クリーンルームの誕生
あらゆる技術の出現と発展は、生産のニーズによってもたらされます。クリーンルーム技術も例外ではありません。第二次世界大戦中、米国で製造された航空機航行用のエアベアリングジャイロスコープは、品質の不安定さから、10個につき平均120回の手直しが必要でした。1950年代初頭の朝鮮半島戦争では、米国の16万台の電子通信機器のうち、100万個以上の電子部品が交換されました。レーダーの故障は84%、潜水艦ソナーの故障は48%でした。電子機器や部品の信頼性が低く、品質が不安定なことが原因です。軍とメーカーは原因を調査し、最終的に多くの側面から、不衛生な生産環境に関連していると判断しました。費用を惜しまず、生産工場を閉鎖するためにさまざまな厳格な措置が講じられましたが、効果はごくわずかでした。こうしてクリーンルームが誕生したのです。
クリーンルーム開発
第一段階：1950年代初頭まで、人体に有害な放射性粉塵の捕集問題を解決するために1951年に米国原子力委員会によって開発に成功したHEPA（高効率微粒子空気フィルター）が、生産工場の搬送システムに適用されていました。空気濾過は、まさに現代的な意義を持つクリーンルームの誕生をもたらしたのです。
第二段階：1961年、米国サンディア国立研究所の上級研究員であったウィリス・ホイットフィールドは、当時は層流と呼ばれ、現在では一方向流と呼ばれているものを提案しました。（一方向流）クリーンエアフローの組織計画が策定され、実際のプロジェクトに適用されました。それ以来、クリーンルームはかつてないほどの清浄度レベルに到達しました。
第三段階：同年、米国空軍は世界初のクリーンルーム規格であるTO-00-25--203空軍指令「クリーンルーム及びクリーンベンチの設計及び運用特性に関する規格」を策定・公布しました。これに基づき、クリーンルームを3つのレベルに分類した米国連邦規格FED-STD-209が1963年12月に公布されました。これにより、完璧なクリーンルーム技術の原型が形成されました。
上記の 3 つの重要な進歩は、現代のクリーン ルーム開発の歴史における 3 つの画期的な出来事として称賛されることが多いです。
1960年代半ば、米国ではクリーンルームが様々な産業分野で急速に普及し始めました。軍事産業だけでなく、電子工学、光学、マイクロベアリング、マイクロモーター、感光フィルム、超高純度化学試薬などの産業分野でも導入が進み、当時の科学技術と産業の発展に大きな役割を果たしました。そこで、国内外のクリーンルーム事情について、以下に詳しくご紹介します。
開発比較
海外：1950年代初頭、人体に有害な放射性粉塵を捕集する問題を解決するため、米国原子力委員会は1950年に高効率粒子空気フィルター（HEPA）を導入しました。これはクリーンテクノロジー開発の歴史における最初のマイルストーンとなりました。1960年代には、米国の電子精密機械などの工場でクリーンルームが急増しました。同時に、産業用クリーンルーム技術を生物学的クリーンルームに移植するプロセスが始まりました。1961年には、層流（一方向流）クリーンルームが誕生しました。世界最古のクリーンルーム規格である米国空軍技術教義203が制定されました。1970年代初頭、クリーンルーム建設の焦点は医療、製薬、食品、生化学産業に移り始めました。米国に加え、日本、ドイツ、イギリス、フランス、スイス、旧ソ連、オランダなどの先進工業国もクリーンテクノロジーを重視し、積極的に開発を進めています。1980年代以降、米国と日本は、0.1μmの濾過目標と99.99%の捕集効率を誇る新型超HEPAフィルターの開発に成功しました。そしてついに、0.1μmレベル10と0.1μmレベル1の超HEPAクリーンルームが建設され、クリーンテクノロジーの発展は新たな時代を迎えました。
中国：1960年代初頭から1970年代後半にかけての10年間は、中国のクリーンルーム技術の黎明期であり、礎を築いた時期でした。これは海外より約10年遅れており、経済が弱体で強国外交も行われていない、非常に特殊で困難な時代でした。このような困難な状況下で、精密機械、航空計器、電子産業のニーズに応えるべく、中国のクリーンルーム技術者たちは自らの起業の道を歩み始めました。1970年代後半から1980年代後半にかけて、中国のクリーンルーム技術は輝かしい発展期を迎えました。中国のクリーンルーム技術の発展過程において、多くの画期的で重要な成果は、ほぼすべてこの段階で生まれました。指標は1980年代には諸外国の技術水準に達しました。1990年代初頭から現在に至るまで、中国経済は安定的に急成長を続け、国際投資が継続的に流入し、多くの多国籍企業が中国に数多くのマイクロエレクトロニクス工場を次々と建設してきました。そのため、国内の技術者や研究者は、海外の高水準クリーンルームの設計コンセプトに直接触れる機会が増え、世界の先進的な設備や装置、管理・メンテナンスなどを理解することができます。
科学技術の発展に伴い、中国のクリーンルーム企業も急速に発展しています。人々の生活水準は向上し続け、生活環境と生活の質に対する要求はますます高まっています。クリーンルームエンジニアリング技術は、徐々に家庭用空気浄化にも応用されてきました。現在、中国のクリーンルームプロジェクトは、電子、電化製品、医薬品、食品、科学研究などの産業に適しているだけでなく、家庭、公共の娯楽施設、教育機関などにも利用される可能性があります。科学技術の継続的な発展に伴い、クリーンルームエンジニアリング企業は徐々に数千世帯に広がり、国内のクリーンルーム機器産業の規模も日々拡大し、人々はクリーンルームエンジニアリングの効果をゆっくりと享受し始めています。
投稿日時: 2023年9月20日