(完整版)NEBB无尘室测试与认证

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1、无尘室测试与认证 无尘室性能测试Clea nroom Performa nee Testi ng和无尘室认证Clea nroom Certification 有何分别？基本上无尘室认证就是做无尘室的性能测试， 但是认证 者对所测试的结果要负完全责任，要保证测试仪器、测试程序都满足 NEBB 规 定。这话说来简单，做起来可不容易，因为空调系统与无尘室的设计变化很多， 有些时候业主的要求也不尽相同。 在不同的设计理念与不同的业主要求之下， 测 试的执行就有些差异。 因此做无尘室认证， 首要之务是熟悉空调系统与无尘室设 计。 NEBB 对无尘室认证人员 称为 Cleanroom Performane

2、e Testing Supervisor 的基本要求有四， 一是对空调系统和无尘室的了解， 二是对相关规范的了解， 三 是对测试仪器与测试程序的了解，四是本身的经验与口碑。这些是入门的要求， 通过检定成为Supervisor之后，须受NEBB管辖，并且要时时温习法规规范与关 注新科技发展，每年向 NEBB 报到至少一次，两年复检一次资格，要求很多。 因此无尘室性能测试谁都可以做， 只要会操作仪器就可以； 但是要得到严谨 可信赖的测试数据，就必须依 * 资格符合的专业人士。以下数据是尘室的各项性 能测试说明，首先是测试简介， 说明一些基本概念， 之后是测试程序及注意事项。 至于测试的底线，就是数

3、据不可更改也不可抛弃，这是不变的铁律。 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。 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

4、各种标准与规范。 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-1464

5、4 还没能取代 209E。 2.150- 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，女口 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

6、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 的测量技术。 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， 与洁净度测量的相关标准。 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 只有微粒测量， 006 包括了风速风量、 滤网泄漏、 洁净度、

7、 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。 3.150-

8、 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。 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

9、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

10、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 Class 10000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

11、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 (冈H完工的无尘室)：已经完成且可以操

12、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.Operatio nal clea nroom (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。 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 卩 m ) 其中X是无尘

13、室的等级，例如100或10000等等，Y是粒径如0.2卩m , 0.5 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 (0.1 卩 m, 0.2 卩 m m0.5 卩 Class 100(0.2 卩 m , 0.5 卩 m ) Class 100(0.1 卩 m, 0.2 卩 m , 0.5 卩 m ) 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)

14、 (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 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 卩 m = 1O0OOAs-built Class 10000 (0.5 卩 m = 1000As-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-St

15、d-209E 的等级定义，和 ISO-14644 的等级定义。 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 mm 几乎出现在每一个等级定义中， 表示粒径 0.5 mm 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

16、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。 由上表可看出，风测量试使用气罩适用任何状态，因为不易受干扰。风 速测量，在非单一流向型乱流型无尘室就不推荐，因为容易受干扰。当然这 是 IEST 的建议，我们可以自行决定。 至于测试的项目选择， NEBB 建议：依重要性分成三

17、级，说明如下。 第一级 Level I: 第一级测试是所谓的主要测试，与洁净度直接有关的测试都 属第一级，每个无尘室都应至少应做的测试。第一级测试项目包括： A. 风速测量 B. 风测量量 C. 前两项的均匀度分析 D. 滤网泄漏测试 E. 洁净度测试 F. 压力测量 第二级 Level II: 第二级测试，虽然也是与洁净度与气流有关，但是只有在 特殊情况下才需要进行。 A. 气流平行度测量只适用层流型无尘室 B. 空间泄漏测试几乎已被压差测试取代 C. 恢复率测试依建议只适用乱流型无尘室 D. 粒子沉降测试近年来已经很少做 第三级 Level III : 第三级测试就与气流无关，都是属于环境

18、因素。 A. 照度与其均匀度 B. 噪音测试 C. 振动测试 D. 温湿度测试 这里说明 NEBB 所要求无尘室性能测试的各项测试程序，当然这些程序是 NEBB 所认定的基本要求，业主可视状况自行修改。 NEBB 唯一的要求是，若 是修改后的程序比较宽松，就不能说是符合 NEBB 标准。 2.1 气流测量 无尘室内的气流控制，是维持洁净度的关键，因此高效过滤网HEPA Filter 的出口速度控制， 是非常重要的课题。 由于滤网速度关系着空气流场型态、 微粒 控制能力、换气量与平行度等， 因此无尘室的气流测量， 是无尘室认证的第一步。 经由数据分析，可察觉问题所在，再对无尘室做细微的调整，使性

19、能达到要求。 本章说明无尘室气流测量的步骤，分为速度与均匀度测量，风量与均匀度测量， 平行度测量等三部份。测量程序与数据分析，都是依照 NEBB 的标准。 一、滤网速度与均匀度测量 1?测试目的 气流是控制洁净度与温湿度的最主要因素， 它对噪音也有一些影响。 因此风 速测量，都是放在无尘室测试的第一步。 风速测量的目的， 是确认滤网送出的气 流满足设计规范， 其次是确认气流的均匀度。 在某些场合可能因现场的限制， 室 内换气量还必须用风速乘以出口面积来换算。 单一流向型无尘室，很多都是设计成垂直层流，因此风速均匀度非常重要， 只有均匀的垂直层流， 才能有效排除微粒污染。 非单一流向型无尘室，

