Die Geburt des Reinraums
Die Entstehung und Entwicklung aller Technologien ist auf die Bedürfnisse der Produktion zurückzuführen. Reinraumtechnik ist da keine Ausnahme. Während des Zweiten Weltkriegs mussten in den USA hergestellte Luftlagerkreisel für die Flugzeugnavigation aufgrund instabiler Qualität durchschnittlich 120 Mal pro 10 Kreisel überarbeitet werden. Während des Krieges auf der koreanischen Halbinsel in den frühen 1950er Jahren wurden in den 160.000 elektronischen Kommunikationsgeräten in den Vereinigten Staaten mehr als eine Million elektronische Komponenten ausgetauscht. Radarausfälle traten in 84 % der Fälle auf, und U-Boot-Sonarausfälle traten in 48 % der Fälle auf. Der Grund dafür ist, dass elektronische Geräte und Teile eine schlechte Zuverlässigkeit und instabile Qualität aufweisen. Das Militär und die Hersteller untersuchten die Ursache und stellten schließlich unter vielen Aspekten fest, dass es sich um eine unsaubere Produktionsumgebung handelte. Obwohl keine Kosten gescheut wurden und verschiedene strenge Maßnahmen ergriffen wurden, um die Produktionswerkstatt zu schließen, waren die Ergebnisse minimal. Das war also die Geburtsstunde des Reinraums!
Reinraumentwicklung
Die erste Stufe: Bis in die frühen 1950er Jahre wurde der HEPA-High Efficiency Particulate Air Filter, der 1951 von der US-Atomenergiekommission erfolgreich entwickelt wurde, um das Problem der Abscheidung von radioaktivem Staub, der für den Menschen schädlich ist, zu lösen, im Fördersystem eingesetzt von Produktionswerkstätten. Durch die Luftfiltration entstand tatsächlich ein Reinraum mit moderner Bedeutung.
Die zweite Stufe: Im Jahr 1961 schlug Willis Whitfield, ein leitender Forscher an den Sandia National Laboratories in den Vereinigten Staaten, eine sogenannte laminare Strömung vor, die heute als unidirektionale Strömung bezeichnet wird. (unidirektionaler Fluss) Organisationsplan für sauberen Luftstrom erstellt und auf tatsächliche Projekte angewendet. Seitdem hat der Reinraum ein beispielloses Maß an Sauberkeit erreicht.
Die dritte Stufe: Im selben Jahr formulierte und veröffentlichte die US Air Force den weltweit ersten Reinraumstandard TO-00-25--203 Air Force Directive „Standard for the Design and Operational Characteristics of Clean Rooms and Clean Benches“. Auf dieser Grundlage wurde im Dezember 1963 der US-Bundesstandard FED-STD-209 verkündet, der Reinräume in drei Ebenen einteilte. Bisher wurde der Prototyp perfekter Reinraumtechnologie gebildet.
Die oben genannten drei wichtigen Fortschritte werden oft als drei Meilensteine in der Geschichte der modernen Reinraumentwicklung gefeiert.
Mitte der 1960er Jahre entstanden in verschiedenen Industriezweigen der Vereinigten Staaten Reinräume. Es wurde nicht nur in der Militärindustrie eingesetzt, sondern auch in der Elektronik, Optik, Mikrolagern, Mikromotoren, lichtempfindlichen Filmen, hochreinen chemischen Reagenzien und anderen Industriezweigen gefördert und spielte eine große Rolle bei der Förderung der Entwicklung von Wissenschaft, Technologie und Industrie damals. Zu diesem Zweck erfolgt im Folgenden eine ausführliche Einführung in das In- und Ausland.
