什么是洁净室？洁净室标准、洁净室技术和洁净室好处

审阅者：David Carmichael，解决方案工程师（2024年5月）

为了保持高标准的洁净度，制造商使用洁净室来最小化空气中颗粒物的污染，防止产品缺陷。洁净室被应用于从航空航天、国防和电子产品到医学、产品制造以及研发等各个行业。

想了解更多关于洁净室、使用洁净室的行业以及它们所提供的好处？请继续阅读。

洁净室是什么？洁净室是一种特殊的房间，其中空气中颗粒物的水平被严格控制。洁净室的分类基于ISO标准（美国还有一些替代分类系统）。ISO 14644-1:2015标准从1到9不等，规定了允许的颗粒物水平。ISO 1代表最高标准。

在ISO 1级别的洁净室中，每立方米空气中应包含10个或更少的0.1微米（微米，µm）颗粒和2个或更少的0.2微米颗粒。与此相比，ISO 9（被认为是普通房间的标准）允许每立方米空气中含有35,000,200个0.5微米颗粒、8,320,000个或更少的1微米颗粒和293,000个或更少的5微米颗粒。这显示了高级别洁净室的控制有多么严格。

少量的空气污染可能对某些行业的生产产生不利影响。这些领域包括半导体生产和制药，但洁净室也被应用于航空航天、国防和能源领域，以提供无污染的环境。洁净室还可以设计成具有精确的温度、压力或湿度水平。有些洁净室被设计成完全无菌的。

洁净室的使用可能由行业标准决定，因此洁净室有助于制造商遵守要求。例如，在生命科学领域，制造治疗癌症的药物必须在特定的洁净室级别进行。在半导体制造中，单个不必要的颗粒可能会损坏芯片。因此，半导体铸造厂精确控制空气中颗粒物（通常达到ISO 5或更好），以及其他因素，包括湿度、温度、光照水平、噪音和振动。

洁净室还有其他好处。投资洁净室环境可能会提高市场上的品牌声誉，表明制造商正在努力达到更高的洁净标准。在研究和开发方面，洁净室的纯净环境也有助于在没有污染物干扰的情况下进行实验。

国际标准化组织（ISO）规定了每立方米空气中允许的最大颗粒物数量（以微米为单位）。请参见ISO 14644-1:2015。以下图表展示了不同ISO洁净室标准：

洁净室环境有助于制造商生产无缺陷的产品。它们被应用于多个行业。洁净室的用途是什么？我们来看看洁净室的类型和用途：

洁净室被用于多个制造业领域，从航空航天和国防到半导体、电子和食品制造。洁净室环境也用于生产纳米技术和光学设备，例如相机镜头。

医疗器械制造需要洁净室的清洁度，并且受到监管机构和政府的严格标准控制。出于类似的原因，制药行业也需要洁净室来生产药物。同时，医院使用洁净室技术创建隔离室来隔离具有异常症状的患者。这些隔离室将异常症状的患者与医院的其他部分隔离开来。

洁净室的用途还包括在多个行业的研究和开发。例如，在制药和生物技术领域，洁净室提供的无菌环境有助于创造新药物和疫苗。在航空航天和国防领域，洁净室被用于开发新型卫星和空间技术，以及新型导弹和其他武器。

洁净室面临的挑战包括满足ISO标准和行业监管机构的严格要求。洁净室的建造成本也很高。在工作环境中，洁净室也是一项挑战：工作人员必须经过全面培训，确保在洁净室中安全工作，并了解污染控制的重要性。即便如此，人员的存在也是保持环境清洁的一个障碍。

洁净室在制造应用中的一个重要功能是确保产品达到高质量标准。这些标准得以维持，得益于生产过程中对颗粒、微生物或化学品的最小污染。在半导体制造等行业中，尘埃或静电可能会损坏敏感的电子组件，因此洁净室环境的完整性对于保持质量至关重要。使用高质量、设计良好的洁净室的制造商能够避免由于质量问题而重新加工产品。

机器人在制造中扮演着越来越重要的角色，同时也对洁净室产生影响，它们在某些方面相比人类具有优势。机器人在精密工作中的准确性更高，而且不易污染环境。洁净室中使用的过滤技术也在不断发展，将来能够从空气中去除更小的颗粒物，使这些环境更加洁净。例如，正在开发分子级别或纳米级别的过滤系统。与此同时，物联网与洁净室技术的集成使制造商能够将物联网（如预测维护需求、精确监控参数和生成数据）引入到洁净室中。

除了这种类型的发展，人们还付出了相当大的努力使洁净室技术更具可持续性。这主要涉及减少HVAC系统、照明和过滤技术的能耗，而所有这些都不会影响洁净室的严格标准，正是这些标准使洁净室成为制造业和医疗行业的重要组成部分。

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