無塵車間性能測試和無塵車間認證有何分別？

無塵車間性能測試和無塵車間認證有何分別？

基本上無塵車間認證就是做無塵車間的性能測試，但是認證者對所測試的結果要負完全責任，要保讚測試儀器、測試程序都滿足NEBB規定。這話說來簡單，做起來可不容易，因為空調係統與無塵車間的設計變化很多，有些時候業主的要求也不盡相同。在不同的設計理念與不同的業主要求之下，測試的執行就有些差異。因此做無塵車間認證，首要之務是熟悉空調係統與無塵車間設計。

NEBB對無塵車間認證人員〈稱為Cleanroom Performance Testing 

Supervisor〉的基本要求有四，一是對空調係統和無塵車間的了解，二是對相關規範的了解，三是對測試儀器與測試程序的了解，四是本身的經驗與口碑。這些是入門的要求，通過檢定成為Supervisor之後，須受NEBB管轄，並且要時時溫習法規規範與關注新科技發展，每年向NEBB報到至少一次，兩年複檢一次資格，要求很多。

因此無塵車間性能測試誰都可以做，隻要會操作儀器就可以；但是要得到嚴謹可信賴的測試數據，就必須依靠資格符合的專業人士。以下資料是塵室的各項性能測試說明，首先是測試簡介，說明一些基本概念，之後是測試程序及注意事項。至於測試的底線，就是數據不可更改也不可拋棄，這是不變的鐵律。 span>

無塵車間測試簡介

在測試無塵車間之前，若是能對測試規範、無塵車間基本概念、無塵車間的術語等有些了解，對測試當有幫助。這裏是一些背景資料，提供給讀者參考。

一、無塵車間測試規範

有關無塵車間定義、建造、控製、管理等等的國際標準，在網路上用?contamination 

control?搜尋，可以找到很多相關資料。無塵車間的定義，最早是在美國聯邦標準209上出現，之後日漸普及並廣為半導體業與製藥業接受。在歐洲與日本，隨著工業的日益發展，各國的版本也逐漸出現。到了90年代後期，產業界體認到若是無共同標準，就不能實現經濟的全球化，於是有ISO-14644的產生。以下說明無塵車間的各種標準與規範。

1.     Federal Standard 209E (Fed-Std-209E) 

：美國聯邦標準209E，209的出版發行，是在1960年代，之後不斷改版以因應科技進步與工業發展，版本從原始的209、209A，一直到1992年的最後一版209E。在2001年11月29日，美國正式宣布廢止209E，改用ISO-14644，於是209E在書麵上走入曆史。但是在產業界，除了部份的歐洲公司之外，美國、日本、台灣、與中國大陸，都還沿用209E。微粒計數器的製造商，雖然都推出滿足公製計數法的新機型，但是要等舊機器完全淘汰，恐怕還要很長時間，因此新規範ISO-14644還沒能取代209E。

2.     

ISO-14644係列；美國政府為了推動經濟全球化，就很大方的放棄了自己的209E，改而推行全部使用公製的國際標準ISO-14644。14644係列有8個子題〈Part〉，稱為14644-1，14644-2，一直到14644-8。整個係列涵蓋了等級定義、測試與監視的規範、測試的程序方法、設計與建造、操作、以及其他的有關設備等，範圍很廣。有些主題已經定案，如Part 

1和Part 2，有些隻有初稿〈Draft〉，有些連初稿都還沒有，讀者可以到ISO或IEST的網站上訂購。

3.     JIS B9920 (1989)：日本的潔淨標準，規定無塵車間中浮遊粒子的濃度測定方式，及潔淨度的等級定義。

4.     VDI 2083 (1993)：德國的潔淨標準，規定潔淨度等級的定義方式，以及潔淨度的量測技術。

5.     Gost-R 50766 (1995)：俄國的潔淨標準，定義無塵車間的分類與一般需求。 

以上是無塵車間等級規定，與潔淨度量測的相關標準。另外有關無塵車間汙染控製〈也就是潔淨度控製〉，和環境控製〈如溫?度、震動噪音等〉，也有一些重要的測試規範，因為這些環境影響因素，都包含在無塵車間性能測試的範圍之內。

