无尘车间性能测试和无尘车间认证有何分别？

　　基本上无尘车间认证就是做无尘车间的性能测试，但是认证者对所测试的结果要负完全责任，要保赞测试仪器、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车间的设计变化很多，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。因此做无尘车间认证，首要之务是熟悉空调系统与无尘车间设计。

　　NEBB对无尘车间认证人员〈称为CLEANROOMPERFORMANCETESTING

　　SUPERVISOR〉的基本要求有四，一是对空调系统和无尘车间的了解，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。

　　因此无尘车间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，就必须依靠资格符合的人士。以下资料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。HTTP://WWW.IWUCHEN.COM/

　　无尘车间测试简介

　　在测试无尘车间之前，若是能对测试规范、无尘车间基本概念、无尘车间的术语等有些了解，对测试当有帮助。这里是一些背景资料，提供给读者参考。

　　一、无尘车间测试规范

　　有关无尘车间定义、建造、控制、管理等等的国际标准，在网路上用?CONTAMINATION

　　CONTROL?搜寻，可以找到很多相关资料。无尘车间的定义，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ISO-14644的产生。以下说明无尘车间的各种标准与规范。

　　1.FEDERALSTANDARD209E(FED-STD-209E)

　　：美国联邦标准209E，209的出版发行，是在1960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ISO-14644还没能取代209E。

　　2.

　　ISO-14644系列；美国政府为了推动经济全球化，就很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14644-1，14644-2，一直到14644-8。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、以及其他的有关设备等，范围很广。有些主题已经定案，如PART

　　1和PART2，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.JISB9920(1989)：日本的洁净标准，规定无尘车间中浮游粒子的浓度测定方式，及洁净度的等级定义。

　　4.VDI2083(1993)：德国的洁净标准，规定洁净度等级的定义方式，以及洁净度的量测技术。

　　5.GOST-R50766(1995)：俄国的洁净标准，定义无尘车间的分类与一般需求。

　　以上是无尘车间等级规定，与洁净度量测的相关标准。另外有关无尘车间污染控制〈也就是洁净度控制〉，和环境控制〈如温?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，都包含在无尘车间性能测试的范围之内。

　　1.IEST-RP-CC-006.2：这本有名的测试规范，目的就是为了补209的不足。209只有微粒量测，006

　　包括了风速风量、滤网泄漏、洁净度、温?度、平行度、恢复率、粒子沉降测试、照度等。006的称为006-84-T，006.2是第二版。现在由于NEBB

　　的兴起，0062已经功成身退，逐渐消失了。

　　2.NEBB无尘车间测试规范第二版：这是目前广为流行的测试规范，提到无尘车间认证，就非NEBB莫属。NEBB

　　无尘车间测试规范，可说是IEST-0062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

　　无尘车间测试规范的出现，解决了不少测试的争议，也因此NEBB无尘车间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PART1、PART2、PART3三个子题，是有关无尘车间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，对无尘车间的要求可能都不一样。以上所列无尘车间定义与无尘车间测试规范，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，并要求供应商与测试单位照办，必要时可以酌情修改测试标准，才能真正满足自己的需求。

　　二、无尘车间常用名词

　　1.

　　无尘车间定义：无尘车间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，无尘车间也会对温?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：无尘车间微粒控制的第一步，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车间管理模式，才能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：从无尘车间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：无尘车间内部产生污染的来源，一般是制程机器与操作员工，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CLASS100，CLASS

　　10，CLASS1等高滤网覆盖率的无尘车间，或是使用迷你洁净室将机台整个包住。

　　6.稀释：稀释是污染控制的另一种观念，多应用在洁净度不高的无尘车间。例如在CLASS

　　10000的无尘车间，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，因此愈洁净的无尘车间或是无尘区域，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，这种无尘车间称为单一流向型无尘车间，以前称为层流型无尘车间，定义并无多大改变。高洁净度无尘车间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车间，洁净度较低的无尘车间都是用非单一流向型气流以节省成本。

　　10.AS-BUILTCLEANROOM（刚完工的无尘车间）：已经完成且可以操作，所有相关支援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（准备中的无尘车间）：已经完成且可以操作，所有相关支援设施皆已动作的无尘车间，设备已载入并可以操作或已在运转，1如所指定，但没有操作设备的人员。

