无尘室的等级与管理.doc

(无尘室的等级与管理)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。无尘室依等级的不同，对一定空间内的微尘粒子最大容许量亦有一定规范，在国际标准中最常用的规范有Fed-Std-209E及ISO-14644，以下表格为Fed-Std-209E及ISO-14644的等级定义。Fed-Std-209E洁净度定义ISO-14644洁净度定义 ISO的等级划分，首先定义了微粒的粒径是从 0.1mm到 5mm，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，单位是每立方公尺的微粒数。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0.5m几乎出现在每一个等级定义中，表示粒径0.5m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。 无尘室分类无尘室依等级的不同而在气流设计上会有所区别，一般可分为垂直层流方式(Class 1100)、水平层流方式(Class 11,000)、乱流方式(Class 1,000100,000)，其详细区分如下表：垂直层流型无尘室垂直层流无尘室亦称为单一流向型无尘室，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要。全面垂直层流无尘室采用模块化铝挤层流天板，搭配铝合金高架活动地板，使整个无尘室气流可由上往下直接循环，搭配高效率过滤风车组，其过滤微粒效果可达99.999，使整个无尘室的等级可达到Class 1100。 乱流型无尘室此类型无尘室大多设计在洁净度等级要求不高（Class 1000Class 100,000）的无尘室，因气流循环是以回风柱方式循环，故会在室内产生乱流，其制程及人员所产生的粒子就会在室内打转，必须要以洁净度高的空气来予以稀释，并将室内洁净度控制在某一等级以下，其重点在于掌控微粒的产生速率，进而推算换气次数，达到控制室内微粒子数量的目的。无尘室自动化表示无尘室竣工后应量测之项目表示量测线性监控 无尘室节能技术自动化管理1.关掉不需使用之照明设备2.省水3.关门 天然能源1.雨水收集利用2.新鲜空气冷却 排气能源再利用系统1.达到最小化之高质量清洁区域2.能源利用3.电力耗用曲线扁平化4.最佳之空气流动配置5.设备数之控管6.建筑结构热隔绝7.二氧化碳之控制 无尘室人与粉尘的关系; 人的呼吸 每分钟产生2200个粉尘 头发 胡须每分钟产生4500个粉尘 裸手 每分钟产生1930个粉尘衣服 每分钟产生5600个粉尘人体走动 每分钟产生5500个粉尘无尘室管理四原则(注): 达下列任一条件就必须更换 HEPA1. HEPA 之压损超过 50 mmAq因为 HEPA 压损若过大, 空调送风量相对降低, 可能造成室内温度升高问题.2. 达不到设计之洁净度3. HEPA 有破损4. 使用超过 5年无尘室室内正压之维持*无尘室贴纸 无尘室用标签 (LCD、半导体、封装、特殊电子业专用) 无尘室专用标签、无尘贴纸、无尘室专用贴纸、无尘标签、无尘影印纸、打印无尘纸 影印无尘纸 透明底纸无尘室用卷标 静电卷标 无尘室胶带、无尘胶带、无尘室专用胶带系列 (胶带本身不含纤维, 中心滚动条采用塑料PE管, 表面亦经特殊处理, 不易吸附灰尘, ) 无尘室用opp封箱胶带 无尘室用胶带一.无尘室基本的注意事项例举下列事项：1. 无尘室（Clean Room）里面不可以有尘埃、微粒子。2 .无尘室（Clean Room）内的粉尘、微粒子必须收集清除。3. 尽可能防止室内微粒子的发生。4. 室内易堆积粒子的死角部份应尽可能减少。二.无尘室的水平以清净度表示之，一般来说，工业用无尘室（ICR）是以美国联邦规格No2096 为规范，无菌室则适用美国太空总署规格要旨。