一、设计规范与核心参数
1. 遵循标准
- 国际标准：ISO 14644 - 1作为空气洁净度等级划分的重要依据，为LED洁净室的空气洁净程度提供量化标准；ISO 14698专注于微生物控制，确保洁净室内微生物数量符合严格要求，保障生产环境的卫生安全。
- 国内规范
- 《洁净厂房设计规范》（GB50073 - 2013）全面涵盖了洁净厂房从选址、布局到各系统设计等方面的规范，为LED洁净室建设提供基础框架。
- 《电子工业洁净厂房设计规范》（GB 50472 - 2008）针对电子工业领域特点，对LED洁净室这类电子生产环境的设计给出专业指导。
- 《工业洁净室通用规范》（征求意见稿，2023年发布）虽为征求意见稿，但代表着行业规范的更新趋势，为LED洁净室设计施工提供前沿参考。
2. 洁净度等级
- 典型等级：在LED制造过程中，10万级（ISO 7级）或万级（ISO 6级）洁净室较为常见。不同等级洁净室适配LED制造的不同环节，确保各生产工艺在适宜的洁净环境中进行。
- 关键指标
- 尘埃粒子：10万级洁净室要求≥0.5μm粒子数≤3,520,000个/m³，万级洁净室则更为严格，≥0.5μm粒子数需≤29,300个/m³，严格控制尘埃粒子数量是保证LED产品质量的关键因素之一。
- 微生物：浮游菌≤100 CFU/m³，沉降菌≤3 CFU/皿（90mm，30分钟），有效控制微生物污染，防止其对LED制造产生不良影响。
3. 布局设计
- 功能分区
- 洁净区：芯片制造、封装等核心工艺区对洁净度要求很高，通常设置为万级或更高等级，以保障高精度生产环节不受污染。
- 准洁净区：物料准备、检测区的洁净度要求相对较低，设定为10万级，既能满足生产需求，又可合理控制成本。
- 非洁净区：办公、仓储区不直接参与生产工艺，无需严格的洁净环境，与洁净区和准洁净区有效隔离。
- 气流组织
- 单向流（层流）：万级区域采用单向流，送风速度控制在0.3 - 0.5m/s，能使空气以均匀的速度和方向流动，有效排出尘埃粒子，维持高洁净度环境。
- 非单向流（乱流）：10万级区域采用非单向流，换气次数≥15次/小时，通过不断更换空气，稀释尘埃粒子浓度，满足该区域的洁净度要求。
二、材料选择与施工要求
1. 墙面与天花板
- 材料
- 岩棉净化板：价格区间在80 - 120元/㎡，具有防火B级性能，适用于干燥环境，能在一定程度上保障消防安全，但在潮湿环境下可能存在局限性。
- 玻镁板：每平方米价格120 - 150元，防火等级达A级，具备防潮防霉特性，对于LED洁净室中可能出现潮湿情况的区域，如靠近水源或湿度较高的角落，是更为理想的选择。
- 施工要求
- 接缝处使用硅胶密封，有效防止灰尘和微生物进入；龙骨间距≤1.2m，保证墙面与天花板结构稳固；抹灰层误差≤2mm/2m，确保表面平整。
- 在墙面与天花板交界处做R = 50mm圆弧处理，消除积尘死角，便于清洁，维持洁净环境。
2. 地面
- 材料
- 环氧自流平：价格80 - 100元/㎡，作为常规选择，具有易清洁、耐磨等优点，能满足LED洁净室日常清洁需求，是性价比较高的地面材料。
- 防静电PVC地板：150 - 200元/㎡，作为电子行业标配，具备优异的防静电性能，适用于对静电敏感的生产环节。
- 施工要求
- 地面平整度误差≤0.1%，确保设备安装平稳；设计1.5% - 2%的坡度，保证排水通畅，避免积水对生产造成影响。
- 阴阳角采用R = 50mm铝合金圆角，经硅胶密封后打磨光滑，防止灰尘积聚和细菌滋生，同时增强地面的整体性和美观度。
3. 门窗
- 材料
- 气密门：单价500 - 800元/㎡，配备密封条，可有效维持洁净室与外界的压差，防止外界污染空气进入。
- 观察窗：300 - 500元/㎡，采用双层中空玻璃并进行防雾处理，既保证良好的可视性，又能防止因温差产生雾气影响观察。
- 施工要求
- 门窗与墙体接缝处填充密封胶，确保良好的气密性，避免空气泄漏。
- 人员通道设置风淋室，对进入人员进行净化处理；物料通道设置传递窗或气闸室，实现物料的安全传递，防止污染进入洁净室。
4. 空气净化系统
- 过滤器配置
