听Leo聊光器件行业：（11）关于洁净室的诸多错误认识

10/13/2014, 编者按：国庆之后第一篇专栏，Leo老师说给大家换换口味，探讨一下一个和几乎所有光器件公司都密不可分的问题，洁净室的问题。洁净室对光器件公司司空见惯，但是我们对洁净室的认识是否都没有问题呢？让我们听Leo老师讲讲他的看法。

     光器件行业的各个公司里，很多公司的高层以及Facility的负责人都对洁净室有着各种各样错误的认识，其错误认识之多，估计是在所有二线支持领域中是最多的。我列举一下常见的关于洁净室的错误认识：
1.领导或者客户来人，带白手套在洁净室某个柜子顶一摸，好多灰尘，于是反讥生产管理人员：这就是你们10万级（或者1万级）洁净室？ 然后生产管理人员就灰头土脸的低下头
2.使用风淋门可以把人身上的灰尘去掉，从而减少人带入的灰尘，对洁净度有重大帮助
3.不对洁净室进行强制通风可以减少灰尘进入，有利于保持洁净度
4.在洁净室保持从内到外的正压有助减少外来灰尘进入，从而对洁净度有重大帮助
5.只要外来灰尘基本被挡在外面，厂房的洁净度就可以保持不变
6.生产光器件，洁净室是必备的
7.洁净室里不能堆放有纸张和纸箱，因为它产生灰尘
8.洁净室的验收标准是明确的，只要在正常运行情况下尘埃度低于标准就是合格的
9.尘埃计数仪的准确度是可信的
      要解释这些认识，要先说洁净室的灰尘从哪里来。通常情况下，光器件车间是关闭窗户的，这样在外面灰尘源被基本阻断的情况下，其主要灰尘源是来自于室内人员的活动，其比例可以高达90%，其他物品，包括产品，材料，工具，当然也包括纸箱纸张，在静态情况下产生的灰尘与人体运动产生灰尘相比，几乎可以忽略。所以第七条认识是错误的，但是，如果员工需要频繁磨蹭纸张，那就要尽量避免。 如果室内再采用彩钢板墙壁和环氧地坪，那建筑的灰尘产生量也只是人活动的10%一下，比例很低。 如果我们有可以看见灰尘的设备，人其实就是包含在一团从里到外逐渐稀薄的尘埃雾霾里的，围绕人的都是人活动产生的灰尘。下面是一些关于人在洁净室里活动的数字，显示出人活动对洁净度的影响：
1.室内结构表面发尘量，以地面为准，大约相应8平方米地面时的表面发尘量与一个静止的人的发尘量相当。
2.人类在头部和躯干做动作时每分钟将产生1000000个大于0.3微米的微粒
3.人类以0.9m/s的速度行走时每分钟将产生5000000个大于0.3微米的微粒
 
      人活动产生的灰尘中，很大比例来自衣服，所以采用比较不易掉尘的布料很重要，比较而言，棉质发尘量最大，以下依次为的确良、去静电纯涤纶、尼龙， 式样上大挂式发尘量最大，上下分装型次之，全罩型最少。
洁净室在有人活动和没人活动的时候，洁净度之比是3~7倍， 甚至更高，要看拥挤程度和人活动的幅度。满载（指装有设备仪器的房间）的洁净度和空载（无设备的空房间）的比是2~3倍，所以，洁净厂房在有人活动的时候是无法获得一个准确的洁净度的，洁净室验收时只能在静态（就是无人活动）、满载（放好东西）的情况下验收。考虑到动态下要低于十万级，故在静态满载下，洁净度低于2万级，我们可以认定这是十万级。所以洁净室其实是无法有个明确的验收标准的，只能是个大概。这指出了第八条的错误。

    另外，尘埃计恐怕是我们能够接触到的测量仪器中最不靠谱的一个，国家标准的精度是+/-20%, 实际上误差常常超过50%。它的工作原来是光照射到灰尘上散射，然后根据散射光强度判断大小并计数，想想这种工作模式就知道其精度不高。所以尘埃计只能给个洁净度的数量级大小，不能指望得到准确数字。这是第九条的错误所在。

