Was ist ein Reinraum? Wie werden Reinräume klassifiziert?
2026-06-05
Die Massenproduktion von kontaminierungsempfindlichen Bauteilen kann ohne Reinraummöglichkeiten nicht realisiert werden.Gemäß FED-STD-2Ein Reinraum ist ein geschlossener Raum, der mit einer Luftfilterung, einer Luftverteilung, einer Optimierung der Klimaanlage, speziellen Baustoffen und Hilfsvorrichtungen ausgestattet ist.Standardisierte Betriebsprotokolle werden umgesetzt, um die Partikelkonzentration in der Luft für die qualifizierten Reinigungsgrade zu regulieren.
Ein Reinraum ist ein speziell konstruiertes Gehäuse, das Luftverunreinigungen einschließlich Mikropartikel, gefährlicher Gase und Bakterien innerhalb eines definierten Raumes beseitigt.Es hält die Innenparameter wie die Temperatur genau aufrecht., Sauberkeit, statischer Druck, Luftströmungsgeschwindigkeit und Layout, Lärm, Vibrationen, Beleuchtung und statischer Strom innerhalb der vorgegebenen Zielbereiche.Unabhängig von Schwankungen der Außenluftbedingungen, der Innenraum behält immer vorgegebene Reinheits-, Temperatur-, Luftfeuchtigkeits- und Druckspezifikationen bei.
Seine Kernfunktion ist die Stabilisierung der Sauberkeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, die hergestellte Produkte wie Siliziumchips umgibt, und ermöglicht die Produktion in einer kontrollierten günstigen Umgebung,Das ist der Reinraum.Nach weltweiten Industrienormen wird die Klassifizierung der Reinräume durch die Anzahl der übergroßen Partikel pro Kubikmeter Luft quantifiziert.Staubfrei bedeutet nicht, daß kein Staub vorhanden ist, sondern beschränkt den Partikelgehalt auf einen extrem niedrigen SchwellenwertSolche zulässigen Partikel sind weitaus feiner als gewöhnlicher Staub, aber selbst Spuren von Staub können die Präzision optischer Komponenten erheblich beeinträchtigen.Daher ist eine staubfreie Umgebung für die Herstellung optischer Produkte zwingend erforderlich..
Die internationale Norm für Reinräume der Klasse A beschränkt Partikel unter 0,5 μm auf weniger als 3.500 Stück pro Kubikmeter.für die Herstellung von High-End-Wafern weit verbreitetDa die Partikelzahl unter 1000 Stück pro Kubikmeter begrenzt ist, wird dieser strenge Maßstab in der Industrie allgemein als Klasse 1K bezeichnet.
Drei Hauptanwendungsbereiche von Reinräumen
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Im Bau befindlicher ReinraumEine vollständig gebaute und einsatzbereite Reinraum-Anlage mit allen unterstützenden Anlagen und Funktionssystemen, jedoch ohne dass im Raum Prozessgeräte installiert sind.
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Reinraum in RuheEin voll ausgestatteter Reinraum mit installierter und für den geplanten Betrieb oder im Standby-Zustand kalibrierter Ausrüstung; im Gehäuse befindet sich kein Betriebspersonal.
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BetriebsreinraumEin voll funktionsfähiger Reinraum in regelmäßigem Betrieb mit installierter Produktionsanlage und vor Ort arbeitendem Personal, der bei Bedarf für alle routinemäßigen Fertigungsvorgänge zur Verfügung steht.Kontrollgegenstände
- Entfernen von in der Umgebungsluft schwebendem Schwefelstaub
- Verhinderung der Entstehung neuer Partikelverunreinigungen
- Präzise Regulierung der Raumtemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit
- Einstellbares Regeln des inneren statischen Druckdifferenzials
- Effektiver Abgas von schädlichen gasförmigen Schadstoffen
- Sicherstellung einer luftdichten Dichtung von Gebäudekonstruktionen und Trennwänden
- Verhinderung und Beseitigung der Ansammlung statischer Elektrizität
- Unterdrückung externer elektromagnetischer Störungen
- Umfassende Einhaltung der Standortsicherheitsvorschriften
- Optimierte Konstruktion zur Energieeinsparung
Drei Luftströmungsarten: Turbulentströmung, Laminarströmung und gemischte Art. Die Bedeutung von Luftströmungs- und Windgeschwindigkeitssteuerungsfaktoren
1- Turbulenter Fluss Reinraum
