Технология

Концепцията на чистите помещения традиционно се прилага в микроелектрониката и фармацевтичната промишленост, но наред с това се използва практически във всички области, където контролираните параметри на производствената среда са от особено значение като производството на храни, първични опаковки, медицински изделия, датчици и сензори, оптични елементи, микромеханични компоненти и др.

Чистите помещения представляват контролирано пространство с ниско съдържание на замърсители като прах, микроорганизми, аерозолни частици и химически изпарения. На практика чистата стая е затворен обем с контролирано ниво на замърсяване, което се класифицира според броя частици от даден размер в един кубичен метър. Съгласно стандарта ISO 14644-1 за чиста стая се приема помещение, в което се контролира концентрацията на частици с определен размер и което е проектирано и се използва така, че да се сведе до минимум постъпването, генерацията и натрупването на частици вътре в помещението. Чистите стаи се проектират, за да покрият стандартите за брой частици в състояние на покой (at rest) и в работен режим (in operation). Обикновено е необходимо да се контролират и други параметри на околната среда като температура, влажност, осветление, ниво на шум и др.

Източниците на частици (замърсители) биват външни и вътрешни. Външните източници представляват навлизане на въздух от околната среда, трансфер на въздух между помещенията при отваряне на врата, технологични захранвания и др. Вътрешните източници на замърсители са разнообразни като основните генератори на частици са персонала, износването на работни повърхности, производствената апаратура, суровините, материалите за почистване и др. При филтрацията постъпващият въздух в помещенията преминава през HEPA и ULPA филтри със съответния клас на ефективност. В чистите стаи постоянно постъпва свеж въздух като той се смесва с рециркулационния въздушен поток преди преминаване през филтрите и навлизане в помещенията. Колкото е по-висок обмена на въздух в чистото помещение толкова по-добър контрол на въздушните частици се осъществява. Поддържането на положително диференциално налягане в чистите стаи спрямо обкръжаващите ги зони контролира кръстосаното замърсяване и се предотвратява директния въздухообмен между различните зони.

Чистите стаи се класифицират съгласно броя и размера на допустимите частици в дефиниран обем въздух. Стандартите класифициращи чистите стаи са ISO 14644-1 и US FED STD 209E. Високите класове съгласно стандарт US FED STD 209E като клас 100 и клас 1 000 посочват броя на частиците с размери 0,5 μm или по-големи на кубичен фут въздух. Напр. клас 100 по стандарт US FED STD 209E дефинира, че броят на частиците с размери 0.5 μm или по-големи не трябва да надвишава 100 частици на 1 ft³. Стандартизацията по ISO 14644-1 се определя като десетичен логаритъм с размер на частиците 0,1 μm или по-голям на кубичен метър въздух. Така, например, чистата стая клас ISO 5 не надвишава 10⁵ = 100 000 частици на 1 m³. Двата стандарта са еквивалентни при измерването на частици с размер 0,5 μm. При проектирането на чистите стаи е задължително спазването на GMP (Good Manufacturing Practice). Изискванията и насоките на GMP гарантират постоянен контрол на качеството. GMP стандартите предполагат отчитане на броя на частиците в чистите помещения, както по време на работа (текущ производствен процес), така и в покой (при спряно производство, но работеща вентилационна система). Класовете съгласно GMP могат да се съпоставят с другите стандарти ISO 14644-1 и US FED STD 209E, но има известни специфики с оглед на работното състояние. Напр. съгласно GMP Annex 1 клас B в покой чистата стая отговаря на ISO 5/ клас 100, но клас B в производствен режим отговаря на ISO 7/ клас 10 000.