洁净室无尘室的等级区分

　　无尘布的适用范围很广,只有洁净要求比较高的,都会用到,比如,LCD组装,或是一些表面清洁等

　　无尘室根据洁净程度不同分很多等级

　　目前各半导体加工和面板组装厂的无尘室等级大都为1000级和100级的居多

　　数字越小,洁净等级越高

　　1000级的概念是:每立方英尺内,大于等于0.5的灰尘颗粒不能过1000颗

　　100级的概念是:每立方英尺内,大于等于0.3的灰尘颗粒不能过100颗

　　注意了,每个等级所管控的颗粒大小也不一样

　　依据美国联邦政府颁布的标准【Federal Atandard(FS)209E，1992】，可将无尘室分为六级。分别是1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级，如果无尘室的等级只用尘粒数目来叙述，则可假设尘粒的尺寸不是0.5um，无尘室等级应以在一特定尘粒尺寸的级数来表示。例如：10级在0.2um(尘粒尺寸在0.2um或更大下，密度不大于75颗/立方英尺)，1级在0.1um(尘粒尺寸在0.1um或更大下，密度不大于35颗/立方英尺)。而集成电路制造所需的无尘室之洁净度必须优于1000级。

　　无尘室等级，无尘室标准，无尘室标准定义

　　一、无尘室定义

　　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

　　粒子，且指一般空气清净机无法清除之灰尘。

　　无尘室一般分为电子、精密工业用IndustraialCleanRoom(ICR);及需控制微生物浓度等制药、食品产业用BiologicalCleanRoo

　　(BCR)。

　　二、联邦规格无尘室等级

　　现今一般多奉行与美国所制定的联邦规格(U.S.Federalstandard209b)，BCR则多参考明定生物粒子限制值的NASA规格(美国航空

　　署5340.2规格)。

　　其Fed.std清洁度的表示法为：1ft3空气中，含有多少个0.5μm(micro)以上的微粒子，及称为[等级○○]。例如：空气中含有10个0.5

　　以下时，表示为“等级10”。二自然界大气中通常含有300000~30000000个微粒子。

　　三、在JIS标准下，无尘室清洁度，共分为8个等级

　　一般清洁度是指空气的洁净等级，分为等级1、2•••8，8阶段。在1立方公尺的空气中，粒径0.1微米的灰尘若是在10个以下时为

　　1;百个以下是100=102是等级2;千个以下时是1000=103等级3，一次类推。

　　21世界，产业的发展，加速了产业结构的变革，无尘室设立之必要性也相对地提高。商品日渐的小型化和精密化，尘埃和温湿

　　的变化对商品的完成度亦造成大的危害，导致品质低下。伴随商品的高品质要求，环境无尘化的需求也日益提高。因此在无尘室中

　　用防尘材料及商品都显得格外重要。

　　所谓的无尘室是一个人造的环境，里面含有的粒子远低于一般的环境，随着集成电路的级数的快速成长，也增加了对制造环境(无尘室)洁净度要求，在工业上即使使粒子之尺寸想小于0.1微米.也可能阻碍产品的运作或降低其寿命。优于纳米技术的兴起，造成半导体关键尺寸持续缩小，集成电路积集度不断地增加，尘粒更容易使芯片失效或可靠度恶化。例如当金属尘粒落到金属导线时，就可能会使金属导线形成短路。又如果有酸性的离子化合物尘粒掉在金属导线上，可能将其腐蚀，所以无尘室为集成电路制造*的要素。

　　无尘车间标准，洁净室标准

　　一、无尘车间(Clean Room)，亦称为洁净室或无尘室。

　　「无尘车间」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、湿度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。

　　洁净室主要之作用在于控制产品所接触之大气的洁净度及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之为「无尘车间」。

　　二、无尘车间标准-等级

　　美国联邦标准(< USA Federal Standard )209E (1992 年)PC/ft3

　　洁净度 粒 径 (um)