表一美国联邦规格209b要旨无尘室级别微粒子压力温度湿度气流照度粒径(m)累积粒子数(个/ft3)(mmAq)（C）（%）换气回数（LX） 1000.5以上10013以上范围：19.425最低：45层流方式：0.45m/s0.1m/s乱流方式：20回/小时1,0801,6201,0000.5以上5以上1,00010 设定值：22.2最低：3010,0000.5以上5以上10,00065 误差：2.8误差：10100,0000.5以上5以上100,000700 特殊要求时：0.25特殊要求时：5表二美国太空总署规格要旨（NHB5340.2）无尘室级别微粒子CR生物粒子BCR压力温度湿度气流照度粒径(m)累积粒子数(个/ft3)浮游量(个/ft3)沉降量(个/ft3)(mmAq)（C）（%）换气回数（LX） 1000.5以上1000.11,20013以上指定值4550层流方式：0.45m/s0.1m/s乱流方式：20回/小时1,0801,62010,0000.5以上5以上10,00065 0.56,000100,0000.5以上5以上100,000700 2.530,000三. 空调方式1.垂直层流：清境空气自屋顶至地板的流通方式。优点 缺点1. 效果完全。 2. 不易为作业人员及工作状态所影响。 3. 开始运转后即刻便成稳定状态。 4. 粉尘的堆积及再飘浮极少。 5. 管理容易。 1. 须注意天花板的无效空间如照明等（防止乱流）。 2. 换过滤器较麻烦。 3. 设备费用非法高。 4. 隔间的扩充比较困难。 2. 水平层流：清净空气由天花板80%以上吹出，壁板40%以上吸入，天花板亦可。优点 缺点1. 开始运转后即刻便成稳定状态。 2. 构造简单 1. 上游的影响会在下游出现。 2. 人员及机器的配置及管理须注意。 3. 设备费用非常高。 4. 隔间的扩充比较困难。 3. 乱流：清净空气过滤器吹出口，由地板附近吸入。Class 10,000100,000适用优点 缺点1. 构造简单。 2. 设备费用低。 3. 隔间的扩充比较容易。 4. 若再加用无尘台则可确保高洁净度。 1. 由于气流的乱流污染粒子，有可能在室内循环。 2. 人员及机器的配置及管理须注意。 3. 到稳定状态须要一段时间。 (一) 无尘室（CLEAN ROOM）之定义 将空气中之尘埃、压力、温度、湿度、气流分布之情形及速度，控制于一定范围内之空间。此处所指之尘埃为肉眼无法看见的灰尘及微粒子(m)，且指一般空气清净机无法完全清除之灰尘。无尘室一般分为电子、精密工业用Industrial Clean Room（ICR）；及需控制微生物浓度等制药、食品产业用Biological Clean Room（BCR）。 (二)联邦规格（U.S. Federal standard 209b）等级 现今一般多奉行美国所制定的联邦规格（U.S. Federal standard 209b）, BCR则多参考明定生物粒子限制值的NASA规格（美国航空总署 5340.2规格）。其Fed.std清洁度的表示法为：1ft3（立方英尺）空气中, 含有多少个0.5（micro）以上的微粒子, 及称为等级。例如：空气中含有10个0.5（micro）以下时, 标示为等级10。而自然界大气中通常含有300,0003,000,000个微粒子。 (三)在JIS标准下，无尘室之清洁度，共分为8个等级 一般清洁度是指空气的清洁等级，分为等级1、2.8，8阶段。在1立方公尺的空气中，粒径0.1微米(1微米=千分之1毫米)之尘埃有多少，是以10的乘方表示。亦即是1立方公尺中，0.1微米的灰尘若是在10个以下时为等级1；百个以下是100=102是等级2；千个以下时是1000=103等级3，以此类推。 清洁度等级的上限浓度(个/m3) Fed. std等级 等级1 等级10 等级100 等级1000 等级10000 等级10000 0 JIS等级 等级1 等级2 等级3 等级4 等级5 等级6 等级7 等级8 粒径（） 0.1 101 102 103 104 105 106 107 108 0.2 2 24 236 2360 23600 - - - 0.3 1 10 101 1010 10100 101000 1010000 10100000 0.5 (0.35) (3.5) 35 350 3500 35000 350000 3500000 5.0 - - - - 29