有機(jī)光電子器件超凈實(shí)驗(yàn)室潔凈室工程

有機(jī)光電子學(xué)是集光、電、化學(xué)、材料、熱等學(xué)科的交叉學(xué)科，有機(jī)光電子器件實(shí)驗(yàn)室潔凈室——涉及建筑、空調(diào)、凈化、特氣等工藝條件的多功能載體——是研制相關(guān)器件的重要平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)室潔凈室布局設(shè)計(jì)

有機(jī)光電子器件一般經(jīng)過樣品處理、薄膜生長(zhǎng)、性能測(cè)試和機(jī)理分析等實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)溫濕度、 潔凈度、用電量、場(chǎng)地空間、載重、排廢等條件有嚴(yán)格要求。在梳理工藝流程、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室潔凈室的布局設(shè)計(jì)經(jīng)過反復(fù)論證和細(xì)節(jié)深化得以形成，主要分為薄膜間、分析間和工藝保障間等。

1 薄膜間

薄膜問提供樣品處理、薄膜生長(zhǎng)等工藝實(shí)驗(yàn)的設(shè)備運(yùn)行。包括惰性氣體系統(tǒng)、高真空鍍膜儀、超純水系統(tǒng)、氧等離子清洗機(jī)、納米壓印機(jī)、百級(jí)超凈臺(tái)、通風(fēng)柜等專用儀器。評(píng)價(jià)指標(biāo)為 千級(jí)潔凈、黃光照明、濕度< 60％rh 、凈高> 2.5m、局部承重1000kg／㎡、三相電200kw 、獨(dú)立接地排<2ω、特氣管道、廢氣廢液出口、參觀視窗等。

2 分析間

分析間提供性能測(cè)試、機(jī)理分析等數(shù)據(jù)處理的設(shè)備運(yùn)行，包括拉曼光譜儀、原子力顯微鏡、瞬態(tài)熒光光譜儀、色度計(jì)、低溫超導(dǎo)光磁系統(tǒng)、太陽(yáng)光模擬器、led 效率測(cè)試系統(tǒng)等專用儀器。評(píng)價(jià)指標(biāo)為萬(wàn)級(jí)超凈、23+ 2℃ 恒溫、45±5％rh 恒濕、凈高> 3m、防震動(dòng) 、三相電 150kw、獨(dú)立接地排< 2ω、暗室、特氣管道等。

3 工藝保障間

工藝保障間提供凈化系統(tǒng)、供氣排廢等環(huán)境保障的設(shè)備運(yùn)行。包括空調(diào)機(jī)房的恒溫恒濕機(jī)組、直膨式新風(fēng)機(jī)組，氣瓶間的高純氮、氧氣。工作隔間的真空泵、冷水機(jī)、空壓機(jī)，值班室的監(jiān)控顯示、交換機(jī)柜等?？照{(diào)機(jī)房和氣瓶問集中設(shè)于天井內(nèi)，工作隔間分別配備在薄膜間、分析間的相鄰位置。評(píng)價(jià)指標(biāo)為排風(fēng)系統(tǒng)、防爆墻、降噪、排水地漏、檢修通道、智能化等，用電量和場(chǎng)地約占實(shí)驗(yàn)室潔凈室的30％。

實(shí)驗(yàn)室潔凈室建設(shè)要點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室潔凈室施工的原則是可靠性、實(shí)用性和規(guī)范性，即其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝參數(shù)不僅要滿足使用需求，還須嚴(yán)格執(zhí)行建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收和實(shí)驗(yàn)室潔凈室施工質(zhì)量驗(yàn)收的雙重標(biāo)準(zhǔn)。 以有機(jī)光電子器件實(shí)驗(yàn)室潔凈室的建設(shè)過程為例。施工中一定要逐項(xiàng)驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)材料，注意檢查涉及安全性、功能性產(chǎn)品的質(zhì)保書，及時(shí)跟蹤隱蔽工程完成情況，才能有效保障實(shí)驗(yàn)室潔凈室建設(shè)質(zhì)量。