　　12.OPERATIONAL

　　CLEANROOM（操作中的无尘车间设施）：一个已在正常运转的无尘车间，所有相关支援设施皆已动作，设备及人员皆已载入，运转状况可以呈现和达到其正常的功能。

　　三、无尘车间等级定义

　　无尘车间的等级

　　使用者在开无尘车间的等级给供应商时，有以下几个小技巧。首先是等级定义的模式如下：

　　CLASSX(ATYΜM)

　　其中X是无尘车间的等级，例如100或10000等等，Y是粒径如0.2ΜM,0.5ΜM

　　等，可复选。意思就是使用者规定，该无尘车间微粒含量，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(0.1ΜM,0.2ΜM,0.5ΜM)

　　CLASS100(0.2ΜM,0.5ΜM)

　　CLASS100(0.1ΜM,0.2ΜM,0.5ΜM)

　　在CLASSES100(M3.5)ANDGREATER(CLASS100，1000，10000....)，一般看一个粒径即可。在

　　CLASSESLESSTHAN100(M3.5)(CLASS10，1....)，一般要看多几个粒径。

　　第二个技巧是规定无尘车间的状态，例如：

　　CLASSX(ATYΜM)，AT-REST

　　供应商就很清楚知道无尘车间要在AT-REST状态下验收。

　　第三个技巧是自订微粒浓度上限，一般在AS-BUILT时无尘车间都很干净，微粒控制能力测试不易，这时可以干脆把验收上限压低，例如：

　　CLASS10000(0.3ΜM<=10000)，AS-BUILT

　　CLASS10000(0.5ΜM<=1000)，AS-BUILT

　　这样做的目的是确保无尘车间在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。

　　FED-STD-209E洁净度定义

　　CLASSNAMECLASSLIMITS

　　0.1ΜM0.2ΜM0.3ΜM0.5ΜM5ΜM

　　VOLUMEUNITSVOLUMEUNITSVOLUMEUNITSVOLUMEUNITSVOLUMEUNITS

　　SIU.S.(M3)(FT3)(M3)(FT3)(M3)(FT3)(M3)(FT3)(M3)(FT3)

　　M13509.9175.72.1430.90.87510.00.283--

　　M1.511,24035.02657.501063.0035.31.00--

　　M23,50099.175721.43098.751002.83--

　　M2.51012,4003502,65075.01,06030.035310.0--

　　M335,0009917,5702143,09087.51,00028.3--

　　M3.5100--26,50075010,6003003,530100--

　　M4--75,700214030,90087510,000283--

　　M4.51,000------35,3001,0002477.00

　　M5------100,0002,83061817.5

　　M5.510,000------353,00010,0002,47070.0

　　M6------1,000,00028,3006,180175

　　M6.5100,000------3,530,000100,00024,700700

　　M7------10,000,000283,00061,8001,750

　　ISO-14644洁净度定义

　　ISOCLASSIFICATIONNUMBER(N)MAXIMUMCONCENTRATIONLIMITS(PARTICLES/M3OF

　　AIR)FORPARTICLESEQUALTOANDLARGERTHANTHECONSIDEREDSIZESSHOWN

　　BELOW(CONCENTRATIONLIMITSARECALCULATEDINACCORDANCEWITHEQUATION

　　(1).

　　0.1MM0.2MM0.3MM0.5MM1MM5MM

　　ISOCLASS1102

　　ISOCLASS210024104

　　ISOCLASS31000237102358

　　ISOCLASS4100002370102035283

　　ISOCLASS51000002370010200352083229

　　ISOCLASS61000000237000102000352008320293

　　ISOCLASS7352000832002930

　　ISOCLASS8352000083200029300

　　ISOCLASS9352000008320000293000

　　NOTEUNCERTAINTIESRELATEDTOTHEMEASUREMENTPROCESSREQUIRESTHAT

　　CONCENTRATIONDATAWITHNOMORETHENTHREESIGNIFICANTFIGURESBEUSEDIN

　　DETERMININGTHECLASSIFICATIONLEVEL.

