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1、无尘室性能测试Cleanroom Performance Testing和无尘室认证CleanroomCertification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 Performance Testing Supervisor的基本要求有四
2、，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，就必须依大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
3、、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 ISO14644的产生。以下说明无尘室的各种标准与规范.I. Federal Standard 209E (Fed-Std-209E):美国联
4、邦标准 209E,209 的出版发行，是在 1960(完整版)NEBB无尘室测试与认证 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ISO14644还没能取代209E.2.ISO14644系列；美国政府为了推动经济全球化，就很
5、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146441, 14644-2, 一直到146448。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
6、定义方式，以及洁净度的测量技术。5. GostR 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-CC0062：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、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00684T, 006。2是第二版.现在由于NEBB的兴起，0062
7、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IEST0062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（完整版）NEBB无尘室测试与认证 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
8、，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
9、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
10、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（完整版）NEBB无尘室测试与认证 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
11、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
12、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。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 |im ）其中X是无尘室的等级，例如100或10000等等，Y是粒径如02|im , 0.5|im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 （01|im, 0.2|im , 0.5|im）Class 100
13、 （02|im , 0.5|im ）Class 100 （01|im, 0.2|im , 05|im ）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 |im ), At一rest供货商就很清楚知道无尘室要在Atrest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，
14、这时可以干脆把验收上限压低，例如：Class 10000 (0.3 |im= 10000), AsbuiltClass 10000 (0。5 |im = 1000) , Asbuilt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.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
15、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.IEST0062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
