Renrum
Ett renrum är en miljö, där tillverkning eller vetenskaplig forskning bedrivs. Renrum har låga halter av miljöföroreningar som damm, luftburna mikrober, aerosolpartiklar och kemikalieångor. Mer korrekt uttryckt har ett renrum en kontrollerad nivå av föroreningar som anges med antalet partiklar per kubikmeter vid en bestämd partikelstorlek. För att göra en jämförelse så innehåller luft i en typisk stadsmiljö omkring 35.000.000 partiklar per kubikmeter i storleken 0,5 µm och större i diameter, vilket motsvarar ett renrum av klass ISO 9. Ett renrum av klass ISO 1 tillåter inga partiklar i den storleken och endast 12 partiklar per kubikmeter 0,3 µm och mindre (se tabell längre ned i artikeln).
Översikt
Renrum kan vara mycket stora och rymma hela fabriker med fabriksgolv som täcker tusentals kvadratmeter. I stor utsträckning används renrum i halvledartillverkning, bioteknik, biovetenskap och andra områden som är mycket känsliga för miljöföroreningar.
Inkommande luft till ett renrum är filtrerad för att avlägsna damm. Inuti recirkuleras luften ständigt genom högeffektiva luftpartikelfilter (HEPA) och/eller (ULPA) filter med ultralåg luftpenetration för att avlägsna internt genererade föroreningar.
Personal som går in och ut passerar luftslussar och ibland även luftduschar. De måste bära skyddskläder som kåpor, ansiktsmasker, handskar, stövlar och overaller.
Utrustning inom renrummet är konstruerad för att generera ett minimum av luftföroreningar. Här finns även specialiserade moppar och hinkar. Renrumsmöbler är utformade för att avge ett minimum av partiklar och är enkla att rengöra.
Material av naturliga fibrer såsom papper, penna, och textilier är ofta uteslutna, men alternativ finns att tillgå. Renrum är inte sterila (det vill säga fria från mikrober)[1]. Mer uppmärksamhet ägnas istället åt luftburna partiklar. Partikelhalter testas normalt med hjälp av partikelräknare.
Vissa renrum håller ett övertryck så att om några läckor finns, läcker luft ut ur kammaren och hindrar ofiltrerad luft från att komma in.
En del renrum med HVAC-system håller luftfuktigheten på låga nivåer. Extra utrustning som "jonisatorer" behövs då för att undvika elektrostatisk urladdning (ESD).
I renrum med låga krav krävs bara specialskor, med helt släta sulor som inte plockar upp damm eller smuts. Skosulor får inte förorsaka halka eftersom säkerhet alltid har företräde. För att gå in i ett renrum krävs vanligtvis att man har på sig renrumskläder.[2]
I andra renrum, där normerna för luftföroreningar är mindre rigorösa, kan ingången till renrummet sakna luftdusch. Där finns en hall (känd som ett "grårum"), i vilket särskilda kläder måste tas på, men sedan kan en person gå in direkt till rummet (som visas i bilden till höger).
Vissa fabriker använder inte helt klassificerade renrum, men använder några renrumsmetoder för att upprätthålla sina renhetskrav.[3][4]
Principer för luftflöde
 |  |
Renrum håller luften partikelfri genom att använda antingen HEPA- eller ULPA-filter som utnyttjar laminärt eller turbulent luftflöde. Luftsystem för laminärt eller enkelriktat flöde leder ned filtrerad luft i en konstant ström mot filter som finns i väggarna nära renrummets golv eller genom förhöjda perforerade golvpaneler. Luften återcirkuleras därefter. Laminärt luftflödessystem tar ofta över 80 procent av takytan i anspråk för att bibehålla konstant luft bearbetning. Rostfritt stål eller andra rostfria material används för att konstruera laminära luftflödesfilter och huvar som förhindrar ytterligare partiklar att komma in i luften. Vid turbulent eller icke-enkelriktat luftflöde används både huvor för laminärt luftflöde såväl som icke-specifika hastighetsfilter för att hålla luften i ett renrum i ständig rörelse, men all luft håller inte samma riktning. Med grov luft fångas partiklar som kan finnas i luften och drivs ned mot golvet, där de går in i filter och lämnar renrumsmiljön.[5]
Renrumsklassificeringar
Renrum klassificeras beroende på antalet och storleken på partiklar som tillåts per luftvolym. Ett högt nummer som "klass 100" eller "klass 1000" hänvisar till FED-STD-209E, och anger antalet partiklar av storlek 0,5 µm eller större som tillåts per kubikfot luft. Standarden tillåter också interpolering, så det är möjligt att beskriva till exempel "Klass 2000".
En diskret-partikel-räkning, ljusspridande instrument används för att bestämma koncentrationen av luftburna partiklar, som är lika med eller större än specificerade storlekar, som är angivna i provplatser.
Små siffror hänvisar till ISO 14644-1 standarder, vilket anger den decimala logaritmen av antalet partiklar 0,1 µm eller större tillåts per kubikmeter luft. Så har till exempel ett ISO klass 5 renrum högst 105 = 100.000 partiklar per kubikmeter.
Standarden FS 209E såväl som ISO 14644-1 förutsätter logaritmiska samband mellan partikelstorlek och partikelkoncentration. Därför finns inget sådant som noll partikelkoncentration. Tabellens platser utan poster är icke-relevanta kombinationer av partikelstorlekar och renhetsklasser, och bör inte läsas som noll.
