Een cleanroom moet voldoen aan de normen van de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) om te worden geclassificeerd. De ISO, opgericht in 1947, is in het leven geroepen om internationale normen vast te stellen voor gevoelige aspecten van wetenschappelijk onderzoek en bedrijfspraktijken, zoals het werken met chemicaliën, vluchtige materialen en gevoelige instrumenten. Hoewel de organisatie vrijwillig is opgericht, hebben de vastgestelde normen fundamentele principes vastgelegd die wereldwijd door organisaties worden nageleefd. Tegenwoordig heeft de ISO meer dan 20.000 normen die bedrijven als leidraad kunnen gebruiken.
De eerste cleanroom werd in 1960 ontwikkeld en ontworpen door Willis Whitfield. Het doel van een cleanroom is om de processen en de inhoud ervan te beschermen tegen invloeden van buitenaf. De mensen die de ruimte gebruiken en de objecten die erin worden getest of vervaardigd, kunnen ervoor zorgen dat een cleanroom niet aan de vereiste reinheidsnormen voldoet. Speciale maatregelen zijn nodig om deze problematische elementen zoveel mogelijk te elimineren.
Een cleanroomclassificatie meet de mate van reinheid door de grootte en het aantal deeltjes per kubieke meter lucht te berekenen. De classificatie begint bij ISO 1 en loopt tot ISO 9, waarbij ISO 1 de hoogste reinheidsgraad aangeeft en ISO 9 de laagste. De meeste cleanrooms vallen in de categorie ISO 7 of 8.
Internationale Organisatie voor Standaardisatie Deeltjesnormen
| Klas | Maximaal aantal deeltjes/m3 | 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 | Klasse 1 | |
| ISO 4 | 10.000 | 2.370 | 1.020 | 352 | 83 | Klas 10 | |
| ISO 5 | 100.000 | 23.700 | 10.200 | 3.520 | 832 | 29 | Klasse 100 |
| ISO 6 | 1.000.000 | 237.000 | 102.000 | 35.200 | 8.320 | 293 | Klasse 1.000 |
| ISO 7 | 352.000 | 83.200 | 2.930 | Klasse 10.000 | |||
| ISO 8 | 3.520.000 | 832.000 | 29.300 | Klasse 100.000 | |||
| ISO 9 | 35.200.000 | 8.320.000 | 293.000 | Kamerlucht | |||
Federale normen 209 E – Classificaties van normen voor cleanrooms
| Maximaal aantal deeltjes/m3 | |||||
| Klas | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | >=10 µm | >=25 µm |
| Klasse 1 | 3.000 | 0 | 0 | 0 | |
| Klasse 2 | 300.000 | 2.000 | 30 | ||
| Klasse 3 | 1.000.000 | 20.000 | 4.000 | 300 | |
| Klasse 4 | 20.000 | 40.000 | 4.000 | ||
Hoe houd je een schone ruimte?
Aangezien een cleanroom bedoeld is voor het bestuderen of bewerken van delicate en fragiele onderdelen, lijkt het zeer onwaarschijnlijk dat een besmet voorwerp in zo'n omgeving terechtkomt. Er is echter altijd een risico, en er moeten maatregelen worden genomen om dit te beheersen.
Er zijn twee factoren die de classificatie van een cleanroom kunnen verlagen. De eerste factor zijn de mensen die de ruimte gebruiken. De tweede factor zijn de voorwerpen of materialen die erin worden gebracht. Ongeacht de toewijding van het cleanroompersoneel, zijn fouten onvermijdelijk. In een hectische situatie kunnen mensen vergeten alle protocollen te volgen, ongepaste kleding dragen of andere aspecten van persoonlijke hygiëne verwaarlozen.
Om deze tekortkomingen te voorkomen, stellen bedrijven eisen aan de kleding die cleanroompersoneel moet dragen. Deze eisen zijn afhankelijk van de processen die in de cleanroom plaatsvinden. Normale cleanroomkleding bestaat uit schoenovertrekken, mutsen of haarnetjes, een veiligheidsbril, handschoenen en een schort. De strengste normen schrijven het dragen van een volledig beschermend pak voor, met een eigen luchttoevoer die voorkomt dat de drager de cleanroom met zijn of haar adem verontreinigt.
Problemen bij het handhaven van een cleanroomclassificatie
De kwaliteit van het luchtcirculatiesysteem in een cleanroom is het belangrijkste probleem voor het behoud van de cleanroomclassificatie. Zelfs als een cleanroom al een classificatie heeft, kan die classificatie gemakkelijk veranderen of zelfs helemaal verloren gaan als het luchtfiltratiesysteem slecht is. De kwaliteit van het systeem hangt sterk af van het aantal benodigde filters en de efficiëntie van de luchtstroom.
Een belangrijke factor om rekening mee te houden zijn de kosten, die het grootste deel van de onderhoudskosten van een cleanroom uitmaken. Bij het plannen van een cleanroom volgens een specifieke norm moeten fabrikanten een aantal zaken in overweging nemen. Ten eerste het aantal filters dat nodig is om de luchtkwaliteit in de ruimte te waarborgen. Ten tweede het airconditioningsysteem, dat ervoor zorgt dat de temperatuur in de cleanroom stabiel blijft. Ten slotte is er het ontwerp van de ruimte. In veel gevallen vragen bedrijven om een cleanroom die groter of kleiner is dan ze nodig hebben. Daarom moet het ontwerp van de cleanroom zorgvuldig worden geanalyseerd, zodat het precies voldoet aan de eisen van de beoogde toepassing.
Welke industrieën vereisen de strengste classificaties voor cleanrooms?
Naarmate de technologie vordert, zijn er cruciale factoren die van invloed zijn op de productie van technische apparaten. Een van de grootste uitdagingen is de beheersing van minuscule elementen die de werking van een gevoelig apparaat kunnen verstoren.
De meest voor de hand liggende behoefte aan een contaminatievrije omgeving is te vinden in de farmaceutische industrie, waar dampen of luchtverontreiniging de productie van geneesmiddelen kunnen beïnvloeden. Industrieën die complexe miniatuurcircuits voor precisie-instrumenten produceren, moeten er zeker van zijn dat de productie en assemblage beschermd zijn. Dit zijn slechts twee van de vele industrieën die cleanrooms gebruiken. Andere voorbeelden zijn de lucht- en ruimtevaart, optica en nanotechnologie. Technische apparaten zijn kleiner en gevoeliger dan ooit tevoren, waardoor cleanrooms een cruciaal onderdeel zullen blijven van een efficiënte productie.
Geplaatst op: 29 maart 2023