　　0.1 0.2 0.3 0.5 5.0

　　1 35 7.5 3 1 NA

　　10 350 75 30 10 NA

　　100 NA 750 300 100 NA

　　1000 NA NA NA 1000 7

　　10000 NA NA NA 10000 70

　　100000 NA NA NA 100000 700

　　中国药品生产无尘车间(区)的空气洁净度标准

　　洁净度 尘埃允许数 /平方米 微生物大允许数

　　≥0.5um 5um 浮游菌个 /立方米 沉降菌个 /皿.30min

　　100 3500 0 5 1

　　10000 350000 2000 100 3

　　100000 3500000 20000 500 10

　　300000 10500000 61800 NA 15

　　无尘车间及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级GB50073-2001

　　空气洁净度等级 (N) 大于或等于表中粒径的大浓度限值 (pc/m3)

　　0.1μm 0.2μm 0.3μm 0.5μm 1μm 5μm

　　1 10 2

　　2 100 24 10 4

　　3 1000 237 102 35 8

　　4 10000 2370 1020 352 83

　　5 100000 23700 10200 3520 832 29

　　6 1000000 237000 102000 35200 8320 293

　　7 352000 83200 2930

　　8 3520000 832000 29300

　　9 35200000 8320000 293000

　　三、无尘车间标准-控管之项目

　　1. 能除去空气中飘游之微尘粒子。

　　2. 能防止微尘粒子之产生。

　　3. 温度和湿度之控制。

　　4. 压力之调节。

　　5. 有害气体之排除。

　　6. 结构物与隔间之气密性。

　　7. 静电之防制。

　　8. 电磁干扰预防。

　　9. 安全因素之考虑。

　　10. 节能之考量。

　　四、无尘车间标准-分类

　　1.乱流式(Turbulent Flow)：

　　空气由空调箱经风管与无尘车间内之空气过滤器(HEPA)进入洁净室，并由无尘车间两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态。此型式适用于洁净室等级1,000-100,000级。

　　优点：构造简单、系统建造成本低，洁净室之扩充比较容易，在某些特殊用途场所，可并用无尘工作台，提高无尘车间等级。

　　缺点：乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出，易污染制程产品。另外若系统停止运转再激活，欲达需求之洁净度，往往须耗时相当长一段时间。

　　2.层流式(Laminar)：

　　层流式空气气流运动成一均匀之直线形，空气由覆盖率之过滤器进入室内，并由高架地板或两侧隔墙板回风，此型式适用于洁净室等级需求较高之环境使用，一般其洁净室等级为Class 1~100。其型式可分为二种：

　　(1)无尘车间水平层流式：水平式空气自过滤器单方向吹出，由对边墙壁之回风系统回风，尘埃随风向排出室外，一般在下流侧污染较严重。

　　优点：构造简单，运转后短时间内即可变成稳定。

　　缺点：建造费用比乱流式高，室内空间不易扩充。

　　(2)无尘车间垂直层流式：房间天花板以PA过滤器覆盖，空气由上往下吹，可得较高之洁净度，在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。

　　优点：管理容易，运转开始短时间内即可达稳定状态，不易为作业状态或作业人员所影响。

　　缺点：构造费用较高，弹性运用空间困难，天花板之吊架相当占空间，维修更换过滤器较麻烦。

　　3.复合式(Mixed Type)：

　　复合式为将乱流式及层流式予以复合或并用，可局部洁净之空气。

　　(1)无尘车间洁净隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或PA过滤器将制程区域或工作区域覆盖使洁净度等级提高至10级以上，可节省安装运转费用。此型式需将作业人员之工作区与产品和机器维修予以隔离，以避免机器维修时影响了工作及品质，SI制程大都采用此种型式。洁净隧道另有二项优点：A.弹性扩充容易; B.维修设备时可在维修区轻易执行。

　　(2)无尘车间洁净管道(Clean Tube)：将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理，将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离，少量之送风即可得到良好之洁净度，可节省能源，不需人工的自动化生产线为适宜使用。药品、食品业界及半导体业界均适用。

　　(3)无尘车间并装局部洁净室(Clean Spot)：将洁净室等级10,000~100,000之乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级提高为10~1000级以上，以为生产之用;即属此类。

