The dirt and bacterial-free conditions provided by cleanrooms are essential for much of modern manufacturing industry Without clean conditions, products get contaminated and either malfunction or become hazardous to people In recent years there has been a considerable increase in the number of cleanrooms They are now used for the manufacture of items used in computers, cars, aeroplanes, spacecraft, televisions, disc players and many other electronic and mechanical devices, as well as the manufacture of medicines, medical devices and convenience foods This rapid increase in the use of cleanrooms has created a demand for good quality information about cleanrooms that is free from the hype of sales and marketing jarg,on Information is also required to teach production personnel about their working environment, and how to conduct themselves within the cleanroom to minimise contamination Các điều kiện bụi bẩn vi khuẩn cung cấp phòng điều cần thiết cho nhiều ngành công nghiệp sản xuất đại Nếu khơng có điều kiện sẽ, sản phẩm bị ô nhiễm cố trở nên nguy hiểm cho người Trong gần nhiều năm có gia tăng đáng kể số lượng phòng Chúng sử dụng để sản xuất mặt hàng sử dụng máy tính, xe hơi, máy bay, tàu vũ trụ, tivi, đầu đĩa nhiều thiết bị điện tử khí khác thiết bị, sản xuất thuốc, thiết bị y tế thực phẩm tiện lợi Sự gia tăng nhanh chóng việc sử dụng phòng tạo nhu cầu để có thơng tin chất lượng tốt phòng khơng bị thổi phồng bán hàng tiếp thị Thông tin yêu cầu để dạy cho nhân viên sản xuất môi trường làm việc họ cách thực thân bên phòng để giảm thiểu nhiễm Cleanroom technology can be divided into three parts: design, testing and operation Cleanrooms have to be first designed and constructed; they then have to be tested to ensure they achieve their design specification and continue to so; finally they have to be operated in such a way as to minimise contamination This book covers, in a holistic way, these three main facets of cleanroom technology Cơng nghệ phòng chia thành ba phần: thiết kế, thử nghiệm vận hành Phòng phải thiết kế xây dựng đầu tiên; sau họ phải kiểm tra để đảm bảo họ đạt đặc điểm kỹ thuật thiết kế họ tiếp tục làm vậy; cuối họ phải vận hành theo cách để giảm thiểu ô nhiễm Cuốn sách bao hàm, theo cách tồn diện, ba khía cạnh cơng nghệ phòng This book has been written using the principals generally accepted within cleanroom industries However, I have found many areas where no sound advice exists and have had to develop guidance using my knowledge and experience Because of this, I have tried wherever possible to give the scientific reasons for the contamination control measures suggested, so that the worth of my opinions may be judged However, many of the principals are one man’s opinion, and this should be borne in mind Cuốn sách viết cách sử dụng Giám đốc thường chấp nhận ngành cơng nghiệp phòng Tuy nhiên, tơi tìm thấy nhiều lĩnh vực mà khơng có lời khun âm tồn phải phát triển hướng dẫn sử dụng kiến thức kinh nghiệm tơi Bởi điều này, tơi thử nơi để đưa lý khoa học cho biện pháp kiểm sốt nhiễm đề xuất, để giá trị ý kiến tơi đánh giá Tuy nhiên, nhiều người số Giám đốc ý kiến người, điều nên lưu ý This book is intended for anyone involved with cleanrooms who wishes an overview of the fundamentals of cleanroom design, testing and operation However, it is inevitable that with my teaching background I would wish to help those who instruct, or are about to instruct, the subject of ‘Cleanroom Technology’ either at college, or to their cleanroom personnel I hope the information given in this book is helpful in achieving these requirements Cuốn sách dành cho tham gia với phòng người muốn có nhìn tổng quan nguyên tắc thiết kế phòng sạch, thử nghiệm hoạt động Tuy nhiên, khơng thể tránh khỏi với tảng giảng dạy tôi, muốn giúp đỡ người hướng dẫn, hướng dẫn, chủ đề 'Công nghệ Phòng sạch' trường đại học, cho nhân viên phòng họ Tơi hy vọng thơng tin đưa sách hữu ích việc đạt yêu cầu ACKNOWLEDGEMENTS LỜI CẢM ƠN During my many years of involvement with cleanrooms I have been fortunate to meet many of the people who pioneered and developed cleanroom technology Many of them I now consider as friends From these