    因为洁净室的尘埃主要是来自于室内人的活动，所以通过彻底隔绝外部尘埃是无法提高内部洁净度的，内部洁净度的控制和保持来自于对内部空气的循环净化，这其实是个稀释的过程。 所以第二条认识里提到的风淋门基本没作用，唯一的作用可能就是告诉人们你已经要进入洁净室了。 第三条、第四条、第五条认识都是误以为尘埃来自外部的，所以也是错的。 另外，也正是由于室内的人员是主要尘埃源，所以洁净室风机需要持续运作，一旦停止清洁空气的循环，洁净度马上大幅度下降。

    我们通常讲洁净度10万级或者1万级，那是指空气中每立方英尺（一英尺等于30厘米）范围内0.5微米左右的尘埃数不超过10万个或者1万个，这里只计算0.5微米级别的， 不含大于或者小于0.5微米的级别的。 灰尘的尺寸大小数量差别很大，当0.5微米大小的灰尘是1万个的时候，0.1微米的灰尘可能是20万个。所以，即使是1万级洁净室，也有非常非常多的尘埃，这些尘埃如果沉降下来到了柜子顶部，只要没人去拂动它，其实它是不影响洁净度的，1万级洁净室里柜顶有大量灰尘，但空气中的洁净度却是达标的，这是很正常的现象，我曾经经历过。所以，领导或者客人对生产管理人员的批评从技术上是错的。当然，生产管理人员应该积极做好清洁工作，洁净室里出现大量灰尘总不能说明你做的很好，这个批评从管理上来说又是对的。

    最后一个问题，到底光器件行业需不需要洁净室？需要多大的级别？我经历过1万级洁净室的公司，也见过使用非洁净室做高功率器件的公司，都可以运作，我的判断是洁净室的必要性并不高。 这是因为灰尘对光器件的损害主要在光路中产生损耗（Insertion Loss）和回程放射（Return Loss）。单模光纤的Core只有十微米的，灰尘只有落在这个上面才能产生损耗，而灰尘刚好落在这个上面的概率极其低，而多模光纤Core的直径有50微米以上，一般几个微米的灰尘也产生不了多少损耗。其实灰尘对光器件的影响更多是在经过透镜扩束后灰尘落在光路中，产生较大的Return Loss，但是，光器件中产生Return Loss的地方很多，运气好的话，影响不大所以，所以，如果灰尘不严重的话，灰尘影响合格率的情况并不严重。 不过，由于行业内的龙头公司都建设了10万级洁净室，我们的客户也把10万级当成了最低标准，如果某个公司没有10万级的洁净室，那就会影响订单，所以，尽管洁净室可能用处不大，但多数公司都在跟随建设，这就不是技术上需要不需要的问题了，而是销售方面需要不需要的问题。

关于作者
    本专栏作者Leo Ye 1996年进入光通讯行业，先后在光器件龙头企业JDSU（加拿大和美国）， Oplink，Finisar，光库，索尔思（Source）等公司工作过，担任过生产工程师，生产经理，研发经理，物流总监，厂务总监，运营总监，运营副总，研发总监和精益改造（Lean）小组组长等等。管理过所在公司的运营、研发、采购、进出口、仓库、设备、厂务、IT、人事行政和培训等业务，曾经主持研发了JDSU新一代全胶光环形器，组织实施了Oplink的ISO14001，组织了索尔思的精益改造等等。 Leo老师在中美加三国多个学校学习过，有三项中国专利，五项美国专利，他经历过光通讯的泡沫和起伏，做过多个岗位，对光器件行业有着深刻的认识，我们这里专门开辟专栏，刊载他的系列短文，以飨读者，读者如果有问题，可以和我们编辑联系，邮件：info@c-fol.net， Leo Ye的联系方式是： dp536@yahoo.com。