒子。
人的嘴鼻是粒子的發(fā)源地，在交談時(shí)發(fā)散粒子很多，特別在大聲談話和叫喊時(shí)更多。
人發(fā)散的粒子隨著人們周圍不斷上升的自然對(duì)流氣流，向房間的整個(gè)空間擴(kuò)散，并掉落在設(shè)備、材料、產(chǎn)品、轉(zhuǎn)護(hù)結(jié)構(gòu)和其它工作人員身上等。
粒子可成為微生物的攜帶者、



根據(jù)統(tǒng)計(jì)1000顆懸浮粒子就大約攜帶1個(gè)微生物。在美國(guó)國(guó)家宇航研究署（ＮＡＳＡ）ＮＨＢ5340標(biāo)準(zhǔn)列出空氣中粒子數(shù)與微生物之間大致關(guān)系（表1.3）。當(dāng)然由于影響微生物污染的因素是多種多樣的。所得的數(shù)據(jù)也僅是近似和大概的。但仍然能提供它們關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系。
在實(shí)際工作中也確實(shí)需要了解空氣中粒子數(shù)量與微生物之間近似關(guān)系。計(jì)算空氣中的粒子要既方便又迅速。這樣便于鑒定潔凈室和完成日常監(jiān)控。而微生物污染的分析卻是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。
表1.3　按ＮＡＳＡ　ＮＨＢ5340標(biāo)準(zhǔn)空氣中粒子數(shù)量與微生物數(shù)量之間的關(guān)系
按美國(guó)209Ｄ標(biāo)準(zhǔn)的潔凈室等級(jí)
粒子
微生物
粒徑
微米
每1立方英尺（空氣）中的懸浮顆粒
每1立方英尺（空氣）中的懸浮微生物
每1立方英尺（空氣）一周沉降的微生物
100
＞0.5
＜100
（＜3.5）
＜0.1
（＜0.0035）
1200
（12900）
10000
＞0.5
＜10000
（＜350）
＜0.5
（＜0.0176）
6000
（64600）
＞5.0
＜65
（＜2.3）
100000
＞0.5
＜100000
（＜3500）
＜2.5
（＜0.0884）
30000
（323000）
＞5.0
＜700
（＜25）


根據(jù)ＮＡＳＡ[８]研究資料繪制的空氣中粒子數(shù)量與微生物污染之間的關(guān)系曲線示于圖1.5

潔凈室是人工建立的環(huán)境。在地面上通常是不存在這樣級(jí)別的潔凈度。例如，ＨＣＯ5級(jí)相當(dāng)于4千米高空處的潔凈度，在天然條件下并存在更清潔的環(huán)境。只有始終一貫地與可能的污染源與外部受污染的環(huán)境作斗爭(zhēng)，才能保持潔凈室的規(guī)定級(jí)別。這也是現(xiàn)代潔凈室建造和使用技術(shù)的發(fā)展方向。