凈化工程潔凈技術(shù)發(fā)展概述
凈化工程潔凈技術(shù)是一個(gè)新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,是一門跨專業(yè)、跨部門、跨學(xué)科的綜合性的新興分支學(xué)科。它即與很多行業(yè)、很多學(xué)科有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,又有自己獨(dú)特的特點(diǎn)。我們必須善于借鑒、吸收各個(gè)行業(yè)、各個(gè)學(xué)科的已有成果、經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)處。善于根據(jù)自己的特點(diǎn),充分發(fā)揮和積極調(diào)動(dòng)各方面的科學(xué)技術(shù)人員的作用。
與其他高科技一樣,凈化工程技術(shù)的誕生及最初應(yīng)用是服務(wù)于軍事目的的,第二次世界大戰(zhàn)中一些槍炮、戰(zhàn)車、飛機(jī)等使用的儀器合格率或經(jīng)常發(fā)生故障。研制者認(rèn)識(shí)到,儀器生產(chǎn)與裝配環(huán)境空氣中的懸浮顆粒物是罪魁禍?zhǔn)?,于是工業(yè)潔凈室誕生了。最初的工業(yè)潔凈室是比較簡(jiǎn)陋的,隨著原子武器研究和生化武器研究的發(fā)展,在20世紀(jì)40年代初高效空氣過濾器研制成功并得到應(yīng)用,20世紀(jì)60年代初又出現(xiàn)“單向流”潔凈室,這些設(shè)備與技術(shù)的誕生成為潔凈技術(shù)發(fā)展的里程碑,奠定了現(xiàn)代潔凈技術(shù)的基礎(chǔ)。
起初潔凈工程潔凈標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)制定的,也是應(yīng)用最廣泛的,單位為英制。每立方英尺空氣中≥0.5μm塵粒的最大允許粒子數(shù)。另一種為國(guó)際單位,表示時(shí)為每立方米空氣中≥0.5μm塵粒的最大允許粒子數(shù)的常用對(duì)數(shù)值。
現(xiàn)代工業(yè)潔凈室雖然仍以懸浮顆粒物為主要控制對(duì)象,但在某些工藝過程中對(duì)空氣中分子態(tài)污染物(AMC)也提出了控制要求。因此,空氣凈化技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備也從單一的粒過濾器發(fā)展到可以吸附有害氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)過濾器器。
微電子行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)潔凈室應(yīng)用的代表。主要產(chǎn)品是大規(guī)模集成電路和平板顯示器。半個(gè)多世紀(jì)以來,集成電路得到迅猛發(fā)展,隨著集成度的增加,元件中的線寬不斷縮小,因此對(duì)空氣懸浮顆粒物的控制粒徑也越來越小,一般認(rèn)為控制粒徑應(yīng)當(dāng)是線寬的1/10~1/3,但由于線寬越來越小,這一要求也難以達(dá)到了。微電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的潔凈技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn),同時(shí)也促進(jìn)了現(xiàn)代潔凈技術(shù)的發(fā)展。 工業(yè)潔凈室以空氣中的懸浮顆粒物為主要控制對(duì)象,主要為精密機(jī)械和電子產(chǎn)品等行業(yè)提供符合要求的生產(chǎn)環(huán)境。
六十年代初是中國(guó)潔凈技術(shù)發(fā)展的起步階段,大致比國(guó)外晚了十年。在中國(guó),那是一個(gè)非常特殊的困難年代,一方面剛度過三年自然災(zāi)害,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,另一方面與世界科技先進(jìn)國(guó)家沒有直接交往,得不到必要的科技數(shù)據(jù)、信息和樣品。在這種艱難條件下,圍繞精密機(jī)械、航空儀表和電子工業(yè)的需要,中國(guó)的潔凈技術(shù)工作者開始了自己的創(chuàng)業(yè)歷程。
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