　　洁净工作台：等级Class 1~100级。

　　洁净工作棚：为在乱流式之洁净室空间内以防静电之透明塑料布围成一小空间，采用独立之HEPA或PA及空调送风机组而成为一较之洁净空间，其等级为10~1000级，高度在2.5米左右，覆盖面积约10M2以下，四支支柱并加装活动轮，可为弹性运用。

　　五、无尘车间标准-气流之流动

　　无尘车间的洁净度往往受到气流的影响，换言之，即人、机器隔间、建筑结构等所产生的尘埃之移动、扩散受到气流的支配。

　　无尘车间系利用HEPA、PA过滤空气，其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多，因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。然而洁净室内除了人以外，尚有机器等之发尘源，这些发生的尘埃一旦扩散，即无法保持洁净空间，因此必须利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。

　　无尘车间内的气流是左右洁净室性能的重要因素，一般洁净室的气流速度是选在0.25~0.5m/s之间，此气流速度属微风区域，易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高，将影响运转成本的增加，所以应在满足要求的洁净度水准之时，能以适当的风速供应，以达到适当的风速供应以达到经济性效果。

　　另一方面欲达到洁净室洁净度之稳定效果，均一气流之保持亦为一重要因素，均一气流若无法保持，表示风速有异，特别是在壁面，气流会延着壁面发生涡流作用，此时要实现高洁净度事实上很困难。

　　无尘车间垂直层流式方向要保持均一气流必须：(a)吹出面的风速不可有速度上的差异;(b)地板回风板吸入面之风速不可有速度上的差异。速度过低或过高(0.2m/s，0.7m/s)均有涡流之现象发生，而0.5m/s之速度，气流则较均一，目前一般洁净室，其风速均取在0.25~0.5m/s之间。

　　影响洁净室的气流因素很多，如制程设备、人员、洁净室组装材、照明器具等，同时对于生产设备上方气流的分流点，亦应列入考虑因素。

　　一般操作台或生产设备等表面的气流分流点，应设于洁净室空间与隔墙板间距2/3之处，如此可使作业人员工作时，气流可从制程区内部流向作业区，而将微尘带走;若分流点配置在制程区前方，将成为不当的气流分流，此时大部份的气流将流至制程区之后，作业员操作所引起的尘埃将被带到设备后面，工作台因而将受到污染，良率也势必降低。

　　无尘车间内的工作桌等障碍物，在相接处均会有涡流现象发生，相对地在其附近之洁净度将会较差，在工作桌面钻上回风孔，将使涡流现象减少低;组装材料之选择是否恰当、设备怖局是否完善，亦为气流是否成为涡流现象之重要因素。

　　六、无尘车间标准-构成

　　洁净室的构成是由下列各项系统所组成(在所组成的系统分子中是缺一不可的)，否则将无法构成一完整且品质良好的洁净室

　　(1)天花板系统：包括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或Ceilingframe)。

　　(2)空调系统：包括空气舱、过滤器系统、风车等。

　　(3)隔墙板(Partitional wall)：包括窗户、门。

　　(4)地板：包括高架地板或防静电舒美地板。

　　(5)照明器具：包括日光灯、黄色灯管等。

　　无尘车间之建筑主体构造，一般采用双面板夹芯彩钢板制造，但无论是何种构造，必须满足如下之条件：A.不会因温度变化与振动而发生裂痕;B.不易产生微尘粒子，且很难附着粒子;C.吸湿性小;D.为了维持室内之湿度条件，热绝缘性要高

　　无尘车间标准：设计与施工严格按照《ISO/DIS14644-1标准》、《GB50073-2001无尘车间装设计规范》、《JGJ71-90无尘车间装施工及验收规范》等标准，以ISO9002质量体系为宗旨，进行净化工程的设计、制作、安装、调试 的一条龙服务，满足了不同行业对净化、空调、无菌、照明、电气及装饰等需要。并且对外承接空调水系统安装，配电系统安装。

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