　　EQUATION(1):CN=10NX(0.1/D)2.08其中CN是微粒浓度，N是洁净度，D是粒径

　　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0.5MM几乎出现在每一个等级定义中，表示粒径0.5MM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

　　四、无尘车间测试范围

　　凡是和无尘车间环境控制有关的因素，都在无尘车间认证的范围之内。在无尘车间完工之前，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.待测无尘车间涵盖范围、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。

　　IEST-0062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。

　　IEST-RP-CC006.2TABLE1

　　章节测试项目单一流向型非单一流向型混合型

　　6.1风量与均匀度

　　风速与均匀度1,2,3

　　1,2,31,2,3

　　OPT1,2,3

　　OPT

　　6.2滤网泄漏1,21,21,2

　　6.3洁净度1,2,31,2,31,2,3

　　6.4压力1,21,2,31,2,3

　　6.5平行度1,2N/AOPT(1,2ONLY)

　　6.6空间泄漏1,21,21,2

　　6.7恢复率N/A1,21,2

　　6.8粒子沉降测试1,2,31,2,31,2,3

　　6.9照度1,OPT(2,3)1,OPT(2,3)1,OPT(2,3)

　　6.10噪音1,2,31,2,31,2,3

　　6.11-6.13温?度1,2,2

　　OPT1,2,3

　　OPT1,2,3

　　OPT

　　6.14振动OPTOPTOPT

　　测试的顺序没有硬性规定，但是仍旧存在某些比较理想的顺序

　　1:测试适用于AS-BUILT状态

　　2:测试适用于AT-REST状态

　　3:测试适用于OPERATIONAL状态

　　N/A:代表该测试在该状态下?不适用?

　　OPT:代表该测试在该状态下为?选择性测试?，可以视制程需求而定

　　由上表可看出，风量测试〈使用气罩〉适用任何状态，因为不易受干扰。风速量测，在非单一流向型〈乱流型〉无尘车间就不推荐，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〈LEVELI〉: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，每个无尘车间都应至少应做的测试。第一级测试项目包括：

　　A.风速量测

　　B.风量量测

　　C.前两项的均匀度分析

　　D.滤网泄漏测试

　　E.洁净度测试

　　F.压力量测

　　第二级〈LEVELII〉: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.气流平行度量测〈只适用层流型无尘车间〉

　　B.空间泄漏测试〈几乎已被压差测试取代〉

　　C.恢复率测试〈依建议只适用乱流型无尘车间〉

　　D.粒子沉降测试〈近年来已经很少做〉

　　第三级〈LEVELIII〉:第三级测试就与气流无关，都是属于环境因素。

　　A.照度与其均匀度

　　B.噪音测试

　　C.振动测试

　　D.温?度测试

　　这里说明NEBB所要求无尘车间性能测试的各项测试程序，当然这些程序是NEBB所认定的基本要求，业主可视状况自行修改。NEBB

　　要求是，若是修改后的程序比较宽松，就不能说是符合NEBB标准。

　　2.1气流量测

　　无尘车间内的气流控制，是维持洁净度的关键，因此滤网〈HEPA

　　FILTER〉的出口速度控制，是非常重要的课题。由于滤网速度关系着空气流场型态、微粒控制能力、换气量与平行度等，因此无尘车间的气流量测，是无尘车间认证的第一步。经由数据分析，可察觉问题所在，再对无尘车间做细微的调整，使性能达到要求。

　　本章说明无尘车间气流量测的步骤，分为速度与均匀度量测，风量与均匀度量测，平行度量测等三部份。量测程序与数据分析，都是依照NEBB的标准。

　　一、滤网速度与均匀度量测

　　1‧测试目的

　　气流是控制洁净度与温度的主要因素，它对噪音也有一些影响。因此风速量测，都是放在无尘车间测试的第一步。风速量测的目的，是确认滤网送出的气流满足设计规范，其次是确认气流的均匀度。在某些场合可能因现场的制约，室内换气量还必须用风速乘以出口面积来换算。

　　单一流向型无尘车间，很多都是设计成垂直层流，因此风速均匀度非常重要，只有均匀的垂直层流，才能有效排除微粒污染。非单一流向型无尘车间，由于微粒控制的观念是稀释，不是立即排除，一般而言其换气量远比风速重要，因此多只需要量测风量。