20、由于微粒 控制的观念是稀释， 不是立即排除， 一般而言其换气量远比风速重要， 因此多只 需要测量风量。 在单一流向型无尘室， 风速测量的位置可由业主指定， 一般是在滤网表面或 是工作高度。 但是需注明是滤网风速测量 （滤网表面） 或是无尘室室内风速测量 （工作高度）。 2?使用仪器 无尘室里面使用的 HEPA/ULPA 滤网，其送出气流的速度多半都控制在 0.5m/s 以内，因此所使用的风速计必须属于低速型。滤网风速测量可使用单点 式风速计如电子式压力计配合皮氏管、 热线式风速计。 也可以使用多点式风速计 如 Shortridge Velgrid 16 点风速计。轮叶式风速计因使用范围不同，通

21、常不在无 尘室内使用。热线式风速计（Hot Wire）虽然高频响应良好，但是低速时0.5m/s 以下 准确性很低， 因此不很适用， 一般热反应风速计常用的是 Thermeister 式 风速计。转轮式风速计由于本身重量问题，也不适用低速。 NEBB 的要求是在 50fpm 至U 120fpm 之间0.25 m/s 至U 0.6 m/s，要有 percent of the reading 的精确度。 检验仪器须经校正合格， 且仍在有效期限内。 于正式检测前及缴交报告时均须检 附合格的校正文件。 3?测试步骤 (1) 在图面上记录滤网尺寸、数量并编号。 (2) 取样点位于滤网下方 75-150mm

22、 处。 (3) 每一个滤网下，若是使用单点式风速计，则每 1 平方英尺取一点；若是使用 多点式风速计，则每4平方英尺取一点。以600 mmX1200 mm滤网为例，单点式风 速计要量 8 点；多点式风速计要量 2 点。 (4) 每测量点必须取 5秒的平均。 (5) 依验收标准分析所有风速，计算平均值、标准差、相对标准差，并标明不合 格测试点。 (6) 记录所有原始数值，以及分析后的数值。 风速测量的测试步骤， 在单一流向型或非单一流向型无尘室都相同。 重要的是在 非单一流向型无尘室测试时， 特别注意取样时风速计不可受至干扰， 以免影响准 确度。 4?数据分析 风速测量很简单， 但是均匀度必须由

23、数据分析来判定。 均匀度是由相对标准差来 代表，其计算步骤如下。 1. 平均值：将所有风速测量值取算数平均 VAM = (V1+V2+ +VN)/N 2. 标准差：计算所有风速测量值的标准差 3. 相对标准差：相对标准差是一个百分比，将标准差除以平均值，再乘以 100得 至百分比 RSD= SDV/VAMX 100 风速测量很简单， 但是均匀度必须由数据分析来判定。 均匀度是由相对标准差来 代表，其计算步骤如下。 由以上说明可看出，相对标准差其实只是把标准差去 单位化，其物理意义与标准差一样，都是数据偏离平均值的程度。因此，相对标 准差愈高， 代表这一群数据愈不均匀， 在垂直层流场合， 当然希

24、望相对标准差愈 低愈好。 5?验收标准 验收基准必须是由业主订定， 设计团队依照业主要求设计空调系统， 测试单位则 依规范测试，提供给业主作为允收依据。一般而言，允收条件有以下三种。 1相邻两点之风速值，差距不可大于 20% 2. 测量之平均风速，应在设计规格之 芳以内 3. 相对标准差应在 15%以内 关于第一条的规定，差距大于 20%表示这一区已经有足够条件产生区域乱流， 必须加以调整。关于第二条，无尘室里面，单一的滤网平均风速，通常会定在设 计规格 10%以内，总量才是 5%以内。一般空调则是个别出风口 20%以内， 总量 10%以内。 、滤网风量与均匀度测量 1? 说明 风测量量的目的

25、通常是用来计算换气量， 一般是在非单一流向型无尘室， 或 是测量空调系统中各式各样的出风口、 回风口、 排气口等的风量时使用。 只有在 无法使用气罩的场合(气罩体积较大，有时会受限制)，才能使用风速乘以面积 等于风量的方式， 用风速来换算风量。 使用风速换算风量时， 须注意出风口之有 效面积以及修正系数的取得。在回风口和排气口，使用换算法的准确度非常差， 应尽量避免。 同样气罩通常可以测量送风与回风， 正值代表送风， 负值代表回风 或排气。须注意的是反向测量时，其测量范围通常会降低。 2?测试仪器： 风测量量应当使用气罩(Flow Measuring Hood),气罩的测量范围是 152500