- FFU风机过滤单元（国产，10万级）：300 - 500元/㎡，能为10万级洁净室提供高效空气过滤，有效去除空气中的尘埃粒子。
- HEPA高效过滤器（万级及以上）：800 - 1200元/㎡，针对万级及更高等级洁净室，提供更高效的过滤效果，确保空气高度洁净。
- 气流组织
- 采用顶部送风方式，使高效过滤器满布率达到100%，确保送风均匀；通过高架地板或侧墙回风，形成合理的气流循环。
- 送风速度根据洁净等级进行精准控制，万级区域为0.3 - 0.5m/s，10万级区域为0.2 - 0.3m/s，满足不同洁净度要求下的空气净化需求。
- 温湿度控制
- 空调系统：可选用直膨式或组合式空调机组，将温度精确控制在22℃±1℃，湿度维持在45% - 65%，为LED生产提供适宜的温湿度环境。
- 加湿方式：采用纯水电极式加湿，避免因加湿过程产生微生物滋生，保证洁净室的卫生环境。
5. 防静电设计
- 地面系统
- 表面电阻率：控制在2.5×10⁴～1×10⁹Ω，摩擦电压≤100V，有效防止静电积累，避免对LED产品造成损害。
- 接地电阻：导静电泄放设施对地电阻≤1×10⁸Ω，确保静电能够快速安全地导入大地。
- 墙面与顶棚
- 一级防静电区：表面电阻2.5×10⁴～1×10⁶Ω，摩擦电压≤100V，适用于对静电要求很高的区域，如芯片制造车间。
- 二级防静电区：表面电阻1×10⁶～1×10⁹Ω，摩擦电压≤200V，满足相对较低静电要求的区域。
- 设备与人员
- 设备接地：精密仪器接地电阻≤1Ω，保证设备运行稳定，防止静电对设备造成干扰。
- 人员防护：配备防静电工作服、鞋，手腕带系统电阻1MΩ，减少人员活动产生的静电对生产环境的影响。
6. 防微振设计
- 结构措施
- 采用小跨度柱网（≤6m），结合现浇钢筋混凝土梁板结构，增强建筑结构的整体性和稳定性，减少振动传递。
- 在平台与周围结构设隔振缝，缝宽≥50mm（非地震区），有效隔离振动源，降低振动对生产设备的影响。
- 设备布置
- 将振动敏感设备（如光刻机）设置独立基础，使其与其他设备隔离开来，并远离振动源，确保设备运行精度不受影响。
- 设备基台采用型钢混凝土结构，厚度≥200mm，提高设备基台的承载能力和抗振性能。
三、施工流程
1. 基础工程
- 地面处理：首先对地面进行凿平，使其达到平整要求，随后涂刷环氧底漆，增强地面与后续材料的附着力，并预留设备孔洞，为设备安装做好准备。
- 彩钢板施工：按照地槽→壁板→顶板的顺序进行安装，严格控制板缝垂直度偏差≤0.2%，确保墙体垂直；安装完成后，接缝处填充密封胶，保证洁净室的密封性。
2. 系统安装
- 管道系统
- 风管、水管支吊架安装遵循“小管让大管，有压让无压”原则，合理规划管道布局，提高空间利用率。
- 风管安装后进行漏风检测，要求高压风管漏风率≤1%，确保通风系统的气密性，保证空气净化效果。
- 电气系统
- 进行电缆桥架、照明配线安装，净化灯具采用吸顶式安装，避免积尘，确保照明系统符合洁净室要求。
- 在手术室等关键区域设置应急照明系统，应急时间≥30分钟，保障在突发情况下的人员安全和生产连续性。
3. 装饰与收尾
- 圆弧角与门窗：安装R = 50mm圆弧角，对气密门、观察窗进行密封处理，完善洁净室的细节，防止灰尘积聚和空气泄漏。
- 地面铺装：根据所选材料，进行环氧自流平或PVC地板铺设，接缝处采用热熔焊接，确保地面无缝隙，维持洁净环境。
- 高效过滤器安装：FFU或HEPA过滤器安装后进行扫描检漏，确保过滤效率≥99.97%，保证空气净化系统的有效性。
4. 调试与验收
- 静态检测
- 对尘埃粒子数、沉降菌、风速、压差等关键参数进行检测，确保其达标，验证洁净室在静止状态下的环境指标符合要求。
- 进行照度检测，要求工作区≥300lx，均匀度≥0.7，保证生产区域有足够且均匀的照明。
- 动态检测
- 模拟生产状态，验证系统在实际运行中的稳定性，确保各系统能够协同工作，满足生产需求。
- 委托第三方检测机构出具验收报告，如对悬浮粒子、噪声、照度等进行检测，确保洁净室各项指标符合相关标准。
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