　　在单一流向型无尘车间，风速量测的位置可由业主指定，一般是在滤网表面或是工作高度。但是需注明是滤网风速量测（滤网表面）或是无尘车间室内风速量测（工作高度）。

　　2‧使用仪器

　　无尘车间里面使用的HEPA/ULPA滤网，其送出气流的速度多半都控制在0.5M/S

　　以内，因此所使用的风速计必须属于低速型。滤网风速量测可使用单点式风速计如电子式压力计配合皮氏管、热线式风速计。也可以使用多点式风速计如SHORTRIDGE

　　VELGRID16点风速计。轮叶式风速计因使用范围不同，通常不在无尘车间内使用。热线式风速计（HOTWIRE）虽然高频响应良好，但是低速时〈0.5M/S

　　以下〉准确性很低，因此不很适用，一般热反应风速计常用的是THERMEISTER式风速计。转轮式风速计由于本身重量问题，也不适用低速。NEBB的要求是在

　　50FPM到120FPM之间〈0.25M/S到0.6M/S〉，要有?±5PERCENTOFTHEREADING?的精确度。

　　检验仪器须经校正合格，且仍在有效期限内。于正式检测前及缴交报告时均须检附合格的校正文件。

　　3‧测试步骤

　　(1)在图面上记录滤网尺寸、数量并编号。

　　(2)取样点位于滤网下方75-150MM处。

　　(3)

　　每一个滤网下，若是使用单点式风速计，则每1平方英尺取一点；若是使用多点式风速计，则每4平方英尺取一点。以600┨×1200┨滤网为例，单点式风速计要量8点；多点式风速计要量2点。

　　(4)每量测点必须取5秒的平均。

　　(5)依验收标准分析所有风速，计算平均值、标准差、相对标准差，并标明不合格测试点。

　　(6)记录所有原始数值，以及分析后的数值。

　　风速量测的测试步骤，在单一流向型或非单一流向型无尘车间都相同。重要的是在非单一流向型无尘车间测试时，特别注意取样时风速计不可受到干扰，以免影响准确度。

　　4‧数据分析

　　风速量测很简单，但是均匀度必须由数据分析来判定。均匀度是由相对标准差来代表，其计算步骤如下。

　　1.平均值：将所有风速量测值取算数平均

　　VAM=(V1+V2+…+VN)/N

　　2.标准差：计算所有风速量测值的标准差

　　3.相对标准差：相对标准差是一个百分比，将标准差除以平均值，再乘以100得到百分比

　　RSD=SDV/VAM×100

　　风速量测很简单，但是均匀度必须由数据分析来判定。均匀度是由相对标准差来代表，其计算步骤如下。

　　由以上说明可看出，相对标准差其实只是把标准差去单位化，其物理意义与标准差一样，都是数据偏离平均值的程度。因此，相对标准差愈高，代表这一群数据愈不均匀，在垂直层流场合，当然希望相对标准差愈低愈好。

　　5‧验收标准

　　验收基准必须是由业主订定，设计团队依照业主要求设计空调系统，测试单位则依规范测试，提供给业主作为允收依据。一般而言，允收条件有以下三种。

　　1.相邻两点之风速值，差距不可大于20?

　　2.量测之平均风速，应在设计规格之±5?以内

　　3.相对标准差应在±15%以内

　　差距大于20?表示这一区已经有足够条件产生区域乱流，必须加以调整。关于第二条，无尘车间里面，单一的滤网平均风速，通常会定在设计规格

　　±10?以内，总量才是±5?以内。一般空调则是个别出风口±20?以内，总量±10?以内。

　　二、滤网风量与均匀度量测

　　1‧说明

　　风量量测的目的通常是用来计算换气量，一般是在非单一流向型无尘车间，或是量测空调系统中各式各样的出风口、回风口、排气口等的风量时使用。只有在无法使用气罩的场合（气罩体积较大，有时会受限），才能使用风速乘以面积等于风量的方式，用风速来换算风量。使用风速换算风量时，须注意出风口之有效面积以及修正系数的取得。在回风口和排气口，使用换算法的准确度非常差，应尽量避免。

　　同样气罩通常可以量测送风与回风，正值代表送风，负值代表回风或排气。须注意的是反向量测时，其量测范围通常会降低。

　　2‧测试仪器：

　　风量量测应当使用气罩（FLOWMEASURINGHOOD），气罩的量测范围是15~2500CFM，精确度要求为读数的±3%。

　　由于气罩本身会产生压损，因此其形状很重要，应尽量使用原厂气罩。若有必要自行制造罩子，应注意气流顺畅并且做详细比对。气罩的校正非常重要，必须主机连同罩子一起校正，才能得到准确校正值。检验时必须使用校正合格且仍在有效期限的仪器，于正式检测前及缴交报告时均须检附合格之校正文件。