Entwicklungsvergleich
Im Ausland: Um das Problem der Abscheidung von radioaktivem Staub, der für den menschlichen Körper schädlich ist, zu lösen, führte die US-Atomenergiekommission Anfang der 1950er Jahre den hocheffizienten Partikelluftfilter (HEPA) ein, der den ersten Meilenstein darstellte die Geschichte der Entwicklung sauberer Technologie. In den 1960er Jahren entstanden in den Vereinigten Staaten Reinräume in elektronischen Präzisionsmaschinen und anderen Fabriken. Gleichzeitig begann der Prozess der Übertragung der industriellen Reinraumtechnik auf biologische Reinräume. Im Jahr 1961 wurde der Reinraum mit laminarer Strömung (unidirektionaler Strömung) geboren. Der weltweit früheste Reinraumstandard – die Technische Doktrin 203 der US Air Force – wurde geschaffen. In den frühen 1970er Jahren begann sich der Schwerpunkt des Reinraumbaus auf die Medizin-, Pharma-, Lebensmittel- und Biochemieindustrie zu verlagern. Neben den Vereinigten Staaten legen auch andere industriell fortgeschrittene Länder wie Japan, Deutschland, das Vereinigte Königreich, Frankreich, die Schweiz, die ehemalige Sowjetunion, die Niederlande usw. großen Wert auf saubere Technologien und entwickeln diese energisch weiter. Nach den 1980er Jahren entwickelten die USA und Japan erfolgreich neue Ultra-Hepa-Filter mit einem Filtrationsziel von 0,1 μm und einer Sammeleffizienz von 99,99 %. Schließlich wurden Ultra-Hepa-Reinräume mit 0,1 μm Level 10 und 0,1 μm Level 1 gebaut, was die Entwicklung sauberer Technologie in eine neue Ära brachte.
China: Von den frühen 1960er bis in die späten 1970er Jahre waren diese zehn Jahre die Anfangs- und Gründungsphase der chinesischen Reinraumtechnologie. Etwa zehn Jahre später als im Ausland. Es war eine ganz besondere und schwierige Ära mit einer schwachen Wirtschaft und keiner starken Diplomatie des Landes. Unter solch schwierigen Bedingungen und rund um die Bedürfnisse von Präzisionsmaschinen, Luftfahrtinstrumenten und der Elektronikindustrie begannen Chinas Mitarbeiter im Bereich der Reinraumtechnologie ihre eigene unternehmerische Reise. Von Ende der 1970er bis Ende der 1980er Jahre erlebte Chinas Reinraumtechnologie eine sonnige Entwicklungsphase. Im Entwicklungsprozess der chinesischen Reinraumtechnologie wurden fast alle in dieser Phase viele bahnbrechende und wichtige Errungenschaften erzielt. Die Indikatoren haben in den 1980er Jahren das technische Niveau ausländischer Länder erreicht. Von Anfang der 1990er Jahre bis heute verzeichnete Chinas Wirtschaft ein stabiles und schnelles Wachstum, es wurden weiterhin internationale Investitionen getätigt und eine Reihe multinationaler Konzerne haben nacheinander zahlreiche Mikroelektronikfabriken in China gebaut. Daher haben inländische Technologie und Forscher mehr Möglichkeiten, direkt mit den Designkonzepten ausländischer Reinräume auf hohem Niveau in Kontakt zu treten und die fortschrittlichen Geräte und Geräte, die Verwaltung und Wartung usw. der Welt zu verstehen.
Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie entwickeln sich auch Chinas Reinraumunternehmen rasant. Der Lebensstandard der Menschen verbessert sich weiter und ihre Ansprüche an Wohnumfeld und Lebensqualität werden immer höher. Die Technologie der Reinraumtechnik wurde nach und nach an die Luftreinigung im Haushalt angepasst. Derzeit eignen sich Chinas Reinraumprojekte nicht nur für die Bereiche Elektronik, Elektrogeräte, Medizin, Lebensmittel, wissenschaftliche Forschung und andere Branchen, sondern werden wahrscheinlich auch in Privathaushalten, öffentlichen Unterhaltungsstätten, Bildungseinrichtungen usw. eingesetzt. Mit der kontinuierlichen Entwicklung Dank der Wissenschaft und Technologie haben sich Reinraumtechnikunternehmen nach und nach auf Tausende von Haushalten ausgeweitet. Auch der Umfang der heimischen Reinraumausrüstungsindustrie ist von Tag zu Tag gewachsen, und die Menschen beginnen langsam, die Auswirkungen der Reinraumtechnik zu genießen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20.09.2023