1.     IEST-RP-CC-006.2：這本有名的測試規範，目的就是為了補209的不足。209隻有微粒量測，006 

包括了風速風量、濾網泄漏、潔淨度、溫?度、平行度、恢複率、粒子沉降測試、照度等。006 的第一版稱為006-84-T，006.2是第二版。現在由於 NEBB 

的興起，0062已經功成身退，逐漸消失了。

2.     NEBB 無塵車間測試規範第二版：這是目前最廣為流行的測試規範，提到無塵車間認證，就非 NEBB 莫屬。NEBB 

無塵車間測試規範，可說是IEST-0062的改良版，其測試涵蓋範圍差不多，但是測試程序更為清楚嚴謹，儀器使用也有詳細規定。因此 NEBB 

無塵車間測試規範的出現，解決了不少測試的爭議，也因此 NEBB 無塵車間測試規範成功的成為產業標準。有關 NEBB，請參照本站 NEBB。

3.     ISO-14698 係列：14698 有 Part 1、Part 2、Part 3 三個子題，是有關無塵車間裏麵生物汙染的控製，目前都隻有初稿。 

每一種行業，甚至每一家公司或工廠，對無塵車間的要求可能都不一樣。以上所列無塵車間定義與無塵車間測試規範，雖然以可滿足大部份廠商的需求，但是嚴格來講，這些規範也隻是一個參考。各公司在訂定測試規格時，應依照自己的製程需求，在上述規範裏取出自己適用的部份，並要求供應商與測試單位照辦，必要時可以酌情修改測試標準，才能真正滿足自己的需求。

二、無塵車間常用名詞 

1.     

無塵車間定義：無塵車間是一個為了對空間內空氣中的微粒做控製，所建造的特殊封閉性建築。一般而言，無塵車間也會對溫?度、氣流運動模式、與震動噪音等環境因素做控製。

2.     

微粒控製：無塵車間微粒控製的第一步，是把室內微粒對製程影響的程度做完整分析，然後針對分析結果，訂定恰當的微粒控製方式與無塵車間管理模式，才能有效率的控製微粒汙染。在做微粒影響分析時，必須特別注意數據的量化，也就是粒徑與其數量對製程的影響，才是有用的數據。

3.     外來汙染源：從無塵車間外進入係統的汙染源，外來汙染源主要是由空調通風係統所導入，另外門、窗、牆壁裂縫等也是外來汙染源的成因。

4.     內部汙染源：無塵車間內部產生汙染的來源，一般是製程機器與操作員工，最嚴重的內部汙染源一般是操作員工。

5.     隔離：隔離是汙染控製的一種觀念，也就是讓汙染源隔絕在無塵區域之外。這種觀念多應用在高潔淨度的無塵環境，例如 Class 100，Class 

10，Class 1等高濾網覆蓋率的無塵車間，或是使用迷你潔淨室將機台整個包住。

6.     稀釋：稀釋是汙染控製的另一種觀念，多應用在潔淨度不高的無塵車間。例如在 Class 

10000的無塵車間，因為換氣量不大，製程與人員產生的粒子就會在室內打轉，要比較常的時間才會排出。因此新的幹淨空氣隻能稀釋室內的微粒濃度，讓室內潔淨度控製在某一等級之下就可以了，部要求把人員與製程隔開。使用稀釋法作為粒控製時，要特別注意本節第二條微粒影響分析的正確性，能掌握微粒的產生速率，才能有效的稀釋微粒。

7.     

氣流模式：指的是流場型態，氣流分布，氣流的流向等性質。由於微粒的移除完全掌握在氣流的模式，因此愈潔淨的無塵車間或是無塵區域，對氣流模式的掌控就愈重視。基本上要先掌握氣流模式，才能掌握潔淨度。

8.     單一流向型氣流：氣流以同一個方向移動，這種無塵車間稱為單一流向型無塵車間，以前稱為層流型無塵車間，定義並無多大改變。高潔淨度無塵車間需要單一流向型氣流。