26、 cfm,精确度要求为读数的3%。由于气罩本身会产生压损，因此其形状很重要， 应尽量使用原厂气罩。 若有必要自行制造罩子， 应注意气流顺畅并且做详细比对。 气罩的校正非常重要， 必须主机连同罩子一起校正， 才能得到准确校正值。 检验 时必须使用校正合格且仍在有效期限的仪器， 于正式检测前及缴交报告时均须检 附合格之校正文件。 3? 测试步骤： (1) 在图面上记录滤网尺寸、数量并编号。 (2) 使用恰当尺寸气罩将出风口完全罩住，然后测量与计录。 (3) 依验收标准分析所有风量，计算平均值、标准差、相对标准差，并标明不合 格测试点。 (4) 记录所有原始数值，以及分析后的数值。 4?数据分析：

27、风量均匀度的计算与风速向同，都是由相对标准差来代表，其计算步骤如下 1. 平均值：将所有风测量量值取算数平均 QAM = (Q1+Q2+QN)/N 2. 标准差：计算所有风测量量值的标准差 3. 相对标准差：相对标准差是一个百分比，将标准差除以平均值，再乘以 100 得 到百分比 RSD= SDQ/QAMX 100 如前述在垂直层流场合， 当然希望相对标准差愈低愈好。 但是气罩一般适用 在非单一流向型无尘室，其滤网覆盖率并非 100%，因此计算相对标准差就没意 义。在一般空调更是不需计算相对标准差。 5?验收标准： 验收基准必须是由业主订定，一般可接受范围与风速相同，条列如下。 1相邻两点之风

28、量值，差距不可大于 20% 2. 测量之平均风量，应在设计规格之 5%以内 3. 相对标准差应在 15%以内 NextPage 三、 1?测试目的 平行度测量的目的， 是观察在工作区域里面气流的运动模式， 同时也可以观 察仪器设备对气流的影响。 平行度测量应该在气流的风速与均匀度都测试完毕且 通过之后进行，过早进行可能得不到正确的数据，结果是重测。 2?测试方法 一般而言平行度的测量， 是由肉眼观察所决定。 使用的工具包括烟雾、 水雾、 PFA、和轻质棉线。 在无尘室里面一般不使用烟雾， 因为烟雾所含微粒太多， 恐 怕会造成污染。 干冰加热水可以制造水雾， 水雾对半导体是无污染， 但是在制药

29、厂或生化无尘室， 又怕细菌会粘着， 因此也有缺点。 PFA 是 polyfunctional alcohol （多功能酒精？），是一种水性溶液，基本上是水加染料，然后用超音波打成水 雾，释放出之后就形成可见雾气。 烟雾或水雾的共同优点是只要粒子够小， 烟雾可随风飘扬， 可正确的反映气 流运动模式。 但是其共同问题是滞空性不足， 观测时间太短。 测量平行度需要花 一些时间，因此需要大量烟雾或水雾，对无尘室可能造成污染。 另一种方式是使用轻质细线， 让细线随风飘舞， 然后测量气流平行度。 在早 期由于棉线比较重，因此只有在风速很强的地方才能使用。无尘室的风速较低， 恐怕吹不动棉线，平行度根本无法测

30、量。在无尘室内普遍使用新的高分子材料 Flo-Viz，是用尼龙抽成单丝所制成，由于质量很轻因此适合作无尘室平行度测 量。 测量平行度的方法是立一根铅垂线，然后在滤网下方施放烟雾或是安放细 线，之后观察所施放烟雾与铅垂线的夹角， 或是测量细线与铅垂线的夹角， 就可 决定气流的平行度。 3?测试仪器 1. 支架 2. 铅垂线 3. Flo-Viz 细线 4?测试步骤 1. 用支架设立垂线作为基准线。 2. 将细线在室内悬吊，使其自然下垂，细线会随空气流向飘移。 3. 在离地 2135mm 处将铅垂线与悬吊相交作为测量起点。 4. 在离地 915mm 处测量悬吊线偏移铅垂线的量 (mm)。 5. 偏

31、移角=tan-1(悬吊线徧移量/1220)。 6. 每3miX3m区域量1点。 偏移角0 = 若是使用烟雾， 其方式很类似， 就是在滤网下施放烟雾， 然后将铅垂线的上端点 移动到与烟雾相接触， 之后如上图所示， 将红线当成烟雾，再计算夹角就可以了。 5?使用三维超音波风速计 三维超音波风速计是实验适用的精密测量仪器， 拿进半导体厂内测量气流平 行度的机会不多，当然由于其客观性十足，准确度自然较高。如果非用不可，其 测试方式是把风速计架好，校准水平与方位，将探头高度调整到 1525m m,然后 测量三维风速。三维风速的合量与垂直线的夹角，就是气流的平行度。 6?验收标准 验收标准当然由设计规范决

32、定，一般都是 14 度。 7?测试报告 测试报告需包括： 1. 所有的测量位置 2. 垂直水平方向位移量或风速 3. 偏移角 4. 与允收基准的比较 滤网流量之数据分析 平均值 QAM QAM = (Q1+Q2+QN)/N QAM = 719.38 cfm 标准差 SDq SDQ = 17.71 相对标准差 RSD RSD = SDQ /QAM = 17.71/719.38 = 2.46% 2.2 压力测量 一、说明 压力测量的目的是确认无尘室空调系统的压力设定。 无尘室内维持相当的正 压以维持洁净度，这已经是个 common sense在209的旧版本中，正压有建议 值，但是后来就取消了。目

