潔凈室工程行業(yè)是服務(wù)于高科技、國(guó)計(jì)民生的常青產(chǎn)業(yè)，尖端科技的發(fā)展與居民日常生活質(zhì)量的提升無(wú)不有賴于潔凈技術(shù)發(fā)展作為其幕后的支持。近年來(lái)，隨著人們生活水平的逐步提高，潔凈室相關(guān)技術(shù)也從服務(wù)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高端，逐漸向服務(wù)普通工作和生活領(lǐng)域擴(kuò)展，在食品生產(chǎn)和流通各環(huán)節(jié)、高端裝備制造、高端商業(yè)寫(xiě)字樓、大型數(shù)據(jù)中心、大型活動(dòng)場(chǎng)所，甚至美容化妝等領(lǐng)域都取得了廣泛的應(yīng)用。
潔凈室工程行業(yè)按照客戶的要求，提供對(duì)微粒、有害空氣、細(xì)菌等污染物的有效控制，溫度、濕度、噪聲、照度、潔凈度、室內(nèi)壓差、氣流速度與氣流分布、振動(dòng)、靜電等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足安全生產(chǎn)需求的潔凈受控空間。潔凈室的主要作用在于為產(chǎn)品生產(chǎn)(如硅芯片等)和服務(wù)提供所需環(huán)境的潔凈程度，以及溫濕度、微震動(dòng)、噪聲、照度等各項(xiàng)指標(biāo)，使相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)能夠在一個(gè)滿足要求的、受控的、良好的環(huán)境空間中進(jìn)行生產(chǎn)和操作，從而達(dá)到提高產(chǎn)品生產(chǎn)的良品率，改善和提升相關(guān)服務(wù)質(zhì)量的目標(biāo)。
潔凈室工程主要包括潔凈室設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理前后相關(guān)的三個(gè)環(huán)節(jié)。質(zhì)量源于設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)是核心。而潔凈工程的施工又區(qū)別于一般的建筑工程，包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)(俗稱“房中房”)；空調(diào)凈化系統(tǒng)；供電、自控、弱電系統(tǒng)；純水、特氣、物料供應(yīng)系統(tǒng)；廢氣、廢水處理系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)施。運(yùn)行管理包括：實(shí)時(shí)檢測(cè)，人員培訓(xùn)，設(shè)備維護(hù)，以保證受控的生產(chǎn)科研環(huán)境持續(xù)符合要求。三個(gè)環(huán)節(jié)涵蓋了空態(tài)、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)三個(gè)占有狀態(tài)；環(huán)境受控又融合了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、生產(chǎn)認(rèn)證的概念和程序；加之潔凈技術(shù)跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨學(xué)科的特點(diǎn)：使之潔凈室工程的難度和復(fù)雜性增加。因此對(duì)于潔凈室工程行業(yè)來(lái)說(shuō)，優(yōu)化設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的協(xié)調(diào)與管控、工程相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)客戶需求的理解和實(shí)現(xiàn)，以及對(duì)設(shè)計(jì)變更的準(zhǔn)備和響應(yīng)程度等都是衡量潔凈室施工團(tuán)隊(duì)能力的重要指標(biāo)。
1.我國(guó)潔凈室工程行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
從目前我國(guó)潔凈室行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展來(lái)看，電子信息、航空航天、精密儀器、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)，極大地推動(dòng)了潔凈室的市場(chǎng)需求，進(jìn)而帶動(dòng)潔凈室工程行業(yè)的大發(fā)展。根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)綜合測(cè)算，2007年中國(guó)潔凈室工程行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模為217．14億元，盡管其間受2008年全球金融危機(jī)的影響，部分行業(yè)需求下降，波及到潔凈室工程行業(yè)，但2009年下半年起，受國(guó)家發(fā)布電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃、電子信息產(chǎn)品市場(chǎng)需求釋放等因素的影響，行業(yè)對(duì)潔凈室的需求迅速恢復(fù)，使?jié)崈羰夜こ绦袠I(yè)市場(chǎng)回暖。截止到2011年整個(gè)潔凈室工程行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到387．77億元，五年間的年均復(fù)合增長(zhǎng)率平均為15．6％。