9.     非單一流向型氣流：氣流方向不受控製，就是所謂的亂流型無塵車間，潔淨度較低的無塵車間都是用非單一流向型氣流以節省成本。

10. As-built cleanroom（剛完工的無塵車間）：已經完成且可以操作，所有相關支援設施皆已完成的，但並沒有設備及操作設備的人員。

11. At-rest 

cleanroom（準備中的無塵車間）：已經完成且可以操作，所有相關支援設施皆已動作的無塵車間，設備已載入並可以操作或已在運轉，1如所指定，但沒有操作設備的人員。

12. Operational 

cleanroom（操作中的無塵車間設施）：一個已在正常運轉的無塵車間，所有相關支援設施皆已動作，設備及人員皆已載入，運轉狀況可以呈現和達到其正常的功能。 

三、無塵車間等級定義 

無塵車間的等級 

使用者在開無塵車間的等級給供應商時，有以下幾個小技巧。首先是等級定義的模式如下： 

Class X (at Y μm ) 

其中 X 是無塵車間的等級，例如 100 或 10000 等等，Y是粒徑如 0.2μm , 0.5μm 

等，可複選。意思就是使用者規定，該無塵車間微粒含量，在這些粒徑必須滿足該等級的限度。這樣可以減少紛爭，以下是幾個例子：

Class1 (0.1μm, 0.2μm , 0.5μm) 

Class 100(0.2μm , 0.5μm ) 

Class 100(0.1μm, 0.2μm , 0.5μm ) 

在 Classes 100 (M3.5) and Greater  (Class 100，1000，10000....) ，一般看一個粒徑即可。在 

Classes Less than 100 (M3.5)  (Class 10，1.... ) ，一般要看多幾個粒徑。 

第二個技巧是規定無塵車間的狀態，例如：

Class X (at Y μm )， At-rest 

供應商就很清楚知道無塵車間要在 At-rest狀態下驗收。

第三個技巧是自訂微粒濃度上限，一般在 As-built 時無塵車間都很幹淨，微粒控製能力測試不易，這時可以幹脆把驗收上限壓低，例如：

Class 10000 (0.3 μm <= 10000)， As-built 

Class 10000 (0.5 μm <= 1000)， As-built 

這樣做的目的是確保無塵車間在 Operational 狀態時，依然有足夠的微粒控製能力。

以下兩個表是 Fed-Std-209E 的等級定義，和ISO-14644的等級定義。

Fed-Std-209E 潔淨度定義 

      Class NameClass Limits 

      0.1μm 0.2μm 0.3μm 0.5μm 5μm 

      Volume Units Volume UnitsVolume Units Volume Units Volume Units 

      SI U.S. (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) 

      M 1   350 9.91 75.7 2.14 30.9 0.875 10.0 0.283 - - 

      M 1.5 1 1,240 35.0 265 7.50 106 3.00 35.3 1.00 - - 

      M 2   3,500 99.1 757 21.4 309 8.75 100 2.83 - - 

      M 2.5 10 12,400 350 2,650 75.0 1,060 30.0 353 10.0 - - 

      M 3   35,000 991 7,570 214 3,090 87.5 1,000 28.3 - - 

      M 3.5 100 - - 26,500 750 10,600 300 3,530 100 - - 

      M 4   - - 75,700 2140 30,900 875 10,000 283 - - 

      M 4.5 1,000 - - - - - - 35,300 1,000 247 7.00 

      M 5   - - - - - - 100,000 2,830 618 17.5 

      M 5.5 10,000 - - - - - - 353,000 10,000 2,470 70.0 

      M 6   - - - - - - 1,000,000 28,300 6,180 175 

      M 6.5 100,000 - - - - - - 3,530,000 100,000 24,700 700 

      M 7   - - - - - - 10,000,000 283,000 61,800 1,750 

ISO-14644 潔淨度定義 

      ISO classification number(N) Maximum concentration limits (particles/m3 of 

      air) for particles equal to and larger than the considered sizes shown 

      below (concentration limits are calculated in accordance with equation 

      (1). 

      0.1 mm 0.2 mm 0.3 mm 0.5 mm 1 mm 5 mm 

      ISO Class 1 10 2         

      ISO Class 2 100 24 10 4     

      ISO Class 3 1 000 237 102 35 8   

      ISO Class 4 10 000 2 370 1 020 352 83   

      ISO Class 5 100 000 23 700 10 200 3 520 832 29 

      ISO Class 6 1 000 000 237 000 102 000 35 200 8 320 293 

      ISO Class 7       352 000 83 200 2 930 

      ISO Class 8       3 520 000 832 000 29 300 

      ISO Class 9       35 200 000 8 320 000 293 000 

      NOTE  Uncertainties related to the measurement process requires that 

      concentration data with no more then three significant figures be used in 

      determining the classification level.