33、前常见的正压值约是 10到25 Pascal之间。 压力测量的时机， 应该是在风速、 风量、平行度等与气流直接相关的测试结 束之后立即测量， 尤其不可在洁净度测量完毕之后才测量压力。 因为如果压力不 对，要立刻调整以免影响洁净度。测量时，所有门窗都必须关上，所有的风扇也 必须维持正常运转。 二、测试仪器： 压力测量可使用倾斜管压力计， 指针式压力计， 或是电子式压力计， 总之只 要测量范围与精确度满足要求即可。压力计之精确度要求为读数的 5%，测量 范围式压力设计值而定，一般 05mm Aq (0-50 PascaD即可涵盖室内外压力 差之测量。 仪器需经校正合格且仍在有效期限内之才可以使用，

34、 检测前及交附报 告时均须检附合格之校正文件。 三、测试步骤： 1. 必须在风速、风量、气流等测试完成后，才能测试压力，并且排气与 MAU 要 完全正常运转。 2. 全部门与开口都要关闭。室外大气压力假设为 0.0mmAq 表压力。 3. 测定洁净区域与相邻较次级洁净区域之压差，再测量房间与 Gow ning room之 间压差，最后测量 Gowning room 与外部之压差。 4. 建议压差值为512Pa并无强制规定。 5. 记录所有数值。 四、验收标准： 无尘室室内外压差之验收标准是由业主所指定 五、使用发烟管： 压力测量的目的是确认气流可以依照设计的方向移动。若是没有规定压力 值，只需

35、确认流向正确， 或是在不方便测量的区域， 可考虑使用发烟管检视空气 流向，但是需要业主同意。发烟管在空调系统测试调整时，是非常方便可 * 的工 具之一。，虽然不提供数值，但是可以确认气流流向、，也可检视泄漏，并且随 着烟雾的移动，可确认泄漏位置或缩小检查范围。 无尘室完整性测试 另一个与压力有关的测试是空间的完整性测试，完整性测试的英文原文是 Integrity Test， Integrity 有完好无缺的意思，像滤网的泄漏测试，有些人就称之 为 Filters Integrity Test 。 完整性测试的做法是在无尘室外 如走廊、 或是隔壁等级较差之处 施放微 粒，然后在室内墙版接缝处用微

36、粒计数器扫描， 检查有无泄漏。 但是随着无尘室 研究数据日益充实， 专家发现只要维持适当正压， 污染微粒经由已经打上硅胶的 墙缝侵入的机率微乎其微， 因此现在都不做完整性测试。 微粒虽然比较不会由墙 缝入侵，但是会从配线的开口渗入，这点必须注意。完整性测试已濒临淘汰，在 此不多叙述，需要这项服务者请个别联络。 2.3 滤网泄漏测试 滤网的泄漏测试应当是无尘室测试中， 最复杂、 最耗时间的测量项目。 泄漏 测试的目的，是要确认： 1.滤网的材料无破损， 2.安装恰当。滤网出厂前当然要 经过泄漏测试， 但是在搬运与安装过程难保完全无损， 而且滤网的重要性又大于 一切，因此安装完毕都要做一次扫描，以

37、确认滤材无任何泄漏。另外，若是安装 不恰当，微粒会从边框漏进无尘室风口。就算是 FFU 系统，天花板上是负压， 若是边框机有微粒日后仍旧会产生问题。因此，边框扫描一样重要。 滤网泄漏测试基本上是把挑战微粒施放在滤网上游，然后在滤网表面与边框 用微粒探测仪器搜寻有无泄漏。 泄漏测试有几种不同的方式， 适用在不同的场合。 测试方式有： 1.气胶光度计测试法， 2. 微粒计数器测试法， 3.全效率测试法， 4. 外气测试法，说明如下。 一、气胶光度计测试法 1. 说明 气胶光度计测试法是最早期的测试方式， 但是因为效果非常好， 到今天仍旧沿用。 气胶光度计(Aerosol Photomete)是微粒

38、计数器的一种，也是使用雷射科技，但 是它在扫描空气样本的微粒之后，所给的是微粒的总体强度，不是微粒数目。 DOP 是一种油性化学物质，加压或加热雾化之后，可以产生次微米等级的微粒， 可用来模拟无尘室的微粒，因此被当成验证微粒。 泄漏的定义是泄漏出上游浓度万分之一， 由于气胶光度计可以直接显示上下游微 粒浓度的比值，因此扫描滤网非常方便。也正因其准确、可 * ，美国食品与药品 管制局(FDA)规定，在其管辖范围内(食品加工场所与医疗制药场所)，所有 的滤网泄漏测试必须使用 DOP 与气胶光度计。近年来由于人们怀疑 DOP 会导致 癌症，因此多改用PAO。PAO和DOP的特性类似，使用上无多大差异

