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4 總體設計
4．1 位置選擇和總平面布置

4．1．1 電子產品生產用潔凈廠房與其他工業潔凈廠房的重要區別之一是一些電子產品生產對化學污染物有嚴格的要求，如微電子產品中需嚴格控制生產環境中的重金屬、有機物的含量，在表2中列出集成度從64M發展到64G時，重金屬要求從5×1010(原子·cm-2)嚴格至小于2．5×109(原子·cm-2)；有機物從1×1014(原子·cm-2)嚴格至3×1012(原子·cm-2)。據了解，一些微電子潔凈廠房的產品生產中發現極微量的Na+、等化學物質對產品生產影響極大，應予嚴格控制。
近年來，國內外研究表明，由于全球環境保護的嚴峻形勢和各類工業生產發展、人民生活水平提高都使大氣中污染物種類、濃度發生了變化，尤其是城市中的工業燃燒排放物和汽車燃燒排放物的增加，大氣中的微粒濃度、化學污染物也呈增加趨勢。大氣中化學污染物與所在地區的經濟發展狀況、固定燃燒源和移動燃燒源(汽車等)的組成、類型和數量關系密切，據大氣檢測表明，大氣中的化學物質主要有陽離子Ca2+、Na+、Mg2+、K+、，陰離子、Cl-、F-等，還有一些濃度較低的Hg等。隨著國民經濟的發展，人民生活質量的提高，這些物質總的趨勢是逐年增加，一些城市或一些具體場所還會由于工業生產或汽車數量的增加或氣象條件的變化，有時或某一時間段這些化學物質的數量、濃度都會增加，所以在進行電子工廠特別在一些產品生產過程對化學污染物要求嚴格的潔凈廠房的選址應予充分重視。為此，本條作出了三款的推薦性規定。

4．1．2 本條規定電子工業潔凈廠房的新風口與城市交通干道之間的距離。由于城市交通干道上運輸車輛運行中所產生的污染物主要通過新風的吸入對潔凈廠房產生影響，根據現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073的相關規定，此距離宜大于50m。
近年來，我國各地區的城市交通于道兩側或城市交通于道與工廠之間都建設了綠化帶，這些綠化帶有以草坪為主或樹、草間種或以樹為主等多種形式。測試數據表明，各種形式的綠化帶都具有一定吸塵、降低空氣中微粒濃度的作用，所以本條規定，當電子工業潔凈廠房與交通干道之間設有城市綠化帶時，可視具體條件適當減少距離。

4．1．3 對于有微振控制要求的電子工業潔凈廠房的位置選擇時，應實際測定擬建工廠廠址或已有工廠內擬選擇潔凈廠房的場地周圍，現有振源和預測可能的振源的振動影響。此項測定正逐漸被相關科技人員和工程項目承建者關注和重視，但是由于微振控制要求和各類振源對微振控制的影響評價的技術復雜性，所以本條規定中強調“實際測定”和“模擬振源”的影響。

4．1．4 近年來，電子工業潔凈廠房的總平面布置時，在充分考慮電子產品生產工藝特點和具體工程項目中潔凈廠房內各功能區(包括潔凈生產區、輔助生產區、非潔凈生產區、公用動力系統和辦公等功能區)合理布置的情況下，在合理進行人流、物流組織，方便運行維護管理、合理布置公用動力管線、降低能量消耗、確保安全生產的條件下，常常將電子工業潔凈廠房按組合式、大體量的綜合性廠房布置，這些電子工廠投入使用后得到了各方面的認同。