1.2行業(yè)技術(shù)水平和特點(diǎn)
(1)更高的技術(shù)適應(yīng)性與靈活性
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很快，高科技的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，尤其是電子工業(yè)的發(fā)展更是日新月異，像集成電路的發(fā)展兩三年就更新一代。IC芯片的發(fā)展遵循“摩爾定律”(Intel公司創(chuàng)始人之一GordonE．Moore1965年預(yù)言)，芯片上可容納的晶體管數(shù)目(即集成度)每18個(gè)月便可增加1倍。
10年(2000年一2010年)間我國(guó)IC的主流技術(shù)由5英寸、6英寸、0．5lam以上工藝水平提升到8英寸0．18lam～0．25m，12英寸、110nm~90nm～65nm。表征工藝水平的最小線寬(即特征尺寸featUresiZe)，目前已進(jìn)入納米(nm)級(jí)，“中芯國(guó)際”32／28nm已取得關(guān)鍵技術(shù)突破，將在“十二五”中期進(jìn)入量產(chǎn)。
TFT．LCD的發(fā)展速度更快，一二年就上一個(gè)臺(tái)階：北京京東方n一LCD薄膜晶體管液晶顯示器5代線(基板尺寸1100lnnl×1300mm)剛投產(chǎn)，即開(kāi)始建設(shè)合肥京東方6代線(基板尺寸1500mm×1850mm)；不到2年又開(kāi)始北京京東方8．5代線(基板尺寸2200mm×2500mm)的建設(shè)。目前中電熊貓正規(guī)劃TFT—LCD10代線(基板尺寸2889mm×3130mm)的建設(shè)。
這就要求為其服務(wù)的高級(jí)別的潔凈室必須能適應(yīng)其發(fā)展速度，有極好的靈活性和適應(yīng)性，以滿足微電子、光電子等生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展進(jìn)步的要求。建造一個(gè)潔凈廠房投入成本高，使用時(shí)問(wèn)長(zhǎng)，不是一二年就會(huì)拆掉重建。
因此，在潔凈室設(shè)計(jì)與建造時(shí)必須考慮到生產(chǎn)工藝流程的不斷發(fā)展和變化，使?jié)崈羰揖邆涓玫倪m應(yīng)性和靈活性。對(duì)于潔凈室工程行業(yè)來(lái)說(shuō)，在施工過(guò)程中，或者是在潔凈室使用過(guò)程中，都會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)工藝流程的改變引起的氣流組織、設(shè)備容量等方面的變化而導(dǎo)致設(shè)計(jì)的改變，而這種變更需要在前期設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留好變更的空間，否則將會(huì)為后期的改變埋下隱患。
(2)相關(guān)工藝復(fù)雜，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大潔凈室通常用于對(duì)環(huán)境要求較高、工業(yè)流程復(fù)雜的高科技行業(yè)，以及對(duì)人民群眾的生命健康造成威脅的醫(yī)療衛(wèi)生和食品行業(yè)。在潔凈室受控空間中，偶爾有一個(gè)大分子的出現(xiàn)，或者是一個(gè)細(xì)菌的產(chǎn)生都會(huì)對(duì)成品率和人民的生命健康造成巨大的影響。如一個(gè)細(xì)菌如果得不到及時(shí)的處理，則可能在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)就會(huì)形成一個(gè)大的菌落；而大粒子的出現(xiàn)則有可能造成一批次產(chǎn)品的報(bào)廢，嚴(yán)重的情況下甚至導(dǎo)致潔凈室的報(bào)廢。而在氣流組織中，如果人員或半成品的流動(dòng)造成了對(duì)潔凈室氣流的特殊擾動(dòng)，就會(huì)打破潔凈室內(nèi)部氣流平衡，引發(fā)各潔凈區(qū)域之間氣流的串?dāng)_，造成難以估量的損失。