39、。 2. 测试仪器 本测试法使用仪器为气胶光度计(Aerosol Photomete)与微粒产生器 (Aerosol Generato)。气胶光度计的显示版有模拟与数字两种，每年必须校正 一次。微粒产生器有两种，一种是普通的微粒产生器，只要求高压空气，另一种 是加热型微粒产生器，要高压空气和电源，微粒产生器不需要校正。 特别注意： 使用 DOP 或是 PAO 当成挑战微粒时，千万不可以使用微粒计数器扫描。 因为微粒计数器若是沾到 DOP 或是 PAO 等油性粒子，恐怕很快就要进厂保 养，清洗雷射头了。 3. 测试方式 滤网泄漏测试的步骤， 大致上是施放微粒并检查浓度、 滤网与边框扫描以发 现泄

40、漏、更换或修补、重测，其步骤说明如下。 1. 在图面上记录滤网数量并编号。 2. 确定空调系统正常运转并可供测试，风速与风量必需调整平衡完毕。 3. 使用气胶产生器在上游施放挑战微粒，将 PAO 打入滤网上游，微粒浓度是大 约每公升空气含有10到20微克的PAO。 微粒愈多愈容易找出泄漏， 但是超过 50微克以后差别不大， 少于 10则很难使用。微粒浓度可用风量粗略计算，再用 气胶光度计确认。 4. 上游微粒浓度确认后，就可以在滤网表面扫描，寻找泄漏，必要时滤网四周可 用塑料帘覆盖以确保测试之准确。 5. 在滤网表面扫描，扫描之路径可由外而内或沿长 /短边迂回检测，其方式如下： a. 每一滤网

41、和其边框均需测试。 b. 滤网之表面时，将探漏器摆设如图（b），用短边方向前进，覆盖全滤网 c. 扫描滤网边框时，尤其滤网与 Ceiling Grid之间，探漏器摆设可以如上图（a） 或（b），涵盖全部接缝。 d. 利用微粒计数器之方锥形（10mm*60mm）采样器置于滤网下25mm左右，以 50mm/sec速度仪动。 e. 气胶光度计上的读数是上下游百分比值，因此若是数值大于 0.01，即可怀疑为 泄漏，可退回约100mm反复再测，如果没有持续高读数，则可继续测试，反之 即为有泄漏，需作记录且日后修补或更换。 6. 滤网若有破损则应修补或更新，然后重新再测。 7. 边框若有泄漏，应重新安装、

42、调整，直到无泄漏为止。 8. 记录时必须登记扫描结果，泄漏状况与处理方式。 4. 验收基准 1凡是连续性读值超过0.01%视为泄漏，每一片滤网测试及修换后均不得有泄 漏，边框也不得有泄漏。 2. 每一片滤网的修补面积不得大于滤网面积的 3。 3. 任何修补长度不得大于38伽（1.5英吋）。 二、微粒计数器测试法 1. 说明 半导体业方面，早期也是使用 DOP/PAO 与气胶光度计，但是随着制造精密 度增加，油性挑战微粒逐渐不容许在无尘室使用， 因此出现使用干式灰尘当成挑 战微粒，在上游施放，然后用微粒计数器在下游扫描，寻找泄漏，基本概念完全 相同。经过科学家一步步研究结果，发现 PSL 因为微

43、粒的粒径与浓度可以控制， 因此是目前最广为使用的标准微粒。使用时只要把 PSL 溶液雾化，导入滤网上 游即可。 2. 测试仪器 微粒计数器测试法使用仪器是微粒计数器、 微粒稀释器与微粒产生器， 微粒 计数器每一年要校正一次， 微粒稀释器与微粒产生器不用校正， 但是微粒稀释器 要定期保养以免阻塞。 3. 测试方式 测试步骤与气胶法相同， 大致上是施放微粒并检查浓度、 滤网与边框扫描以 发现泄漏、更换或修补、重测，其步骤说明如下。 1. 在图面上记录滤网数量并编号。 2. 确定空调系统正常运转并可供测试，风速与风量必需调整平衡完毕。 3. 使用微粒产生器在上游施放挑战微粒，将雾化的 PSL 打入滤

44、网上游，同时使 用微粒计数器监视上游的微粒浓度，使微粒浓度达到每立方英尺至少有 80 万颗 微粒，并且维持该浓度直到扫描完毕为止。 为保护微粒计数器， 一般会在微粒计 数器空气吸入口加装固定倍率的微粒稀释器。 4. 上游微粒浓度确认后，就可以在滤网表面扫描，寻找泄漏，必要时滤网四周可 用塑料帘覆盖以确保测试之准确。扫描时探漏器离滤网的距离是 25伽。 5. 微粒计数器测试法的扫描速度，是一个上游浓度的函数，不是一个定值，其计 算公式如下： SR:扫描速率 CC:上游浓度 LS:泄漏定义，如0.01% FS:流量，一般是 1 cfm DP:探漏器尺寸，沿移动方向 NP:代表泄漏颗粒数 6. 由上