people I received information that assisted me during my career; it is from my career experience that this book has been written It would be impossible to name all of these people, and they must forgive me if they see an idea that they know was theirs I must confine myself to acknowledging the help of those people who directly contributed to this book This contribution has been in the nature of: being a co-author of an article that I have used when writing this book; reading and commenting on a chapter; helping in producing photographs These people are (in alphabetical order) Neil Bell, Chuck Bernt, Roger Diener, Gordon Farquharson, Gordon King, Lynn Morrison, Bob Peck, Martin Reeves, Hal Smith and Neil Stephenson I should also like to acknowledge the support of the Scottish Society for Contamination Control Trong nhiều năm tham gia với phòng sạch, tơi may mắn gặp nhiều người tiên phong phát triển công nghệ phòng Nhiều người số họ coi bạn bè Từ người này, nhận thông tin hỗ trợ nghiệp mình; từ kinh nghiệm nghề nghiệp sách viết Sẽ nêu tên tất người này, họ phải tha thứ cho họ thấy ý tưởng mà họ biết họ Tôi phải tự nhốt để thừa nhận giúp đỡ người trực tiếp đóng góp vào sách Đóng góp có chất của: đồng tác giả báo mà sử dụng viết sách này; đọc bình luận chương; giúp sản xuất ảnh Những người (theo thứ tự chữ cái) Neil Bell, Chuck Bernt, Roger Diener, Gordon Farquharson, Gordon King, Lynn Morrison, Bob Peck, Martin Reeves, Hal Smith Neil Stephenson Tôi muốn thừa nhận hỗ trợ Hiệp hội Kiểm sốt Ơ nhiễm Scotland The photographs on the cover of this book are reproduced by permission of Aberdeen City Council, Library and Information Service, Pentagon Technology, Analog Devices and Evanite Fiber Corporation The permission to use other photographs, tables and drawings used within the book is acknowledged at the end of each chapter Isabelle Lawson produced most of the drawings in this book, and Barbara McLeod read and commented on the script Các hình ảnh trang bìa sách chép cho phép Hội đồng thành phố Aberdeen, Thư viện Dịch vụ thơng tin, Cơng nghệ Lầu năm góc, Thiết bị tương tự Tập đoàn Evanite Fiber Việc cho phép sử dụng hình ảnh, bảng vẽ khác sử dụng sách ghi nhận cuối chương Isabelle Lawson sản xuất hầu hết vẽ sách này, Barbara McLeod đọc nhận xét kịch INTRODUCTION ( GIỚI THIỆU) 1.1 What is a cleanroom? (Thế phòng sạch?): It is clear that a cleanroom is a room that is clean However, a cleanroom now has a special meaning and it is defined in the International Organization for Standarization (ISO) standard 14644-1 as: Rõ ràng phòng phòng Tuy nhiên, phòng có ý nghĩa đặc biệt định nghĩa tiêu chuẩn Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) 14644-1 sau: A room in which the concentration of airborne particles is controlled, and which is constructed and used in a manner to minimise the introduction, generation, and retention of particles inside the room and in which other relevant parameters, e.g temperature, humidity, and pressure, are controlled as necessary Một phòng tập trung hạt khơng khí kiểm soát, xây dựng sử dụng theo cách để giảm thiểu giới thiệu, tạo lưu giữ hạt bên phòng thơng số liên quan khác, ví dụ: nhiệt độ, độ ẩm áp suất, kiểm soát cần thiết The first two thirds of the definition is, in essence, what a cleanroom is It is a room that minimises the introduction, generation and retention of particles This is achieved, firstly, by supplying it with exceptionally large quantities of air that has been filtered with high efficiency filters This air is used to (1) dilute and remove the particles and bacteria dispersed from personnel and machinery within the room and, (2) to pressurise the room and ensure that no dirty air flows into the cleanroom Secondly, a cleanroom is built with materials that not generate particles and can be easily cleaned Finally, cleanroom personnel use clothing that envelops them and minimises their dispersion of particles and micro-organisms These and other similar measures that minimise the introduction, generation and retention of contamination in a cleanroom are discussed in this book Cleanrooms can also control the temperature, humidity, sound, lighting, and