4．1．5、4．1．6 為減少電子工業潔凈廠房周圍的塵源或散發微粒的數量，在規范中規定，在潔凈廠房周圍及其周邊或對于設有潔凈廠房的電子工廠內相關道路的路面選擇時，應選擇整體性能好、不易產生裂縫的材料，不得選用容易發塵材料鋪砌，通常推薦采用瀝青路面。
目前，電子工業潔凈廠房周圍進行綠化時，一般可以采用鋪草坪的方式或草坪間種灌木等樹種的方式。由于電子產品的品種較多，不可能推薦一種綠化方式，考慮到種植各類樹種、花草等可能產生花粉等塵粒，并且微粒的化學組成十分復雜，為確保產品質量，本規范中規定：不宜種植對生產環境和產品質量有影響的植物。

4．1．7 本條編寫的依據是現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016—2006中相關的規定。電子工業潔凈廠房內均設有人凈設施、物凈設施等技術措施，潔凈廠房內的疏散走道常常是曲折、多變，一旦出現火情后，為了方便消防人員能夠及時到達出事地點，為此，本條對潔凈廠房消防車道的設置不規定廠房占地面積下限值。

4．2 潔凈室型式

4．2．1 隨著科學技術發展，近年來，電子產品生產用潔凈室有多種形式，下面根據在電子工廠中已實際應用的各種類型的潔凈室形式進行簡要描述。
1 根據電子產品生產工藝要求，空氣潔凈度等級和平面或空間布置要求，微電子廠房潔凈室布置形式一般有隧道式或港灣式、開放式、島形布置等，見圖1。據調查表明，集成電路芯片制造用潔凈室一般采用隧道式和開放式，其中隧道式潔凈室主要用于5″、6″芯片制造廠，生產工藝設備跨潔凈生產區和設備維護區，潔凈生產區對潔凈度要求嚴格，而維護區的空氣潔凈度等級較低。目前8″、12″芯片制造工廠普遍采用開放式潔凈室加微環境(minienvironment)的方式，將芯片制造過程對空氣潔凈度要求十分嚴格的硅片加工過程(1～4級)布置在微環境裝置內，而開放式潔凈室的潔凈度等級只需5～6級，這種潔凈室形式既可做到工藝布置的靈活性，又可做到減少建設投資和降低能量消耗、降低運行費用等。

2 按氣流流型劃分潔凈室時，可劃分為單向流潔凈室、非單向流潔凈室和混合流潔凈室。
1)單層潔凈室，在單向流潔凈生產區的上部、下部設有上下技術夾層，上技術夾層內設置空氣過濾裝置、風管和公用動力管線；下技術夾層為回風道。這種形式適用于規模較小的潔凈室。
2)多層潔凈室，在單向流潔凈生產區吊頂格柵以上設有送風靜壓箱或循環空氣處理設備或空氣過濾單元機組等的上技術層；在單向流潔凈生產區的活動地板以下設有回風靜壓箱或輔助生產設備或公用動力設備、管線等的下技術層。有的電子工業潔凈廠房的下技術層根據需要可為一層或二層。
非單向流潔凈室是采用非單向流氣流流型的潔凈室，主要用于空氣潔凈度等級為6～9級的潔凈室，此類潔凈室當單側回風時其寬度一般不大于6m。混合流潔凈室是在同一潔凈室內，同時存在單向流和非單向流兩種氣流流型的潔凈室(區)。

4．2．2 制定本條的主要依據是：
1 近年來，在大規模集成電路生產(前工序)用潔凈廠房、TFT-LCD生產用潔凈廠房的建造、設計中，基本上采用多層的布置方式，在潔凈生產層吊頂格柵以上的上技術夾層常常作為送風靜壓箱，潔凈空氣通過FFU向潔凈生產層送風，實際上，潔凈生產層與上技術夾層是相通的；而潔凈生產層的下部是活動地板及其支撐件和鋼筋混凝土多孔板，在活動地板等以下是作為回風靜壓箱的下技術夾層，在下技術夾層常常還設置一些公用動力設備、輔助生產設備和公用動力管線等，潔凈生產層的回風通過活動地板、多孔板回至下技術夾層，實際上，下技術夾層與潔凈生產層是相通的，所以可以認為：電子工廠潔凈廠房垂直單向流潔凈室的空間包括活動地板以下的下技術夾層，潔凈生產層和吊頂以上的上技術夾層。
2 在美國國家消防協會(NFPA)的標準規范NFPA 318((潔凈廠房消防標準》(Standard for the procection of cleanroom)(2000年版)的第1．5．5條中規定：“潔凈室的范圍包括活動地板下的下技術夾層和吊頂上面的上技術夾層。”同時在NFPA 318的總則中明確，該標準適用于半導體工廠的潔凈室。