1 kubikmeter är ungefär 35 kubikfot. Båda standarderna är oftast lika när man mäter 0,5 um partiklar, även om teststandarder skiljer sig åt. Vanlig rumsluft är omkring klass 1.000.000 eller ISO 9.[6]
US FED STD 209E renrumsstandarder
| Klass | Max partiklar/kubikfot | ISO motsvarande | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| =0.1 µm | =0.2 µm | =0.3 µm | =0.5 µm | =5 µm | ||
| 1 | 35 | 7 | 3 | 1 | ISO 3 | |
| 10 | 350 | 75 | 30 | 10 | ISO 4 | |
| 100 | 750 | 300 | 100 | ISO 5 | ||
| 1,000 | 1,000 | 7 | ISO 6 | |||
| 10,000 | 10,000 | 70 | ISO 7 | |||
| 100,000 | 100,000 | 700 | ISO 8 | |||
Standarden US FED STD 209E avskaffades officiellt av General Services Administration of the US Department of Commerce 29 november 2001,[7][8] men används fortfarande i stor utsträckning.
ISO 14644-1 renrumsstandarder
| Klass | Max partiklar/kubikmeter | FED STD 209E equivalent | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| =0.1 µm | =0.2 µm | =0.3 µm | =0.5 µm | =1 µm | =5 µm | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Klass 1 | |
| ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | Klass 10 | |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 | Klass 100 |
| ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | Klass 1000 |
| ISO 7 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | Klass 10,000 | |||
| ISO 8 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | Klass 100,000 | |||
| ISO 9 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | Rumsluft | |||
BS 5295 renrumsstandarder
| Max partiklar/kubikmeter | ||||||
| Klass | =0.5 µm | =1 µm | =5 µm | =10 µm | =25 µm | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Klass 1 | 3,000 | 0 | 0 | 0 | ||
| Klass 2 | 300,000 | 2,000 | 30 | |||
| Klass 3 | 1,000,000 | 20,000 | 4,000 | 300 | ||
| Klass 4 | 200,000 | 40,000 | 4,000 | |||
BS 5295 Klass 1 kräver också att största partikeln i ett prov inte är större än 5 µm.[9]
GMP EU klassificering
| Klass | Max partiklar/kubikmeter | |||
|---|---|---|---|---|
| Underutrustade förhållanden | Underutrustade förhållanden | Normala arbetsförhållanden | Normala arbetsförhållanden | |
| 0.5 µm | 5 µm | 0.5 µm | 5 µm | |
| Klass A | 3520 | 20 | 3520 | 20 |
| Klass B | 3520 | 29 | 352000 | 2900 |
| Klass C | 352000 | 2900 | 3520000 | 29000 |
| Klass D | 3520000 | 29000 | n/a | n/a |
Se även
- Luftkvalitetsindex
- ISO 14644
- ISO 14698
- Föroreningskontroll
- Luftfilter
- Mikrofabrikation
- Halvledartillverkning
- Sterilt rum
- LAF-bänk
Referenser
- Artikeln är översatt från engelska wikipedias artikel Cleanroom, läst den 25 februari 2012 där följande noter och källor anges.
Noter
- ^ New York Times
- ^ Cleanroom Clothing Arkiverad 2 mars 2012 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ Your Cleanroom Supplier :: Hutchins & Hutchins, Inc Arkiverad 18 juli 2011 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ Cleanroom Forum
- ^ ”Cleanroom Air Flow Principles”. Arkiverad från originalet den 24 januari 2012. https://web.archive.org/web/20120124053800/http://www.thomasnet.com/articles/automation-electronics/Cleanroom-Air-Flow-Principles. Läst 25 februari 2012.
- ^ Cleanroom Classification / Particle Count / FS209E / ISO TC209 / Arkiverad 14 februari 2008 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ Cancellation of FED-STD-209E - Institute of Environmental Sciences and Technology
- ^ ”Arkiverade kopian”. Arkiverad från originalet den 28 maj 2008. https://web.archive.org/web/20080528111035/http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/notices.pdf. Läst 17 april 2008., page 148
- ^ Market Venture Philippines Inc. web site Arkiverad 28 augusti 2012 hämtat från the Wayback Machine.
- ^ Pharmaceutical equipment and technologies
- ^ DAUE, Raphael (15 december 2017). ”EudraLex - Volume 4 - Good Manufacturing Practice (GMP) guidelines” (på engelska). Public Health - European Commission. https://ec.europa.eu/health/documents/eudralex/vol-4_en. Läst 21 oktober 2019.
Externa länkar
Media som används på denna webbplats
Författare/Upphovsman: Rudolf Simon, M+W Group GmbH - now Exyte AG, Stuttgart, Germany, Licens: CC BY-SA 2.0 de
Cleanroom for Microelectronic Manufacturing under construction. Filter ceiling grid with Filter-Fan-Units installed
Författare/Upphovsman: Rudolf Simon, M+W Group GmbH, Stuttgart, Germany, Licens: CC BY-SA 3.0
Air Flow principle for unidirectional (laminar) flow Cleanrooms
Clean room of a semiconductor manufacturing
Författare/Upphovsman: Stan Zurek, Licens: CC BY-SA 3.0
The entrance to the cleanroom (without an air shower).
Författare/Upphovsman: RudolfSimon, Licens: CC BY-SA 3.0
Typical cleanroom garment for human head
Författare/Upphovsman: Rudolf Simon, Licens: CC BY 3.0
Cleanroom Cabin for high-precision measuring environment
Författare/Upphovsman: Stan Zurek, Licens: CC BY-SA 3.0
Outside of a cleanroom
Författare/Upphovsman: Rudolf Simon, M+W Group GmbH, Stuttgart, Germany, Licens: CC BY-SA 2.0 de
Air flow principle in turbulent cleanrooms