vibration However, these parameters are not exclusive to cleanrooms, and are therefore not discussed in any detail in this book Hai phần ba định nghĩa là, chất, phòng Đó phòng làm giảm thiểu giới thiệu, tạo giữ hạt Điều đạt được, trước tiên, cách cung cấp với số lượng khơng khí đặc biệt lớn lọc với lọc hiệu cao Khơng khí sử dụng để (1) pha loãng loại bỏ hạt vi khuẩn phân tán từ nhân viên máy móc phòng và, (2) để điều áp phòng đảm bảo khơng có khơng khí bẩn chảy vào phòng Thứ hai, phòng xây dựng với vật liệu khơng tạo hạt dễ dàng làm Cuối cùng, nhân viên phòng sử dụng quần áo bao bọc chúng giảm thiểu phân tán hạt vi sinh vật Những biện pháp biện pháp tương tự khác để giảm thiểu việc giới thiệu, tạo giữ ô nhiễm phòng thảo luận sách Phòng kiểm sốt nhiệt độ, độ ẩm, âm thanh, ánh sáng độ rung Tuy nhiên, thông số không dành riêng cho phòng khơng thảo luận chi tiết sách 1.2 The need for cleanrooms: (Sự cần thiết phòng sạch) The cleanroom is a modern phenomenon Although the roots of cleanroom design and management go back for more than 100 years and are rooted in the control of infection in hospitals, the need for a clean environment for industrial manufacturing is a requirement of modern society Cleanrooms are needed because people, production machinery and the building structure generate contamination As will be discussed later in this book, people and machinery produce millions of particles, and conventional building materials can easily break up A cleanroom controls this dispersion and allows manufacturing to be carried out in a clean environment Phòng tượng đại Mặc dù nguồn gốc thiết kế phòng quản lý quay trở lại 100 năm bắt rễ việc kiểm soát nhiễm trùng bệnh viện, nhu cầu môi trường cho sản xuất công nghiệp yêu cầu xã hội đại Phòng cần thiết người, máy móc sản xuất cấu trúc xây dựng tạo ô nhiễm Điều thảo luận sau sách này, người máy móc sản xuất hàng triệu hạt, vật liệu xây dựng thơng thường dễ dàng bị phá vỡ Một phòng kiểm sốt phân tán cho phép sản xuất thực môi trường The uses of cleanrooms are diverse; shown in Table 1.1 is a selection of products that are now being made in cleanrooms Việc sử dụng phòng đa dạng; thể Bảng 1.1 lựa chọn sản phẩm thực phòng It may be seen in Table 1.1 that cleanroom applications can be broadly divided into two In the top section of Table 1.1 are those industries where dust particles are a problem, and their presence, even in sub-micrometre size, may prevent a product functioning, or reduce its useful life Có thể thấy Bảng 1.1 ứng dụng phòng chia thành hai Trong phần Bảng 1.1 ngành mà hạt bụi vấn đề, diện chúng, kích thước nhỏ micromet, ngăn cản sản phẩm hoạt động giảm tuổi thọ hữu ích A major user of cleanrooms is the semiconductor fabrication industry, where processors are produced for use in computers, cars and other machines Figure 1.2 shows a photomicrograph of a semiconductor with a particle on it Such particles can cause an electrical short and ruin the semiconductor To minimise contamination problems, semiconductors are manufactured in cleanrooms with very high standards of cleanliness Một người dùng phòng ngành công nghiệp chế tạo chất bán dẫn, nơi vi xử lý sản xuất để sử dụng máy tính, xe loại máy khác Hình 1.2 cho thấy quang phổ chất bán dẫn có hạt Các hạt gây điện ngắn làm hỏng chất bán dẫn Để giảm thiểu vấn đề ô nhiễm, chất bán dẫn sản xuất phòng với tiêu chuẩn vệ sinh cao The bottom section of Table 1.1 shows manufacturers who require the absence of microorganisms, as their growth in a product (or in a hospital patient) could lead to human infection The healthcare industry is a major user of cleanrooms, as micro-organisms or dirt must not be injected or infused into patients through their products Hospital operating rooms also use cleanroom technology to minimise wound infection (Figure 1.3) Phần Bảng 1.1 cho thấy nhà sản xuất yêu cầu vắng mặt vi sinh vật, tăng trưởng chúng sản phẩm (hoặc bệnh nhân bệnh viện) dẫn đến nhiễm trùng người Ngành chăm sóc sức khỏe người sử dụng phòng sạch, vi sinh vật bụi bẩn khơng tiêm truyền vào bệnh nhân qua sản phẩm họ Phòng mổ bệnh viện sử dụng cơng nghệ phòng để giảm thiểu nhiễm trùng vết thương (Hình 1.3)