Frische Luft fließt vor dem Eintritt in den Raum durch Luftbehandlungseinheiten, Kanäle und HEPA-Filter im Innenraum; Rückluft wird über Trennwände oder erhöhte Zugangsböden abgeleitet.Luftströme unregelmäßig mit Wirbeln statt geraden Pfaden, geeignet für die Standards der Reinräume der Klasse 1000 ~ 100.000.Definition: Ein Reinraum mit ungleichmäßiger, nicht parallel verlaufender Luftzufuhr, begleitet von Umlauf- und Wirbelströmen.Arbeitsprinzip: Innenverunreinigende Stoffe werden durch eingehende klimatisierte Luft kontinuierlich verdünnt, um die gewünschte Reinheit zu erreichen, die üblicherweise zwischen Klasse 1000 und Klasse 300 liegt.000.Merkmale: Die Sauberkeit wird durch häufige Luftwechsel erreicht; höhere Luftwechselraten sorgen für eine höhere Sauberkeit.(1) Wiederherstellungszeit: Dauer von der anfänglichen Luftzufuhr bis zur Konzentration von Partikeln im Innenraum, die die vorgesehene Reinheit erreicht.- Klasse 1,000: maximal 20 min (berechnet auf 15 min)
- Klasse zehn.000: Maximal 30 min (berechnet auf 25 min)
- Klasse 100,000: maximal 40 min (berechnet auf 30 min)
(2) empfohlene Luftwechselraten (pro Wiedergewinnungskriterium):
- Klasse 1,000: 43,5 bis 55,3 Mal/Stunde, Standardwert 50 Mal/Stunde
- Klasse zehn.000: 23,8 bis 28,6 Mal/Stunde, Standardwert 25 Mal/Stunde
- Klasse 100,000:14.4 ~ 19,2 mal/Stunde, Standardwert 15 mal/Stunde
Vorteile: Einfacher Rahmen, geringe Baukosten und einfache Erweiterung des Raums; kann mit sauberen Bänken kombiniert werden, um die lokale Sauberkeit zu verbessern.Nachteile: Aufgehängter Staub bleibt durch turbulente Luft drinnen gefangen und verunreinigt hergestellte Waren leicht; lange Erholungszeit, um nach dem Herunterfahren und Neustart des Systems wieder sauber zu werden.2Laminar Flow Reinraum
Luftströme in gleichmäßigen geraden Strömen.Dieses Design passt zu hochwertigen Reinräumen der Klasse 1 ~ Klasse 100, in zwei Kategorien unterteilt:(1) Horizontale Laminarströmung
Die gefilterte Luft weht horizontal in Richtung der entgegengesetzten Rückwärtswände; Schadstoffe sammeln sich stark in den nachgelagerten Bereichen.- Vorteile: Einfache Einrichtung und schnelle Betriebsstabilisierung nach dem Starten.
- Nachteile: Höhere Baukosten und eingeschränkte Erweiterungsfreundlichkeit.
(2) Vertikaler Laminarstrom
Die gesamte Decke ist mit ULPA-Filtern ausgestattet, die die Luft von oben nach unten abgeben.- Vorteile: Einfache tägliche Verwaltung, schnelle Stabilisierung der Sauberkeit, minimale Störungen durch Mitarbeiter oder Produktionsaktivitäten.
- Nachteile: Hohe Baukosten, schlechte Layout-Flexibilität; Deckenhänger nehmen Platz ein und behindern die Wartung des Filters.
3. Mischtyp Reinraum
Kombiniert turbulenten und laminaren Luftstrom, um ultra-saubere lokalisierte Produktionszonen zu schaffen.(1) Sauberer Tunnel
HEPA/ULPA-Filter decken verarbeitende Bereiche vollständig ab, um die Klasse 10 oder höher zu erreichen, wodurch die Einrichtungs- und Betriebskosten gesenkt werden.für die ULSI-Produktion weit verbreitet.- Vorteile: Flexible Kapazitätserweiterung und bequeme Wartung von Offline-Geräten.
(2) Saubere Röhre
Die Isolierung trennt Güter, Arbeiter und Staub erzeugende Umgebung.geringer Luftverbrauch spart Energie, ideal für die vollautomatisierte Herstellung ohne Personal.(3) Reinstellen (Lokales Kleinstreinzimmer)
Erneuerung der Kernproduktionsbereiche in den Turbulenzzimmern der Klasse 10 000~100 000 bis zur Klasse 10~1000, einschließlich Reinbänke und Mini-Reinkabinen:- Saubere Bank: Klasse 1 bis Klasse 100.
- Mini Clean Booth: Ein kompakter geschlossener Raum, der mit antistatischem transparenten PVC in turbulenten Reinräumen umhüllt ist und mit unabhängigen HEPA/ULPA- und Luftzufuhrgeräten für die Reinheit der Klasse 10~1000 ausgestattet ist.Um die 2 Uhr..5m hoch, weniger als 10m2 Abdeckung mit vier rollenden Stützbeinen für eine flexible Verlagerung.
Kernbemerkung: Luftströmungs- und Windgeschwindigkeitskontrolle
Eine präzise Luftströmung und eine Regulierung der Windgeschwindigkeit bestimmen die Sauberkeitsstabilität und die Partikelverdünnungseffizienz, die Selbstreinigungsdauer und die endgültige Einstufung des Reinraums.