無塵/潔淨室(clean room) FED & ISO 等級定義與分類標準介紹,1k/10k/100k 差在哪?

你在電子元件、面板、半導體或生物科技相關產業上班嗎?如果是的話,相信你有相當大的機會在無塵室中工作,你確定你每天穿的無塵衣有符合無塵室的等級嗎?或是你是一個被指派負責規畫無塵室的專案人員,要建立怎樣的無塵室等級才足夠呢?

這一切都要從無塵室等級的規範說起,所以今天,就讓良品工研所跟大家說明一下,無塵室的等級是怎麼定義的?又是遵循那些國際規範呢?我們還會順便介紹一些無塵室中常見的設備,幫助你們更了解無塵室!

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無塵室是什麼?

無塵室不是真的毫「無」灰塵

其實無塵室並不是真的「一塵不染」毫無塵埃,事實上在現實中也不可能做到這樣,無塵室的英文為 clean room,意即潔淨室,代表在一定的空間中,微塵粒子(Particle) 的數量低於某個級數,而級數越低,代表此空間中的微塵粒子越少。

下方影片是 ASML 艾司摩爾(全球最大晶片微影設備製造商)的無塵室參訪,有興趣的朋友可以看看喔!

無塵室等級怎麼定義

FED-STD-209E (FEDERAL STANDARD 209E)

FED-STD-209E 為美國製定的聯邦標準,是較早期的規範,已於 2001年11月停用改採 ISO 14644-1 標準,但因業界已普遍熟悉,多沿用至今,像常聽到的 Class 1,000 或 Class 10,000,就是美國的 FED 聯邦標準。

FED-STD-209E
FED-STD-209E 等級對照表

註:表上方的顆粒尺寸代表大於該尺寸的所有顆粒,例:0.3 µm 為包含所有大於 0.3 µm 之微塵粒子。

由表格中可知,Class 10 代表 1 立方英尺(ft³)中大於 0.5 µm 的微塵粒子數量不超過 10,Class 1000 代表 1 立方英尺(ft³)中大於 0.5 µm 的微塵粒子數量不超過 1000。其實當初對級距的定義,就是由每立方英尺(ft³)中大於 0.5 µm 的微塵粒子數量從 1 開始每 10 倍做一個級距,至於為什麼是立方英尺(ft³),美國人嘛,當然是用英尺囉。

ISO 14644-1

ISO 14644-1 是現行世界上最新的無塵室等級標準,與 FED-STD-209E 不同的地方是,他的分級命名並不是以每立方英尺(ft³)內,大於 0.5 µm 微塵粒子有多少而定,而是以每立方公尺內,大於 0.1 µm 的微塵粒子有多少,並以 10 的幾次方來命名等級,例如 10 的 2 次方即為 Class 2、10 的 4 次方即為 Class 4。

ISO 14644-1
ISO 14644-1 等級對照表

註:表上方的顆粒尺寸代表大於該尺寸的所有顆粒,例:0.3 µm 為包含所有大於 0.3 µm 之微塵粒子。

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FED-STD-209E 與 ISO 14644-1 等級之換算

因為業界許多無塵室設備、甚至無塵衣,都還是習慣以 FED-STD-209E 之標準來訂定規格,你可以參考下方的表格來做換算成 ISO 14644-1,不要再兩者傻傻分不清了!

FED 與 ISO 對照表

無塵室中的設備

無塵室傳遞箱

外部要與無塵室傳遞東西怎麼辦呢?是否只能由人員著無塵衣拿著物品一次次地做空氣浴進入無塵室呢?不用那麼麻煩啦!有一種設備叫做傳遞箱,可作為無塵室與外界的緩衝並避免交叉污染,箱體內部亦裝有空氣噴嘴,對物品做空氣浴就好啦!

圖片來源:櫻豪實業,櫻豪實業致力於辦公室、公司隔間工程,不停累積施工經驗,不斷精進技術與知識,提供客戶最優質完善的服務。

空氣浴塵室

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人員進入無塵室當然要先把身上的微塵粒子吹除,總不可能拿吹風機慢慢吹吧,這時候空氣浴塵室就派上用場啦!人員進入後,強勁的氣流會帶走汙染源,以達到降低外界汙染物進入的風險。

圖片來源:櫻豪實業

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自動捲門式空氣浴塵室

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若要進入無塵室的物品體積較大,無法通過一般的空氣浴塵室,就要使用這種捲門式的大型浴塵室啦,前方配有電動捲門,方便快速進出,若你有大型物品常進出的需求,可以考慮安裝這種捲門式浴塵室。

圖片來源:櫻豪實業

壓力平衡器

許多無塵室為了防止外界微塵粒子入侵,都會採取正壓的方式,亦即無塵室內部壓力較外界大,空氣則會從無塵室往外部流動,因此就不會將外界的污染物帶進無塵室。此裝置可以調節無塵室與外部的壓差,達到調節壓力的效果。

圖片來源:櫻豪實業

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