45、式可看出，上游浓度愈高，扫描可以愈快。扫描的方式与气胶法相同，路 径可由外而内或沿长 /短边迂回检测。 7. 滤网若有破损则应修补或更新，然后重新再测。 8. 边框若有泄漏，应重新安装、调整，直到无泄漏为止。 9. 记录时必须登记扫描结果，泄漏状况与处理方式。 4. 验收基准 1. 凡是连续性读值超过 0.01%视为泄漏，每一片滤网测试及修换后均不得有泄 漏，边框也不得有泄漏。 2. 每一片滤网的修补面积不得大于滤网面积的 3%0 3. 任何修补长度不得大于38伽（1.5英吋）。 三、全效率测试法 1. 说明 在某些场所如袋进袋出滤网系统（Bag-i n-Bag-out Filtration

46、System），或是滤网 位于风管中段（医院空调常用，）上游可施放微粒但下游无法扫描，就必须使用 全效率测试法0 全效率测试法是因为在下游无法扫描， 仅能抽取一些空气样本做 分析比较， 若是下游微粒含量超过某定值则判定为泄漏， 整片滤网要更换0 这种 测试方法的准确度并不高， 因此泄漏的定义值一般要取低一些以增加准度， 例如 认定上游的0.005%或0.001%为泄漏。尽管如此，其准确度经常受到质疑，因此 应尽量避免0 以袋进袋出滤网系统而言， 滤网安装后根本不能扫描， 最好的方式 是安装前先全面积扫描， 确认无破损， 安装时小心安装， 安装后再做全效率测试， 就可减少争议，至少可以厘清制造商

47、的责任0 2. 测试仪器 全效率测试法可应用在不同场所，只要和 FDA 有关，就必须使用气胶光度计， 和半导体有关， 就必须使用微粒计数气0 前述袋进袋出滤网系统因为都是用在医 院与生化实验室，因此都是用气胶光度计0 3. 测试方式 全校律法的测试步骤基本上也是上游施放挑战粒子， 下游抽气检验， 以决定其总 体性能表现0其测试步骤如下0 1. 在图面上记录滤网数量并编号。 2. 确定空调系统正常运转并可供测试，风速与风量必需调整平衡完毕，并且经业 主认定为合格。 3. 使用气胶产生器或微粒产生器在上游施放挑战微粒， 使微粒浓度达到与维持在 规定值。施放时须注意挑战微粒的均匀度。 4. 上游微粒

48、浓度确认后，就可以在滤网下游抽气，检查浓度。抽气位置要尽量向 后延伸，让泄漏出的微粒与干净空气完全混合。 5. 若是下游浓度超过设定值则判定为泄漏，需要更换滤网。 4. 验收基准 由于全效率测试法并非全面积扫描， 也没有边框的问题， 因此只能规定有泄漏就 得换新。 四、外气测试法 1. 说明 外气测试法基本上是测试空调相里面的高效滤网时使用， 因为该滤网直接吸入外 气，若是上游再施放粒子就有点浪费， 因此就利用外气当成挑战微粒， 在滤网表 面直接搜寻泄漏。由于外气粒子含量不稳定，因此这种测试法较不可 * 。 2. 测试仪器 外气测试法大部份用在空调箱，使用仪器取决于主系统，只要和 FDA 有关

49、，就 必须使用气胶光度计，和半导体有关，就必须使用微粒计数气。 3. 测试方式 外气测试法的测试步骤如下。 1. 在图面上记录滤网数量并编号。 2. 确定空调系统正常运转并可供测试，风速与风量必需调整平衡完毕。 3. 使用气胶光度计或微粒计数器测试上游微粒浓度。 4. 上游微粒浓度确认后，就可以在滤网表面扫描，检查泄漏。扫描方式依不同仪 器而异，请参考第一、二节。 5. 发现泄漏，则要需要修补或更换滤网。 6. 边框部份也要扫描。 4. 验收基准 1凡是连续性读值超过0.01%视为泄漏，每一片滤网测试及修换后均不得有泄 漏，边框也不得有泄漏。 2. 每一片滤网的修补面积不得大于滤网面积的 3%

50、。 3. 任何修补长度不得大于38伽（1.5英吋）。 2.4 洁净度测量 一、说明 洁净度测试是无尘室性能测试的核心，气流测试、压力测试，与泄漏测试， 都只在确认无尘室的洁净度不受外来影响， 因此洁净度测试都放在前述几项测试 都通过之后。 洁净度测试完毕， 与落尘有关的性能因素就都测试完毕， 其它测试 对洁净度影响不大，或是属于其它环境测试。 二、测试仪器 洁净度测试使用微粒计数器， 仪器须经校正合格且仍在有效期限内， 于检测 前及交附报告时均须检附合格之校正文件。 微粒计数器有不同规格，最常见的是流量 1cfm，最小粒径可测到0.3mm或是 0.1m m,单位多是立方英呎。至于应使用何种机台

