净化工程洁净室等级划分的完整框架

2025-09-03
无锡一净

洁净室等级划分是整个净化工程的核心,它直接决定了设计、施工、运行和监控的所有标准。目前全球存在两大主流标准体系:国际标准ISO 14644 和 联邦标准FS 209E(已废止但影响深远),而医药、医疗等行业则在ISO基础上衍生出GMP标准。

下图清晰地展示了不同标准体系下的等级对应关系与核心应用领域,帮助您建立全局认知:

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ISO 14644-1 等级划分(国际通用)

ISO 14644-1 是目前全球通行的、*权威的洁净室国际标准。它根据每立方米空气中悬浮粒子的浓度来划分等级。

ISO 等级

每立方米空气中允许的颗粒数(0.1µm

每立方米空气中允许的颗粒数(0.5µm

大致对应的FS 209E 等级

ISO 1

10

2

ISO 2

100

24

ISO 3

1,000

237

Class 1

ISO 4

10,000

2,370

Class 10

ISO 5

100,000

23,700

Class 100

ISO 6

1,000,000

237,000

Class 1,000

ISO 7

352,000

Class 10,000

ISO 8

3,520,000

Class 100,000

ISO 9

35,200,000

普通房间

关键解读:

   等级数字越小,洁净度越高。ISO 3级比ISO 8级干净得多。

   0.5µm的颗粒是*常用的衡量指标。

   ISO 5级是许多关键操作的“门槛”级别。

   ISO 9级其实就是普通房间,不能称为真正的“洁净室”。

GMP A/B/C/D 级划分行业特定标准

对于医药、医疗器械、无菌食品等行业,除了控制尘埃粒子,微生物(细菌、真菌)的数量是至关重要的监控指标。因此,它们在ISO标准的基础上,增加了微生物限度,形成了特有的A/B/C/D分级系统。

洁净度级别

大致对应的ISO等级

悬浮粒子标准(0.5µm, /m³)

微生物监控动态标准

应用行业

A

ISO 5

3,520

<1 (CFU/m³)

医药、医疗器械、食品

B

ISO 5 (背景)

3,520

5 (CFU/)

医药、医疗器械、食品

C

ISO 7

352,000

25 (CFU/)

医药、医疗器械、食品

D

ISO 8

3,520,000

50 (CFU/)

医药、医疗器械、食品

> 注:微生物标准包括浮游菌、沉降菌、表面微生物等,上表仅为沉降菌的示例。具体标准需查阅**的GMP法规。

各等级典型应用场景

   ISO 1-3(超高端):极少见,用于前沿的纳米技术、量子计算、**半导体研发。

   ISO 4-5(Class 10-100)

       半导体:晶圆制造、光刻、蚀刻。

       医药:无菌制剂灌装、A级层流罩/隔离器内部。

       医疗:高风险植入物(如心脏瓣膜)生产。

       生物实验室:细胞培养、基因测序。

   ISO 6-7(Class 1,000-10,000)

       半导体:封装、测试。

       显示面板:阵列(Array)、成盒(Cell)制程。

       医药:C级区,无菌产品装配、内包装。

       医疗器械:大部分植入式器械(如关节、支架)的组装。

       食品:无菌乳制品、饮料的灌装环境。

   ISO 8(Class 100,000)

       电子:LED封装、SMT贴片线、一般组装。

       医药:D级区,物料清洗、准备、非无菌产品生产。

       医疗器械:初包装、低风险器械生产。

       食品:内包装材料清洗、高风险食品内包。

   受控环境(无等级)

       所有行业:外包装区域、仓库、走道。需控制温湿度、粉尘,但无严格粒子计数要求。

影响洁净室等级的关键工程要素

1.   气流模式:

       单向流(层流):空气以均匀的流速和方向平行流动,像一道“风墙”持续清除污染物。用于ISO 1-5级等高要求区域。

       非单向流(乱流):利用高效过滤器顶送侧回,通过稀释作用降低污染。用于ISO 6-8级等区域。

2.   换气次数:

       单位时间内室内空气的更换次数。等级越高,换气次数越大。

       ISO 6级:70-160/小时

       ISO 7级:30-70/小时

       ISO 8级:10-20/小时

3.   压差控制:

       洁净室必须维持正压,防止外部污染空气侵入。

       不同等级区域之间要保持5-15Pa的压差梯度,确保气流从更洁净的区域流向次洁净的区域。

4.   空气处理系统:

       核心是高效空气过滤器(HEPA) 或超高效空气过滤器(ULPA),用于捕捉空气中的颗粒物。

如何选择合适的等级?

选择洁净室等级的根本原则是“基于风险” 和 “适合用途”。

1.   你的产品/工艺特性是什么?

       怕微粒(如芯片、液晶面板)→ 参考 ISO 标准。

       怕微生物(如药品、食品、手术器械)→ 参考 GMP A/B/C/D 标准。

2.   你的关键操作是什么?

       操作是否敞开?是否直接接触产品?风险越高,所需的洁净度等级就越高。

3.   预算与运营成本:

       等级每提高一级,初投资和后期运行的能耗、维护成本都会呈指数级增长。应在满足要求的前提下,选择*经济合理的等级。

建议:在项目初期,**与工艺工程师、质量部门及专业的净化工程公司共同评估,*终确定*适合的洁净度等级方案。


来源:无锡一净净化设备有限公司
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