4．2．3 電子工廠潔凈廠房是能源消耗量大、建設投資大的廠房，為了使潔凈廠房的建設獲得較好的節能和經濟效益，從潔凈室型式的選擇開始就應該認真地分析比較，選擇既滿足電子產品生產工藝要求，又能做到降低能耗、減少建設投資和降低運行費用等需求。目前在超大規模集成電路工廠采用微環境類型的潔凈室，是一種能滿足以上要求的混合流潔凈室。圖2是Ballroom+微環境潔凈室與港灣式潔凈室的對比圖示，圖中(a)將要求大面積的單向流平均風速為0．45m／s變化為只有微環境范圍內小面積，而大部分空間均采用5～6級、平均風速約為0．1m／s。兩種方式的主要技術經濟數據的比較見表17，從表中數據可見：Ballroom+微環境潔凈室能量消耗少，也可做到總體建設投資少，所以當空氣潔凈度等級要求十分嚴格時，宜采用此種類型。

4．3 潔凈室布置和綜合協調

4．3．2 潔凈室(區)的空間布置，主要應做到：滿足產品生產工藝要求，合理布置產品生產工藝設備，特別是高、大設備的安排，合理布置物料運輸系統，使電子產品生產做到有效、靈活和操作方便。與此同時，由于電子工業潔凈廠房中各種公用動力設施和管線、產品生產工藝所需管線、凈化空調系統風管和末端裝置、電氣照明設施等種類繁多，在進行潔凈室(區)的空間布置時應充分兼顧以上各項內容，并做妥善安排。根據已有或正在建設中的電子工業潔凈廠房的空間布置狀況表明：單層垂直單向流潔凈室的上技術夾層的空間尺寸一般為2．0～2．5m；當采用活動地板時，下技術夾層為1．0～1．5m，有的面積較小的潔凈室只有0．6～0．8m。所謂“多層”垂直單向流潔凈室，上技術夾層空間尺寸是根據其使用功能和建筑結構確定，如在此空間是否安裝循環風處理裝置以及風管及過濾器或FFU的外形尺寸等確定，一般上技術夾層空間尺寸3．0m左右，有的可達4．0m；下技術夾層一般不僅是凈化空調系統的回風靜壓箱，常常還設置有公用動力設施、生產輔助設施等，為了運行管理方便和必須的安全保護距離，一般下技術夾層空間尺寸為4．0m。
非單向流潔凈室只設有上技術夾層或技術夾道，目前各種用途的非單向流潔凈室的上技術夾層的空間尺寸一般為1．5～2．0m，視具體工程項目安排的使用功能和布置在此空間的公用動力設施、管線的多少和外形尺寸確定。

4．3．3 現今電子工業潔凈廠房，一般推薦使用大開間的開放式生產設備布置，所以本條規定在潔凈室(區)內應少設隔間、少分隔，只有本條規定的三種情況，才予以分隔。其中第1款是安全生產和消防的需要，必須進行分隔。列為強制性條文。第2款，是從方便管理和節約能源出發，對經常不同時使用的生產區域或房間之間進行分隔。第3款，是從排放有害氣體或化學污染物會發生交叉污染或影響電子產品質量時，應將此類工序、設備進行分隔設獨立房間，但若采取可靠的排風處理措施，能夠確保不發生交叉污染或影響產品質量時，也可不予分隔。