      Equation (1): Cn = 10N X (0.1/D)2.08 其中Cn是微粒濃度，N 是潔淨度，D 是粒徑

比較以上兩表我們可看出

1.     209E 的公製和英製兩套標準，雖然有公式做互換，但是仍究很難一眼看出其相關性。兩製放同一表，徒然造成混淆

2.     在兩表中 0.5 mm 幾乎出現在每一個等級定義中，表示粒徑 0.5 mm 的粒子非常具有代表性

3.     在潔淨度的分類上，不管是在高潔淨度，或是低潔淨度， ISO-14644 的範圍比 209E 都來的廣，因此具有未來性

四、無塵車間測試範圍 

凡是和無塵車間環境控製有關的因素，都在無塵車間認證的範圍之內。在完工之前，業主、施工單位、與測試單位‧應就以下幾個主題做詳細討論並達成協議，以利測試進行。

1.     待測無塵車間涵蓋範圍、等級、麵積、濾網位置、與數量 

2.     測試的目的 

3.     測試程序 

4.     使用儀器 

5.     測試報告撰寫方式與內容 

6.     工期

   

在測試前，將以上項目定義清楚，可以使測試順利進行，發現問題時也可以盡快排除，對業主和施工單位都有利。

IEST-0062 有一個表說明測試項目，以及適用狀態，具有相當參考價值表列如下。

IEST-RP-CC006.2 Table 1   

      章節測試項目單一流向型 非單一流向型 混合型 

      6.1 風量與均勻度

      風速與均勻度 1,2,3 

      1,2,3 1,2,3 

      OPT 1,2,3 

      OPT 

      6.2 濾網泄漏 1,2 1,2 1,2 

      6.3 潔淨度 1,2,3 1,2,3 1,2,3 

      6.4 壓力 1,2 1,2,3 1,2,3 

      6.5 平行度 1,2 N/A OPT (1,2 only) 

      6.6 空間泄漏 1,2 1,2 1,2 

      6.7 恢複率 N/A 1,2 1,2 

      6.8 粒子沉降測試 1,2,3 1,2,3 1,2,3 

      6.9 照度 1,OPT(2,3) 1,OPT(2,3) 1,OPT (2,3) 

      6.10 噪音 1,2,3 1,2,3 1,2,3 

      6.11-6.13 溫?度 1,2,2 

      OPT 1,2,3 

      OPT 1,2,3 

      OPT 

      6.14 振動 OPT OPT OPT 

測試的順序沒有硬性規定，但是仍舊存在某些比較理想的順序

         

        1: 測試適用於 As-built 狀態 

        2: 測試適用於 At-rest 狀態

        3: 測試適用於 Operational 狀態  

        N/A: 代表該測試在該狀態下?不適用?