51、，要依业主的规范而定。一般 在产业界，多依以下方式选择微粒计数器。 Class 1000或更高：0.5 卩 m Class 100 0.2 卩 m Class 1 至U Class 10 0.1 卩 m 若是业主要求的立境范围超过单一微粒计数器的范围， 则应该使用两部微粒 计数器。 目前市面上少见立方公尺的微粒计数器， 因此若是无尘室的洁净度是以 ISO 为基准，则要把结果作换算。单位换算，不影响新赖度上限的计算程序。 三、测试步骤： (1) 确定空调系统之测试调整与平衡已完成，滤网之风速及泄漏测试均已完成， 并已修换破损部分。 (2) 确认测试位置与测试点数： (2.1) 测试高度：约1.0

52、0m处，或由业主指定。 (2.2) 测试点数： 单一流向型无尘室，取样点数计算公式如下。 公制： ( a) 或( b) 其中N代表公制的无尘室等级，area是面积，单位是平方公尺，但是小数点 要无条件进位。在上两式中取较小的值， 就是无尘室洁净度测试的最小测量点 数。 英制： (a) 或( b) 其中N代表公制的无尘室等级，area是面积，单位是平方英呎，但是小数点要 无条件进位。在上两式中取较小的值，就是无尘室洁净度测试的最小测量点数。 非单一流向型无尘室，取样点数计算公式为 公制： 其中N代表公制的无尘室等级，area是面积，单位是平方公尺。，小数点要无 条件进位。这个值，就是无尘室洁净度

53、测试的最小测量点数。 英制： 其中N代表英制的无尘室等级，area是面积，单位是平方英呎，小数点要无条 件进位。这个值，就是无尘室洁净度测试的最小测量点数。 注意：每个无尘室或无尘独立隔间的最少测量点数是 2 点，最少的样本总数是 5 个样本。 (3) 取样时间：每点的取样时间依照等级与粒径不同而异，可参考 NEBB 规范 TABLE 7-2 之规定。若取样时间小于一分钟，则以一分钟为准。 (4) 测试位置应均匀分布在无尘室内，避免在会产生大量粒子之附近，且将检测 仪器以适当之架台支撑，不可以手持支撑。另外，测试位置需在业主指定 (及/) 或标定位置之 9m2 内。代表该点的最后数据，这个最后

54、数据需小于业主规定值。 (5) 测量点数依前述 NEBB 规范之公式计算(与 209E 相同)。任一区域内至少 要有二点以上之测试点且须平均分布 (除非有设备影响 )，并且取样数需大于或等 于 5 次。任一区域之测试总点数若少于 10 点，需作信赖度上限分析 (计算 Upper Confidential Limit) 。 (6) 需纪录所有数值，包括统计分析数据。 四、验收标准： 洁净度的验收基准有二， 首先是每点的微粒测量平均值必须低于规定值。 也 就是如果某一点取样三次， 这三个数据的平均值代表该点的最后数据， 这个最后 数据需小于业主规定值。 任何测量点数少于 10 点的无尘室(可能是无

55、尘室内的某一隔间)，该隔间 必须做信赖度上限分析。 洁净度的第二个验收基准就是， 任一隔间若需使用信赖 度上限分析，则该分析值也必须小于业主规定值。 一般而言，业主规定值都会比洁静度等级定义少一些。 在As-built测试时，规 定值常常定为等级定义的10%, At-rest测试时，规定值常常定为等级定义的 15 %。这样做的目的是确保在 Operat ing状态，洁静度可以为持在等级定义以下。 五、信赖度上限分析： 任一无尘室或是独立的隔间，若是取样点数小于 10(2到9)，就必须做信赖度 上限分析，分析结果需小于。信赖度上限分析有五个步骤，说明如下。 (1)计算将该房间内，每一取样点的平均

56、值，也就是每个取样点的所有样本的平 均值，代表该点的微粒测量值。公式如下 其中 Ai 代表取样点的平均 值， CN 是微粒测量值， N 是每点的样本总数。 计算在该房间内，所有取样点数据的平均值(Mean),公式如下： 其中 AL 代表取样点的平均值， M 是房间内微粒总平均值， L 是房间内总的取 样点数。 (3)计算标准差(Sta ndard Deviation)，公式如下： 其中SD代表标准差，AL是取样点的平均值，M是房间内微粒总平均值，L是 房间内总的取样点数。 计算标准误(Standard Erro)，公式如下： 其中 SE 代表标准误， SD 是标准差， L 是房间内总的取样点数

57、。 (5)计算信赖度上限( Upper Confidential Limit )，公式如下： UCL = M + (UCL factor x SE) 其中UCL代表信赖度上限，M是房间内微粒总平均值，SE是标准误，UCL factor 要查表，表列如下。 依照以上步骤所计算出的UCL，就是该房间的信赖度上限值。 2.5 温湿度 一、说明： 温湿度测量的目的是确认室内之温湿度控制在范围之内， 温湿度对微粒控制 没有甚么影响，因此温湿度测试属于第三级测试( Level 3)。但是因无尘室多半 同时也是环控室，所以温湿度常常就一并测量了。 温湿度测量又分为一般测量和进阶测量( General Tes

