Ein Reinraum ist eine spezielle Art der Raumluftkontrolle, die Faktoren wie Partikelanzahl, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und statische Elektrizität in der Luft kontrolliert, um bestimmte Sauberkeitsstandards zu erreichen. Reinräume werden häufig in Hightech-Branchen wie der Halbleiter-, Elektronik-, Pharma-, Luft- und Raumfahrt- und Biomedizinindustrie eingesetzt.
1. Die Zusammensetzung des Reinraums
Zu Reinräumen zählen industrielle Reinräume und biologische Reinräume. Reinräume bestehen aus Reinraumsystemen, Reinraumprozesssystemen und sekundären Verteilungssystemen.
Luftreinheitsgrad
Ein Niveaustandard zur Unterteilung der maximalen Konzentrationsgrenze von Partikeln, die größer oder gleich der betrachteten Partikelgröße pro Luftvolumeneinheit in einem Reinraum sind. Im Inland werden Reinräume im leeren, statischen und dynamischen Zustand gemäß den „Clean Room Design Specifications“ und „Clean Room Construction and Acceptance Specifications“ geprüft und abgenommen.
Kernstandards für Sauberkeit
Die kontinuierliche Stabilität von Sauberkeit und Schadstoffkontrolle ist der Kernstandard für die Prüfung der Qualität von Reinräumen. Der Standard ist je nach Faktoren wie regionalem Umfeld und Sauberkeit in mehrere Stufen unterteilt. Häufig werden internationale Standards und nationale regionale Industriestandards verwendet. Die Umweltstufen von Reinräumen (Bereichen) werden in die Klassen 100, 1.000, 10.000 und 100.000 unterteilt.
2. Reinraumebene
Reinraum der Klasse 100
Eine nahezu staubfreie Umgebung mit nur sehr geringer Partikelmenge in der Luft. Die Innenausstattung ist auf dem neuesten Stand und das Personal trägt bei der Bedienung professionelle, saubere Kleidung.
Sauberkeitsstandard: Die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,5 µm pro Kubikfuß Luft darf 100 nicht überschreiten, und die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,1 µm darf 1000 nicht überschreiten. Es wird auch gesagt, dass die maximal zulässige Anzahl von Staubpartikeln pro Kubikmeter (≥ 0,5 µm) 3500 beträgt, während bei Staubpartikeln ≥ 5 µm 0 sein müssen.
Anwendungsbereich: Wird hauptsächlich in Produktionsprozessen mit extrem hohen Sauberkeitsanforderungen verwendet, wie z. B. bei großflächig integrierten Schaltkreisen, hochpräzisen optischen Geräten und anderen Herstellungsprozessen. In diesen Bereichen muss sichergestellt werden, dass die Produkte in einer staubfreien Umgebung hergestellt werden, um die Auswirkungen von Partikeln auf die Produktqualität zu vermeiden.
Reinraum der Klasse 1.000
Im Vergleich zum Reinraum der Klasse 100 hat sich die Partikelanzahl in der Luft erhöht, bleibt aber weiterhin auf einem niedrigen Niveau. Die Raumaufteilung ist sinnvoll und die Geräte sind geordnet aufgestellt.
Sauberkeitsstandard: Die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,5 µm pro Kubikfuß Luft in einem Reinraum der Klasse 1000 darf 1000 nicht überschreiten, und die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,1 µm darf 10.000 nicht überschreiten. Der Standard für einen Reinraum der Klasse 10.000 besagt, dass die maximal zulässige Anzahl von Staubpartikeln pro Kubikmeter (≥ 0,5 µm) 350.000 und die maximale Anzahl von Staubpartikeln ≥ 5 µm 2.000 beträgt.
Anwendungsbereich: Anwendbar für einige Prozesse mit relativ hohen Anforderungen an die Luftreinheit, wie z. B. die Herstellung optischer Linsen und kleiner elektronischer Komponenten. Obwohl die Sauberkeitsanforderungen in diesen Bereichen nicht so hoch sind wie in Reinräumen der Klasse 100, muss dennoch eine gewisse Luftreinheit aufrechterhalten werden, um die Produktqualität zu gewährleisten.
Reinräume der Klasse 10.000
Die Anzahl der Partikel in der Luft nimmt weiter zu, kann aber dennoch den Anforderungen einiger Prozesse mit mittleren Sauberkeitsanforderungen gerecht werden. Das Raumklima ist sauber und ordentlich und verfügt über entsprechende Beleuchtungs- und Belüftungsmöglichkeiten.
Sauberkeitsstandard: Die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,5 µm in jedem Kubikfuß Luft darf 10.000 Partikel nicht überschreiten, und die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,1 µm darf 100.000 Partikel nicht überschreiten. Es wird auch gesagt, dass die maximal zulässige Anzahl von Staubpartikeln pro Kubikmeter (≥ 0,5 µm) 3.500.000 beträgt und die maximale Anzahl von Staubpartikeln ≥ 5 µm 60.000 beträgt.
Anwendungsbereich: Anwendbar auf einige Prozesse mit mittleren Anforderungen an die Luftreinheit, wie z. B. Pharma- und Lebensmittelherstellungsprozesse. In diesen Bereichen müssen ein niedriger mikrobieller Gehalt und eine gewisse Luftreinheit aufrechterhalten werden, um die Hygiene, Sicherheit und Stabilität des Produkts zu gewährleisten.
Reinraum der Klasse 100.000
Die Anzahl der Partikel in der Luft ist relativ groß, kann aber dennoch in einem akzeptablen Bereich kontrolliert werden. Zur Aufrechterhaltung der Luftreinheit können im Raum Zusatzgeräte wie Luftreiniger, Staubsammler usw. vorhanden sein.
