简体 洁净等级分类

Classification of air cleanliness第一篇说的是无尘室洁净度的等级。

ISO的等级划分，首先定义了微粒的粒径是从 0.1μm到 5μm，在此范围之外就不列入等级表，但是另定义有超微粒子与超大粒子针对范围外粒子。

ISO 等级本身归类为 ISO Class 1 到 ISO Class 9，其允许上限的定义是大于等于该粒径的微粒数，数目字如下表，单位是每立方公粒径小于0.1的粒子称为超微粒子〈Ultrafine Particles〉用 U descriptor 定义〈209也有 U descriptor，但是两种定义不一样〉粒径大于5的粒子就称超大粒子〈macroparticles，是14644新增名词〉用 M descriptor 定义。

测试简介在测试无尘室之前，若是能对测试规范、无尘室基本概念、无尘室的术语等有些了解，对测试当有帮助。

这里是一些背景资料，提供给读者参考。

一、无尘室测试规范有关无尘室定义、建造、控制、管理等等的国际标准，在网络上用〝contamination control〞搜寻，可以找到很多相关数据。

无尘室的定义，最早是在美国联邦标准209上出现，之后日渐普及并广为半导体业与制药业接受。

在欧洲与日本，随着工业的日益发展，各国的版本也逐渐出现。

到了90年代后期，产业界体认到若是无共同标准，就不能实现经济的全球化，于是有ISO-14644的产生。

以下说明无尘室的各种标准与规范。

1.Federal Standard 209E (Fed-Std-209E) ：美国联邦标准209E，209的出版发行，是在1960年代，之后不断改版以因应科技进步与工业发展，版本从原始的209、209A，一直到1992年的最后一版209E。

在2001年11月29日，美国正式宣布废止209E，改用ISO-14644，于是209E在书面上走入历史。

但是在产业界，除了部份的欧洲公司之外，美国、日本、台湾、与中国大陆，都还沿用209E。

微粒计数器的制造商，虽然都推出满足公制计数法的新机型，但是要等旧机器完全淘汰，恐怕还要很长时间，因此新规范ISO-14644还没能取代209E。

2.ISO-14644系列；美国政府为了推动经济全球化，就很大方的放弃了自己的209E，改而推行全部使用公制的国际标准ISO-14644。

14644系列有8个子题〈Part〉，称为14644-1，14644-2，一直到14644-8。

整个系列涵盖了等级定义、测试与监视的规范、测试的程序方法、设计与建造、操作、以及其它的有关设备等，范围很广。

有些主题已经定案，如Part 1和Part 2，有些只有初稿〈Draft〉，有些连初稿都还没有，读者可以到ISO或IEST的网站上订购。

3.JIS B9920 (1989)：日本的洁净标准，规定无尘室中浮游粒子的浓度测定方式，及洁净度的等级定义。

4.VDI 2083 (1993)：德国的洁净标准，规定洁净度等级的定义方式，以及洁净度的量测技术。

5.Gost-R 50766 (1995)：俄国的洁净标准，定义无尘室的分类与一般需求。

以上是无尘室等级规定，与洁净度量测的相关标准。

另外有关无尘室污染控制〈也就是洁净度控制〉，和环境控制〈如温湿度、震动噪音等〉，也有一些重要的测试规范，因为这些环境影响因素，都包含在无尘室性能测试的范围之内。

1.IEST-RP-CC-006.2：这本有名的测试规范，目的就是为了补209的不足。

209只有微粒量测，006 包括了风速风量、滤网泄漏、洁净度、温湿度、平行度、恢复率、粒子沉降测试、照度等。

006 的第一版称为006-84-T，006.2是第二版。

现在由于NEBB 的兴起，0062已经功成身退，逐渐消失了。

2.NEBB 无尘室测试规范第二版：这是目前最广为流行的测试规范，提到无尘室认证，就非 NEBB 莫属。

NEBB 无尘室测试规范，可说是IEST-0062的改良版，其测试涵盖范围差不多，但是测试程序更为清楚严谨，仪器使用也有详细规定。

因此 NEBB 无尘室测试规范的出现，解决了不少测试的争议，也因此 NEBB 无尘室测试规范成功的成为产业标准。

有关 NEBB，请参照本站NEBB。

3.ISO-14698 系列：14698 有 Part 1、Part 2、Part 3 三个子题，是有关无尘室里面生物污染的控制，目前都只有初稿。

每一种行业，甚至每一家公司或工厂，对无尘室的要求可能都不一样。

以上所列无尘室定义与无尘室测试规范，虽然以可满足大部份厂商的需求，但是严格来讲，这些规范也只是一个参考。

各公司在订定测试规格时，应依照自己的制程需求，在上述规范里取出自己适用的部份，并要求供货商与测试单位照办，必要时可以酌情修改测试标准，才能真正满足自己的需求。

二、无尘室常用名词1.无尘室定义：无尘室是一个为了对空间内空气中的微粒做控制，所建造的特殊封闭性建筑。

一般而言，无尘室也会对温湿度、气流运动模式、与震动噪音等环境因素做控制。

2.微粒控制：无尘室微粒控制的第一步，是把室内微粒对制程影响的程度做完整分析，然后针对分析结果，订定恰当的微粒控制方式与无尘室管理模式，才能有效率的控制微粒污染。