58、ts and Comprehensive Tests)，一般测量只是测量温湿度在测量点的实时数据(单一测量数据)，适 用在对温湿度要求不高的场所。进阶测量就要纪录在测量点一段长时间的温湿 度，目的是要观察温湿度随时间的变化情形， 以确认温湿度在控制之下。 进阶测 量适用在对温湿度要求比较高的场所。 、测试仪器： 常见的温湿度仪器是电子式温度计与镜面冷凝光学式湿度计， 一般测量和进 阶测量使用仪器的精度相同，温度测量范围是 0-100C，精确度是 ).2C。湿度 测量范围是10%到95%，精确度是%0 般测量要求温度之显示值可显示 0.1C的变化，湿度的显示值可显示 1 % 的变化。进阶测量则要

59、求温度之显示值可显示 0.05C的变化，湿度的显示值可显 示0.1 %的变化。 检测仪器需校正合格且仍在有效期限内者， 于测试前或交附报告时均须检附 合格之校正文件。 三、测试程序： 一般测量的程序如下 a. 确认空调系统已经安装完成，并已完成测试、调整、平衡。空调系统测试、调 整、平衡可以平衡风量和水量， 使其达到设计要求， 为温湿度控制提供正确的运 转环境，因此系统要先平衡才能测试。 b. 依据平面图，列出各种温湿度要求区域，并使系统达到正常运转状况，系统应 在温湿度自动控制之下，至少运转 24 小时以上。 c. 测试点数为每个房间至少量一点，并且每个温湿度控制区至少量一点，例如每 个 D

60、ry Coil 的控制范围要量一点，测量高度为 （高架）地板上 1.00m。 d. 将温湿度传感器放置同一位置，待稳定后开始记录。 一般测量的报告应包括以下项目 1. 测量位置图 2. 所测量的温湿度数值与取样时间 3. 简单数据分析 取样点总数 最小值 平均值 最大值 平均值减最小值与最大值减平均值 进阶测量的程序如下 3.5 确认空调系统已经安装完成，并已完成测试、调整、平衡。 3.6 依据平面图，列出各种温湿度要求区域，并使系统达到正常运转状况，系统应 在温湿度自动控制之下，至少运转 24 小时以上。 3.7 测试点数为每个房间至少量一点，并且每个温湿度控制区至少量一点，例如每 个 Dr

61、y Coil 的控制范围要量一点，测量高度为 （高架 ）地板上 1.00m。 3.8 将温湿度传感器放置同一位置，待稳定后开始记录。 3.9 至少每 6分钟纪录一次温湿度值，并且持续纪录 2 小时。亦即每一测量点至少 有 20 笔数据。 进阶测量的报告应包括以下项目 2.2 测量位置图 2.3 所测量的温湿度数值与取样时间 2.4 简单数据分析 取样点总数 最小值 平均值 最大值 平均值减最小值与最大值减平均值 2.5 如有必要，应计算露点温度 2.6 外气状态 温度范围 降水状况 湿度范围 温湿度极大值与极小值出现时间 2.7 进阶数据分析 全部温湿度数据的最小值 全部温湿度数据的平均值 全

62、部温湿度数据的最大值 标准差 五、验收标准： 依合约规定之各区域温湿度范围验收之 2.10 导电度测试 导电度测试 (Conductivity) 导电度可视为电流流经或绕过某物体之容易程度 (relative ease) ，电阻的倒数 即导电度 测量之目的是测量地板上点与点之间(Floor Point to Point)的电阻，和地板与大 地间(Floor to Grou nd)的电阻 Floor Point to Point 这是测量地板上任意两点间，导电性的强度。 温湿度需已经测试调整合格 每组数据需使用两个电极 电阻计之开路电压为 500奥姆，内阻至少 100000奥姆 3.4短路电流界

63、于2.5mA与5mA之间 电极间隔 3呎 每个无尘室至少量 5组数据，取平均值 Floor to Ground 这是测量无尘室地板与接地电极间，导电性的强度。 温湿度需已经测试调整合格 仪器同前 电阻计两端的电极，一个接在地板上，另一个连在最接近的建筑物柱子上 4.4测量位置由Owner指定，应有20个位置 4.5 每位置取不同的 5点测量，再取平均值 平均之电阻应小于一百万欧姆 所有的原始数据与平均值都需表列于报告中 2.11 静电测试 1. 测试目的 静电问题不是只有半导体业才有， 其它行业也有类似问题。 微小物质上若是 含有静电， 就会变成非常难处理的问题， 因为传输变的很不容易。 另外在无尘室 里面，若是物体表面带有静电， 就很容易吸引灰尘造成污染。 静电测试的目地是 测量空气中正离子与负离子的含量， 依此数据可仿真物体在该气流场中之残余表 面电压。 2. 测试程序 2.1于无尘室内离地32英吋(813 mm)处，测量该位置之空气中正离子与负离子 的含量，单位是每立方公分之离子数。测量点数： 10 个，或由业主自己决定。 在同一位置做残余电压测试 .