一切技术的产生与发展,都是出于生产的需要,洁净室技术也不例外。
洁净技术是适应实验研究与产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性等方面要求而诞生的一门新兴技术。
洁净室(cleanroom)这个名词和概念源于18世纪六十年代的欧洲医学,当时的理解仅限于经喷洒消毒后可以控制伤口感染率的处置室、手术室这类灭菌处理的工作环境。
现代洁净室虽然延用了这个名词,但在定义和内涵上都与原有的概念有根本的不同,现代洁净室形成一项专门技术,其历史不过只有半个世纪。
高效空气过滤器的发明和应用是洁净技术发展史上的第一个里程碑。在第二次世界大战期间,美国生产的飞机导航用气浮陀罗仪,由于质量不稳定,每10个陀罗仪平均要返工120次。20世纪50年代初朝鲜半岛战争期间,美国的16万台电子通讯设备,更换了百万个以上的电子部件,雷达出故障的时间占84%,潜水艇声纳出故障的时间占48%。原因都是电子器件、零部件的可靠性差,质量不稳定。军方与厂商究其原因,最终从多方面判定与生产环境不洁净有关。尽管当时曾不惜工本,采取了种种严密措施来封闭生产车间,但收效甚微。直到20世纪50年代初,美国原子能委员会为解决对人体有害的放射性尘埃的捕集问题,于1951年研制成功的高效空气过滤器(HEPA—High Efficiency Particulate
AirFilter)应用于生产车间的送风过滤,才真正诞生了具有现代意义的洁净室。
层流洁净室的出现是洁净技术发展史上的第二个里程碑。1961年美国桑第阿国家实验室(Sandia National
Laboratories)的高级研究人员怀特菲尔特(Willis
Whitfield)提出了当时称之为层流(laminar
flow),现正名为单向流(unidirectional
flow)的洁净空气流组织方案,并应用于实际工程。从此洁净室达到了前所未有的更高洁净级别。
美国联邦标准的公布是洁净技术发展史上的第三个里程碑。同年美国空军制定颁发了世界上第一个洁净室标准TO—00—25——203空军指令“洁净室与洁净工作台的设计与运转特性标准”。在此基础上,1963年12月公布了将洁净室划分为三个级别的美国联邦标准FED—STD—209。至此形成了完善的洁净室技术的雏形。
以上的这三个关键的进步,常被誉为现代洁净室发展历史上的三个里程碑。