在无尘室环境中，温湿度控制技术是确保工艺稳定性和产品良率的基石级技术。其核心目标并非仅仅提供舒适的人体环境，而是实现并维持一个高度精确、高度稳定的物理参数基准。这一要求源于现代精密制造（如半导体光刻、精密光学元件加工）与生命科学研究对环境变量的极端敏感性。

温度波动会直接导致材料发生微观尺度的热胀冷缩。在集成电路制造中，即使0.1摄氏度的温度偏差也可能引起硅片对准误差或关键尺寸（CD）漂移，从而造成器件失效。湿度控制则关乎静电荷管理、光刻胶特性及金属腐蚀速率。湿度过低会加剧静电积累，吸附微粒或损伤敏感电路；湿度过高则可能引发光刻胶吸湿变形、促使金属导线发生电化学腐蚀。因此，一个典型的先进制程无尘室要求温度控制精度在±0.1°C至±0.5°C，相对湿度精度在±1%至±3%范围内。

实现这一精度依赖于一个复杂且高度集成的闭环控制系统。其技术路径通常包含精确测量、快速响应与高效能量交换三个环节。传感器网络（如高精度电阻温度检测器和电容式湿度传感器）被战略性布置于关键工艺区域和回风通道，进行实时数据采集。这些数据被传送至分布式控制系统（DCS）或可编程逻辑控制器（PLC），与预设参数进行比对并计算控制量。

核心执行机构是精密空调机组。其设计显著区别于普通舒适性空调，采用直接膨胀式制冷、三级电再热、电极式或红外加湿等技术。为了抵消无尘室内部巨大的工艺发热负荷（来自设备如步进扫描仪）并实现快速调节，机组往往具备极高的显热比和极大的风量，同时通过变频驱动技术精确控制送风机转速。冷却盘管表面温度被精确控制以避免结露，而加热与加湿单元则采用多级细分控制，以实现微小增量的能量注入或水分蒸发。

最终，温湿度控制并非孤立运行，它必须与前述的层流送风系统深度协同。经过精密调节的空气，通过高效过滤器后形成均匀稳定的层流，确保整个工作区的参数均一性。该技术体系通过持续消除热扰动与湿气波动，为微观尺度上的制造与研发提供了一个可预测、可重复的物理环境，是工艺窗口得以保障的前提。