        OPT: 代表該測試在該狀態下為?選擇性測試?，可以視製程需求而定 

由上表可看出，風量測試〈使用氣罩〉適用任何狀態，因為不易受幹擾。風速量測，在非單一流向型〈亂流型〉無塵車間就不推薦，因為容易受幹擾。當然這是 IEST 

的建議，我們可以自行決定。

至於測試的項目選擇，NEBB 建議：依重要性分成三級，說明如下。

第一級〈Level I〉: 第一級測試是所謂的主要測試，與潔淨度直接有關的測試都屬第一級，每個無塵車間都應至少應做的測試。第一級測試項目包括：

A. 風速量測

B. 風量量測

C. 前兩項的均勻度分析

D. 濾網泄漏測試

E. 潔淨度測試

F. 壓力量測

第二級〈Level   II〉: 第二級測試，雖然也是與潔淨度與氣流有關，但是隻有在特殊情況下才需要進行。

A. 氣流平行度量測〈隻適用層流型無塵車間〉

B. 空間泄漏測試〈幾乎已被壓差測試取代〉

C. 恢複率測試〈依建議隻適用亂流型無塵車間〉

D. 粒子沉降測試〈近年來已經很少做〉

第三級〈Level   III〉: 第三級測試就與氣流無關，都是屬於環境因素。

A. 照度與其均勻度

B. 噪音測試

C. 振動測試

D. 溫?度測試

這裏說明 NEBB 所要求無塵車間性能測試的各項測試程序，當然這些程序是 NEBB 所認定的基本要求，業主可視狀況自行修改。NEBB 

唯一的要求是，若是修改後的程序比較寬鬆，就不能說是符合 NEBB 標準。

2.1 氣流量測

無塵車間內的氣流控製，是維持潔淨度的關鍵，因此高效濾網〈HEPA 

Filter〉的出口速度控製，是非常重要的課題。由於濾網速度關係著空氣流場型態、微粒控製能力、換氣量與平行度等，因此無塵車間的氣流量測，是無塵車間認證的第一步。經由數據分析，可察覺問題所在，再對無塵車間做細微的調整，使性能達到要求。

本章說明無塵車間氣流量測的步驟，分為速度與均勻度量測，風量與均勻度量測，平行度量測等三部份。量測程序與數據分析，都是依照 NEBB 的標準。

一、濾網速度與均勻度量測

1‧測試目的 

氣流是控製潔淨度與溫?度的最主要因素，它對噪音也有一些影響。因此風速量測，都是放在無塵車間測試的第一步。風速量測的目的，是確認濾網送出的氣流滿足設計規範，其次是確認氣流的均勻度。在某些場合可能因現場的限製，室內換氣量還必須用風速乘以出口麵積來換算。

單一流向型無塵車間，很多都是設計成垂直層流，因此風速均勻度非常重要，隻有均勻的垂直層流，才能有效排除微粒汙染。非單一流向型無塵車間，由於微粒控製的觀念是稀釋，不是立即排除，一般而言其換氣量遠比風速重要，因此多隻需要量測風量。 

在單一流向型無塵車間，風速量測的位置可由業主指定，一般是在濾網表麵或是工作高度。但是需注明是濾網風速量測（濾網表麵）或是無塵車間室內風速量測（工作高度）。

2‧使用儀器 

無塵車間裏麵使用的 HEPA/ULPA 濾網，其送出氣流的速度多半都控製在 0.5m/s 

以內，因此所使用的風速計必須屬於低速型。濾網風速量測可使用單點式風速計如電子式壓力計配合皮氏管、熱線式風速計。也可以使用多點式風速計如 Shortridge 

Velgrid 16 點風速計。輪葉式風速計因使用範圍不同，通常不在無塵車間內使用。熱線式風速計（Hot Wire）雖然高頻響應良好，但是低速時〈0.5m/s 

以下〉準確性很低，因此不很適用，一般熱反應風速計常用的是 Thermeister 式風速計。轉輪式風速計由於本身重量問題，也不適用低速。NEBB 的要求是在 

50fpm 到 120fpm 之間〈0.25 m/s 到 0.6 m/s〉，要有? ±5 percent of the reading ?的精確度。

檢驗儀器須經校正合格，且仍在有效期限內。於正式檢測前及繳交報告時均須檢附合格的校正文件。

3‧測試步驟

(1)    在圖麵上記錄濾網尺寸、數量並編號。

(2)    取樣點位於濾網下方75-150mm處。 

(3)    

每一個濾網下，若是使用單點式風速計，則每1平方英尺取一點；若是使用多點式風速計，則每4平方英尺取一點。以600┨×1200┨濾網為例，單點式風速計要量8點；多點式風速計要量2點。 

(4)    每量測點必須取5秒的平均。 

(5)    依驗收標準分析所有風速，計算平均值、標準差、相對標準差，並標明不合格測試點。 

(6)    記錄所有原始數值，以及分析後的數值。 

風速量測的測試步驟，在單一流向型或非單一流向型無塵車間都相同。重要的是在非單一流向型無塵車間測試時，特別注意取樣時風速計不可受到幹擾，以免影響準確度。

4‧數據分析

風速量測很簡單，但是均勻度必須由數據分析來判定。均勻度是由相對標準差來代表，其計算步驟如下。 

  

1.