導讀:無塵室之應用范圍極廣,一般而言,使用無塵室之產業或制造程序都與高科技有關,例如半導體組件生產、高精度機械加工、微機械制造,以及生化制藥等。無塵室完工后,由具公信力之單位進行測試以認定其性能表現,稱為無塵室認證。本文說明無塵室認證時所遵循之測試規范,無塵室定義與測試常用3種規范,1、Fed-Std-209E、2、IES-RP-CC006.2、3、Procedural Standards for Certified Testing of Cleanrooms進行詳細介紹。
潔凈室(無塵室)可視為一個嚴格控制環境的場所,舉凡潔凈度、溫濕度、風速、風量、平行度等都在管制范圍之內。無塵室之應用范圍極廣,一般而言,使用無塵室之產業或制造程序都與高科技有關,例如半導體組件生產、高精度機械加工、微機械制造,以及生化制藥等。而無塵室之性能,直接影響制造品質之良窳。因此任何無塵室在施工完畢后,都需經過詳細的測試以驗證其性能合于要求;并且在使用中也必須做定期測試與不定期抽測以確保性能。
無塵室之性能測試,需遵循化之標準與測試規范,使不同單位之測試程序一致,測試之結果具商公信力。無塵室完工后,由具公信力之單位進行測試以認定其性能表現,稱為無塵室認證(Cleanroom Certification本文說明無塵室認證時所遵循之測試規范,無塵室定義與測試常用3種規范,1、Fed-Std-209E、2、IES-RP-CC006.2、3、Procedural Standards for Certified Testing of Cleanrooms進行詳細介紹。
無塵室之定義與測試,工業界常用的規范有三種,分別是美國聯邦標準第209-E號,美國環境科學學會無塵室測試規范 IES-RP-CCO06.2,及美國國家環境平衡局之無塵室認證程序規范Procedural Standards for Certified Testing of Cleanrooms,以下分別說明。
2-1美國聯邦標準Fed-Std-209E
在1950年代,美國對潔凈空氣之定義仍是眾說紛紜,軍方、產業界、學術研究單位等都個有規格,并不統一。到1957年蘇聯發射人造衛星,使美國人認真考慮統一潔凈空氣定義統一必要。1961年Sandia Corp.成功開發層流型無塵室,加上同一期間伊利諾技術研究所將光散射式微粒計數器商品化,使美國人認為時機成熟,遂于1962年由軍力、產業界、學術研究單位等推派代表開會,開始討論規格之制訂。于1963年8月,潔凈空氣規格草案被送到規格協會開始制定規格,于1963年12月,聯邦標準Fed-Std-209正式發表,美國的潔凈空氣定義完成統一,同時確立無塵室之運轉原則。
Fed-Std-209于1963年初次發表后,隨著科學不斷進步與產業技術之日新月異,也不斷出現修訂版。1966年發表Fed-Std-209A,是為*次改版,給予無塵室Class100,10,000,100,000等三個等級之分類。1973年發表Fed-Std-209B,將氣流及相對濕度修正。1977年發表Fed-Std-209B之修正版,增加Class1,000。1987年發表Fed-Std-2O9C,增加Class 1與Class 1O0,并修改測試方法。1988年發表Fed-Std-209D,修改上一版印刷上之錯誤。1992年發表Fed-Std-209E,這是的版本。該版本增加了公制的無塵室規格,于等級前加一M字母來代表。在公制中,追加比英制Class 1更高之Class M1,和比Class100,000更低之Class M7。
Fed-Std-209E內容包括無塵室等級,微粒測試之儀器,微粒測試方式,數據分析方式。并對氣流方式、氣流速度、壓力、溫濕度、振動噪音、換氣量等名詞及參數分別提出其定義或是建議值。Fed-Std-209E現已成為上廣被接受之無塵室設計、測試之共同標準,以下摘錄幾個重要的定義。
1.層流型無產室:氣流在無塵室內以水平層流或垂直層流方式移動。
2.非層流型無塵室:氣流在無塵室內不以層流方式移動,以往稱亂流型無塵室。
3.混合型無塵室:氣流在無塵室部份區域內以層流方式移動,其它區域以亂流方式移動。
4.As-built:已完工無塵室,但尚無人員與機械進入。
5.At-rest:已完工無塵室,機械已移入且可以操作或已在運轉,但尚無人員進入。
6.Operational:已正常運轉之無塵室。
Fed-Std-209E對無塵室設計、潔凈度之定義、微粒量測等項目有詳細之說明,但是對于所有其它與無塵室性能有關之項目,如氣流與溫濕度等之測試則無規范。因此測試氣流及溫濕度時,需要其它的測試規范來補充。
2-2美國環境科學學會無塵室測試規范IES-RP-CC006.2美國環境科學學會(Institute of Environmental Sciences)之污染控制組(Contamination Control Division),針對無塵室之測試,訂定了一套無塵室測試規范,編號是Recommended Practice 006.2,名稱是Testing Cleanrooms,簡稱IES-RP-CC006.2,是除了Fed-Std-209E之外,廣為業界接受之測試標準。
本規范內容非常詳細,除了未規范靜電含量與導電度外,已包含所有之測試,可滿足大部份之無塵室測試需求。因此所有的無塵室測試,都會要求其測試方式遵守本規范。
2-3 美國國家環境平衡局無塵室認證程序規范 NEBB
IES-RP-CC006.2對測試儀器及其校正并無說明,因此還需采用美國國家環境平衡局無塵室認證程序規范,補充規定測試儀器及其校正,下一節將說明該規范。
美國國家環境平衡局(National Environmental Balancing Bureau,NEBB)針對與環境有關的主題,發展出一系列之標準。其中與無塵室有關的,包括無塵室之空調系統調整,振動噪音控制,無塵室認證測試程序規范(Procedural Standards for Certified Testing of Cleanrooms)等,這些都是產業界共同遵循的規范。本文針對無塵室認證,將無塵室認證測試程序規范之內容做一說明,目前版本是1996年發表之第二版。
NEBB的無塵室認證測試程序規范,在測試項目與方法方面,與環境科學學曾的IES-RP-CC006.2相同,并加上靜電含量與導電度。本規范尚規定了允許使用的測試儀器,儀器之校正方式與期限,測試數據之分析方式,測試報告之建議格式,及對無塵室允收標準之建議。