在做微粒影响分析时，必须特别注意数据的量化，也就是粒径与其数量对制程的影响，才是有用的数据。

3.外来污染源：从无尘室外进入系统的污染源，外来污染源主要是由空调通风系统所导入，另外门、窗、墙壁裂缝等也是外来污染源的成因。

4.内部污染源：无尘室内部产生污染的来源，一般是制程机器与操作员工，最严重的内部污染源一般是操作员工。

5.隔离：隔离是污染控制的一种观念，也就是让污染源隔绝在无尘区域之外。

这种观念多应用在高洁净度的无尘环境，例如 Class 100，Class 10，Class 1等高滤网覆盖率的无尘室，或是使用迷你洁净室将机台整个包住。

6.稀释：稀释是污染控制的另一种观念，多应用在洁净度不高的无尘室。

例如在 Class10000的无尘室，因为换气量不大，制程与人员产生的粒子就会在室内打转，要比较常的时间才会排出。

因此新的干净空气只能稀释室内的微粒浓度，让室内洁净度控制在某一等级之下就可以了，部要求把人员与制程隔开。

使用稀释法作为粒控制时，要特别注意本节第二条微粒影响分析的正确性，能掌握微粒的产生速率，才能有效的稀释微粒。

7.气流模式：指的是流场型态，气流分布，气流的流向等性质。

由于微粒的移除完全掌握在气流的模式，因此愈洁净的无尘室或是无尘区域，对气流模式的掌控就愈重视。

基本上要先掌握气流模式，才能掌握洁净度。

8.单一流向型气流：气流以同一个方向移动，这种无尘室称为单一流向型无尘室，以前称为层流型无尘室，定义并无多大改变。

高洁净度无尘室需要单一流向型气流。

9.非单一流向型气流：气流方向不受控制，就是所谓的乱流型无尘室，洁净度较低的无尘室都是用非单一流向型气流以节省成本。

10.As-built cleanroom（刚完工的无尘室）：已经完成且可以操作，所有相关支持设施皆已完成的洁净室，但并没有设备及操作设备的人员。

11.At-rest cleanroom（准备中的无尘室）：已经完成且可以操作，所有相关支持设施皆已动作的无尘室，设备已加载并可以操作或已在运转，1如所指定，但没有操作设备的人员。

12.Operational cleanroom（操作中的无尘室设施）：一个已在正常运转的无尘室，所有相关支持设施皆已动作，设备及人员皆已加载，运转状况可以呈现和达到其正常的功能。

三、无尘室等级定义无尘室的等级使用者在开无尘室的等级给供货商时，有以下几个小技巧。

首先是等级定义的模式如下：Class X (at Y μm )其中 X 是无尘室的等级，例如 100 或 10000 等等，Y是粒径如 0.2μm , 0.5μm 等，可复选。

意思就是使用者规定，该无尘室微粒含量，在这些粒径必须满足该等级的限度。

这样可以减少纷争，以下是几个例子：Class1 (0.1μm, 0.2μm , 0.5μm)Class 100(0.2μm , 0.5μm )Class 100(0.1μm, 0.2μm , 0.5μm )在 Classes 100 (M3.5) and Greater (Class 100，1000，10000....) ，一般看一个粒径即可。

在 Classes Less than 100 (M3.5) (Class 10，1.... ) ，一般要看多几个粒径。

第二个技巧是规定无尘室的状态，例如：Class X (at Y μm )， At-rest供货商就很清楚知道无尘室要在 At-rest状态下验收。

第三个技巧是自订微粒浓度上限，一般在 As-built 时无尘室都很干净，微粒控制能力测试不易，这时可以干脆把验收上限压低，例如：Class 10000 (0.3 μm <= 10000)， As-builtClass 10000 (0.5 μm <= 1000)， As-built这样做的目的是确保无尘室在 Operational 状态时，依然有足够的微粒控制能力。

以下两个表是Fed-Std-209E 的等级定义，和ISO-14644的等级定义。

Fed-Std-209E 洁净度定义ISO-14644 洁净度定义比较以上两表我们可看出1.209E 的公制和英制两套标准，虽然有公式做互换，但是仍究很难一眼看出其相关性。

两制放同一表，徒然造成混淆2.在两表中0.5 μm 几乎出现在每一个等级定义中，表示粒径0.5 μm的粒子非常具有代表性3.在洁净度的分类上，不管是在高洁净度，或是低洁净度， ISO-14644 的范围比 209E都来的广，因此具有未来性四、无尘室测试范围凡是和无尘室环境控制有关的因素，都在无尘室认证的范围之内。

在无尘室完工之前，业主、施工单位、与测试单位‧应就以下几个主题做详细讨论并达成协议，以利测试进行。

1.待测无尘室涵盖范围、等级、面积、滤网位置、与数量2.测试的目的3.测试程序4.使用仪器5.测试报告撰写方式与内容6.工期在测试前，将以上项目定义清楚，可以使测试顺利进行，发现问题时也可以尽快排除，对业主和施工单位都有利。

IEST-0062 有一个表说明测试项目，以及适用状态，具有相当参考价值表列如下。

测试的顺序没有硬性规定，但是仍旧存在某些比较理想的顺序1: 测试适用于As-built状态2: 测试适用于At-rest状态3: 测试适用于Operational状态N/A: 代表该测试在该状态下〝不适用〞OPT: 代表该测试在该状态下为〝选择性测试〞，可以视制程需求而定由上表可看出，风量测试〈使用气罩〉适用任何状态，因为不易受干扰。