1 凈化系統(tǒng)

空氣凈化技術(shù)的實(shí)施方案主要涉及空調(diào)機(jī)組安裝和送回風(fēng)管施工。重點(diǎn)關(guān)注管道施工和風(fēng)量調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)。例如，送風(fēng)管道的保溫效果直接影響空氣調(diào)節(jié)的效率，外風(fēng)機(jī)銅管的切割和焊接 工藝直接影響制冷劑的循環(huán)；此外，換氣次數(shù)和送風(fēng)量的調(diào)節(jié)直接影響潔凈等級(jí)，其標(biāo)準(zhǔn)可參考表1。

2 承重面改造

實(shí)驗(yàn)室潔凈室除水管采用下埋方式，大部分功能管線通過吊頂連通到各個(gè)工藝需求點(diǎn)位。該改造項(xiàng) 目所在房屋的頂面為夾心木板，無(wú)法承重多個(gè)專業(yè)的工藝管道，由凈化施工單位制定頂面加 固方案，通過吊裝槽鋼、鋪設(shè)鋼板實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室潔凈室頂面安全。

薄膜間運(yùn)行有若干質(zhì)量較大的高真空鍍膜儀等工藝設(shè)備，布局設(shè)計(jì)中將有承重需求的儀器集 中放置。該改造項(xiàng)目所在樓層的地面找平后露出樓板，無(wú)法保證局部承重1000kg／㎡，由建筑設(shè)計(jì)公司制定樓板加固方案，通過架設(shè)鋼梁、覆蓋鋼板實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室潔凈室地面安全。

3 集中供氣系統(tǒng)

薄膜間與分析間需要供應(yīng)特殊高壓氣體。如高純氮?dú)?、氧氣、氮?dú)浠旌蠚猓蓺馄块g搭建相 應(yīng)管道供應(yīng)到各個(gè)工藝需求點(diǎn)位。氣路管徑按照流量、壓力和距離確定，氣路閥門按照供氣方式、氣體種類、管道壓力確定功能部件，整體遵循安全、美觀、便于維護(hù)等原則。

有機(jī)光電子器件實(shí)驗(yàn)室潔凈室的高純氮?dú)鈱?duì)流量、壓力和總供氣量有要求。使用半自動(dòng)切換匯流排和余量報(bào)警裝置雙重保障；氧氣、氮?dú)浠旌蠚饧釉O(shè)氣體回火防止器，氣瓶間使用防爆墻隔離，安全雙重保障。此外，氣路施工采用自動(dòng)焊接機(jī)器確保管路無(wú)殘留、零泄漏，匯流排加設(shè)吹掃裝置確保更換鋼瓶時(shí)進(jìn)入高壓軟管的少量空氣被排出。

4 水電安全

有機(jī)光電子器件實(shí)驗(yàn)室潔凈室電力需求大，對(duì)零線和接地質(zhì)量有要求，宜設(shè)專用變壓器。為提高電力容量和供電質(zhì)量，首先對(duì)實(shí)驗(yàn)室潔凈室所在教學(xué)樓加設(shè)變壓器、進(jìn)行電力增容：然后在實(shí)驗(yàn)室潔凈室安 裝獨(dú)立接地排、可靠連接至建筑物接地極；最后在隱蔽電氣工程施工中逐一檢查零線和地線的正確布線 。

有機(jī)光電子器件實(shí)驗(yàn)室潔凈室涉及水的項(xiàng)目有上水引流、實(shí)驗(yàn)臺(tái)和工藝保障間排水、備用地漏、冷卻水循環(huán)和超純水供應(yīng)，建設(shè)中主要考慮排水管防腐性能、冷卻水管保溫性和滲漏率。上水 由超純水通過相應(yīng)儀器處理。