(3)設(shè)計(jì)和施工復(fù)雜，建造費(fèi)用高高級(jí)別潔凈室的建造費(fèi)用很高，一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)于1O0級(jí)(FS209)單向流的潔凈室，其室內(nèi)裝修(墻、頂、地、門(mén)、窗等)和空調(diào)凈化系統(tǒng)(包括制冷空調(diào)設(shè)備和管道配件、凈化設(shè)備和配件等)的初投資大約為人民幣10000元／mz。如果加上純水制備設(shè)備和系統(tǒng)管道，純氣發(fā)生和系統(tǒng)管道，廢水治理設(shè)備和管道，消防系統(tǒng)，供配電和自控系統(tǒng)，真空清掃系統(tǒng)，等等，其單位面積的建造投資費(fèi)用高達(dá)25000～30000元／m2。
3.2市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)：由價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向價(jià)值競(jìng)爭(zhēng)
隨著電子產(chǎn)品的集成化、精密化、薄(微)型化、功能化等趨勢(shì)，對(duì)元器件的可靠性要求越來(lái)越高，電子信息制造業(yè)對(duì)潔凈室的要求標(biāo)準(zhǔn)也更加嚴(yán)格。微量(小)的臟污或微弱的靜電都有可能造成元器件產(chǎn)品良品率的大幅降低，直接影響公司的效益。目前硬盤(pán)磁頭的靜電壓閾值已經(jīng)下降~1]3V以內(nèi)，部分IC的封裝環(huán)境要求達(dá)到Classl0(FS209)甚至Class1(FS209)的水平。電子信息行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和高性能要求促使?jié)崈羰夜こ绦袠I(yè)企業(yè)由價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，只有具備技術(shù)研發(fā)、自主創(chuàng)新能力的企業(yè)才能滿足客戶需求而持續(xù)發(fā)展，才能設(shè)計(jì)和建造符合要求的高端的潔凈室，相關(guān)技術(shù)和服務(wù)能力的提升將成為未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
3.3市場(chǎng)需求：向節(jié)能方向發(fā)展
潔凈廠房是我國(guó)的耗能大戶之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，潔凈室的能耗是一般寫(xiě)字樓的10—3O倍。我國(guó)的8英寸芯片廠，潔凈室單位面積能耗比美國(guó)同類型工廠高15％(美國(guó)耗能1．28kw／m1．63kW／m，而中國(guó)耗能1．48kW／m1．93kW／m)。以上海某知名芯片廠為例，其全年耗電量的51％是用于潔凈室運(yùn)行及相關(guān)的維護(hù)，如果將這51％的能耗合理降低，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)就意味著利潤(rùn)的增長(zhǎng)。因此，潔凈室下游相關(guān)行業(yè)企業(yè)越來(lái)越重視潔凈室的節(jié)能問(wèn)題。這就要求潔凈室工程行業(yè)企業(yè)，從客戶需求出發(fā)，從設(shè)計(jì)理念、建造施工、設(shè)備配備及運(yùn)行等各個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，只有采取全方位的節(jié)能技術(shù)，整個(gè)潔凈室行業(yè)才能持續(xù)、良性發(fā)展。
3.4技術(shù)走勢(shì)：向空氣分子控制等高端潔凈室工程技術(shù)發(fā)展
空氣分子污染AMC作為IC工廠所關(guān)心的問(wèn)題于20年前最先由日本人提出，近年來(lái)，世界Ic卡技術(shù)發(fā)展迅速，IC芯片日益微型化，目前已經(jīng)有贏徑為0.4lilln的世界最小的非接觸型無(wú)線射頻識(shí)別芯片。AMC對(duì)當(dāng)前的IC生產(chǎn)其潛在的污染比粒子污染要廣泛多，粒子污染控制只需要確定粒徑及個(gè)數(shù)，但對(duì)AMC控制而言，除了受芯片線寬的縮小而變化外，并受工藝、工藝設(shè)備、工藝材料及傳送系統(tǒng)等的影響；更有甚者用于某一工序的各種工藝材料(化學(xué)品、特種氣體等)在很多情況下其微量的分子殘余對(duì)下一工序往往可能就是污染物。因此，IC生產(chǎn)過(guò)程中的某些加工工序及工序問(wèn)的材料傳送和存放環(huán)境中，AMC已成為嚴(yán)重影響成品率的重要問(wèn)題，AMC分子控制技術(shù)成為潔凈室設(shè)計(jì)與施工建設(shè)的主流趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)的潔凈室工程行業(yè)企業(yè)中已經(jīng)開(kāi)始從事此方向的研究。在該領(lǐng)域比較領(lǐng)先的企業(yè)有，亞翔系統(tǒng)集成科技(蘇州)股份有限公司，可以說(shuō)在分子凈化技術(shù)方面該公司已經(jīng)走在了同行業(yè)的前列。而中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院則在防微震方面技術(shù)領(lǐng)先。