Sauberkeitsstandard: Die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,5 µm pro Kubikfuß Luft darf 100.000 Partikel nicht überschreiten, und die Anzahl der Staubpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 0,1 µm darf 1.000.000 Partikel nicht überschreiten. Es wird auch gesagt, dass die maximal zulässige Anzahl von Staubpartikeln pro Kubikmeter (≥ 0,5 µm) 10.500.000 und die maximale Anzahl von Staubpartikeln ≥ 5 µm 60.000 beträgt.
Anwendungsbereich: Gilt für einige Prozesse mit relativ geringen Anforderungen an die Luftreinheit, wie etwa Kosmetika, bestimmte Lebensmittelherstellungsprozesse usw. In diesen Bereichen gelten relativ geringe Anforderungen an die Luftreinheit, dennoch muss ein gewisses Maß an Sauberkeit aufrechterhalten werden, um die Auswirkungen von Partikeln auf Produkte zu vermeiden.
3. Marktgröße der Reinraumtechnik in China
Derzeit gibt es in Chinas Reinraumbranche nur wenige technologisch fortschrittliche Unternehmen mit der nötigen Kompetenz und Erfahrung für Großprojekte. Es gibt viele kleine Unternehmen. Kleinere Unternehmen sind nicht in der Lage, international tätig zu sein und große, anspruchsvolle Reinraumprojekte umzusetzen. Die Branche ist derzeit von einem starken Wettbewerb geprägt, der sich durch eine hohe Konzentration im Markt für anspruchsvolle Reinraumtechnik und einen relativ zerstreuten Markt für einfache Reinraumtechnik auszeichnet.
Reinräume sind weit verbreitet, und verschiedene Branchen haben unterschiedliche Anforderungen an die Reinraumqualität. Der Bau von Reinräumen muss auf die Branche und die spezifischen Produktionsprozesse des Betreibers abgestimmt sein. Daher sind bei Reinraumprojekten nur Unternehmen mit führender Technologie, starker Stärke, bemerkenswerter historischer Leistung und gutem Image in der Lage, große Projekte in verschiedenen Branchen durchzuführen.
Seit den 1990er Jahren hat sich die gesamte Reinraumbranche mit der kontinuierlichen Marktentwicklung schrittweise weiterentwickelt, die Technologie der Reinraumtechnik hat sich stabilisiert und der Markt ist in eine Reifephase eingetreten. Die Entwicklung der Reinraumtechnik hängt von der Entwicklung der Elektronikindustrie, der Pharmaindustrie und anderer Branchen ab. Mit der industriellen Verlagerung der elektronischen Informationsindustrie wird die Nachfrage nach Reinräumen in den Industrieländern Europas und der USA allmählich sinken, und der Markt für Reinraumtechnik wird von der Reifephase in die Schrumpfphase übergehen.
Mit der Vertiefung des Industrietransfers verlagerte sich die Entwicklung der Elektronikindustrie zunehmend von den Industrieländern Europas und den USA nach Asien und in die Schwellenländer. Gleichzeitig stiegen mit der kontinuierlichen Verbesserung des Wirtschaftsniveaus der Schwellenländer die Anforderungen an die medizinische Versorgung und Lebensmittelsicherheit, und auch der globale Markt für Reinraumtechnik verlagerte sich weiter nach Asien. In den letzten Jahren haben sich die IC-Halbleiter-, Optoelektronik- und Photovoltaikindustrie der Elektronikindustrie zu einem großen Industriecluster in Asien, insbesondere in China, entwickelt.
Angetrieben von der nachgelagerten Elektronik-, Pharma-, Medizin-, Lebensmittel- und anderen Industriezweigen ist Chinas Marktanteil im Bereich Reinraumtechnik von 19,2 % im Jahr 2010 auf 29,3 % im Jahr 2018 gestiegen. Der chinesische Markt für Reinraumtechnik entwickelt sich derzeit rasant. Im Jahr 2017 überschritt der chinesische Markt für Reinräume erstmals die 100-Milliarden-Yuan-Marke; im Jahr 2019 erreichte er bereits 165,51 Milliarden Yuan. Der chinesische Markt für Reinraumtechnik wächst Jahr für Jahr linear und im Wesentlichen synchron zum Weltmarkt. Auch der globale Marktanteil wächst Jahr für Jahr, was auch mit der deutlichen Verbesserung der nationalen Stärke Chinas im Jahr 2019 zusammenhängt.
Der „Entwurf des 14. Fünfjahresplans für die nationale wirtschaftliche und soziale Entwicklung der Volksrepublik China und die langfristigen Ziele bis 2035“ konzentriert sich klar auf strategisch aufstrebende Branchen wie Informationstechnologie der neuen Generation, Biotechnologie, neue Energien, neue Materialien, High-End-Geräte, Fahrzeuge mit neuer Energie, grünen Umweltschutz, Luft- und Raumfahrt, Schiffsausrüstung usw., beschleunigt die Innovation und Anwendung wichtiger Kerntechnologien und fördert die Entwicklung von Branchen wie Biomedizin, biologische Züchtung, Biomaterialien und Bioenergie. Die schnelle Entwicklung der oben genannten Hightech-Branchen wird das rasante Wachstum des Reinraummarktes in Zukunft weiter vorantreiben. Schätzungen zufolge wird der chinesische Reinraummarkt bis 2026 voraussichtlich ein Volumen von 358,65 Milliarden Yuan erreichen und zwischen 2016 und 2026 eine hohe Wachstumsrate von 15,01 % bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate erzielen.
Veröffentlichungszeit: 24. Februar 2025