洁净室的标准

（一）洁净室

洁净室（shì），也称为无尘（chén）室（shì）或清（qīng）净室。
  「洁净室」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排（pái）除，并将室内之温度、洁（jié）净度、室内压力、气流速度（dù）与（yǔ）气流分（fèn）布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设（shè）计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室（shì）内均能俱有维持原先所设定要（yào）求之（zhī）洁净度、温湿（shī）度及压力等性能之特性。
  洁净室主要之作用在于控制产品（如硅芯片等）所接触之大气的洁净度日及温湿度，使产品能（néng）在一个良（liáng）好之环境空间中生产、制造，此（cǐ）空间我（wǒ）们称（chēng）之为「洁净室（shì）」。
  （二）洁（jié）净室之等级
   世界各国均有自定规格，但普遍还是用美国联邦标准209为多，以（yǐ）下仅（jǐn）就209D及209E和世界上其它各国（guó）制定标准作介绍与相互比较。
   209E与209D等大之不（bú）同在于209E表示单位增加了公制单位，洁（jié）净室等级以‵M′字头表示，如M1、M1.5、M2.5、M3…..依（yī）此类推，配合（hé）国际公制单位之标准化，M字母后之阿拉伯数目字是以每立方公尺中>=0.5μm之微尘粒子数目（mù）字以10的幂次方表示，取指数为（wéi）之，若微尘粒子数介于前后二者*幂（mì）次方之间，则以1.5、2.5、3.5….表示。
   美国联邦标准FS 209D都（dōu）以（yǐ）英制每立方英呎为单位（wèi），日本则是采用公制（zhì），即以每立方公尺为单（dān）位（wèi），以0.1μm微粒子为计数标准。日本标准之表示法以Class 1，Class 2，Class 3……Class8表示，好的等级为Class 1，差则（zé）为Class 8，以每立方公（gōng）尺中微尘粒（lì）子总数中化为10的幂次方，取其指数而得。
 （三）洁净室控管之项目（mù）
  1. 能除去空气（qì）中飘（piāo）游之微尘粒子。
  2. 能防止（zhǐ）微（wēi）尘粒子之产生。
  3. 温度和湿度之控制。
  4. 压力之（zhī）调节。
  5. 有害气体之排除。
  6. 结构物与隔间之气密性。
  7. 静（jìng）电之防制。
  8. 电磁干扰预防。
  9. 安全因素（sù）之（zhī）考虑。
  10. 节能（néng）之考量。
 （四）洁净室之分类
1.乱流式(Turbulent Flow)：
   空气由空调箱经风管与（yǔ）洁净室内之空气过滤器(HEPA)进入洁净室，并由（yóu）洁净（jìng）室两侧隔（gé）间墙板或高架地板回风。气流非直线型运动而呈不规则之乱流或涡流状态（tài）。此型式适用于洁净（jìng）室等级1,000-100,000级。
   优（yōu）点：构造简单、系统建造成本，洁（jié）净室之扩充比较容易，在（zài）某些特殊（shū）用途场所，可并用（yòng）无尘工作台，提高洁净室（shì）等级。
   缺点：乱流造成的微尘粒子于室（shì）内空间飘浮不（bú）易排出，易污染制程产品。另外若系统停止运转再激活，欲达需求之洁净度，往往须耗时相当长（zhǎng）一段时（shí）间。
2.层流式(Laminar)：
   层流式空气（qì）气流运动成一均匀之直线形（xíng），空气由覆盖率之过滤器进入室内，并由高架地板或两（liǎng）侧隔墙板（bǎn）回风（fēng），此型式适用于洁净室等级需定较高之环境（jìng）使用，一般（bān）其洁净（jìng）室等级为Class 1~100。其型式可分为二种：
   (1)水平层流式：水平式空气自过滤器（qì）单（dān）方（fāng）向吹出，由对边墙壁之回风系统回（huí）风，尘埃随风向排出室外，一般在下流侧污染较严重。
优点：构（gòu）造简单，运转后短时间内即可变成稳定。
缺点：建造费用比乱流式高（gāo），室内空（kōng）间（jiān）不易（yì）扩充。
   (2)垂直层流式（shì）：房间天花板*以ULPA过滤器覆盖，空气由（yóu）上（shàng）往下吹，可得较高之洁净度，在（zài）制程中或工作人员所产生的尘埃可快（kuài）速排出室外而不（bú）会影响其它工作（zuò）区域。
优点：管理容易，运（yùn）转开始短时间内即可达稳定（dìng）状态，不易为作业状态或（huò）作业人（rén）员所影响。
缺（quē）点：构造费用较高，弹性运用（yòng）空间困难，天花板之吊架相当占空（kōng）间，维修（xiū）更换过（guò）滤器较麻烦（fán）。
3.复合式（shì）(Mixed Type)：
   复合式（shì）为将乱流式及层流式予以复合或并用，可提供局部超（chāo）洁净之空（kōng）气。
   (1)洁净隧道(Clean Tunnel)：以HEPA或ULPA过滤器将制程（chéng）区域或工作区（qū）域覆盖（gài）使（shǐ）洁净度等（děng）级提高至10级以上，可节省安（ān）装运（yùn）转费用。此型式需将作业人员之工作区与产（chǎn）品和机器（qì）维修予以隔（gé）离（lí），以（yǐ）避免机器维（wéi）修时影响了工作及品质，ULSI制程大都采用此种型式。
洁（jié）净隧道另有二（èr）项优点（diǎn）：A.弹性扩充容（róng）易； B.维修设备时（shí）可在维修区轻易执行。
   (2)洁净管（guǎn）道(Clean Tube)：将产品流程经过的自（zì）动生产线（xiàn）包围并净化处理，将洁净度等级提至100级以上。因产品和（hé）作业员及发尘环（huán）境相互隔离，少量之送风即可得（dé）到（dào）良好之洁净度，可（kě）节省能源，不需人工（gōng）的自（zì）动（dòng）化（huà）生产线为适宜使用。药品、食品业界及（jí）半导体业界均适（shì）用。
   (3)并装局部洁净室(Clean Spot)：将（jiāng）洁净室等级（jí）10,000~100,000之（zhī）乱流洁净室内之产品制程区的洁净度等级（jí）提（tí）高为10~1000级以（yǐ）上（shàng），以为生产（chǎn）之用；洁净工作台、洁净工作棚、洁（jié）净风（fēng）柜即属此类（lèi）。
   洁净工作台：等级（jí）Class 1~100级。
   洁净工作（zuò）棚（péng）：为在乱流式之洁净室空间内以防静电之透明塑料布围成一小（xiǎo）空间，采用独立（lì）之HEPA或ULPA及空调送风机组而成为一较之（zhī）洁净空间，其（qí）等级为10~1000级，高度在2.5米左右，覆盖面积约10m2以下（xià），四支支柱并加装活动轮，可为弹性运用。
   （五）洁净室气流之（zhī）流动
   洁（jié）净室的洁净度往往受到气（qì）流的影响，换言之，即人、机器隔间、建筑结（jié）构（gòu）等所产生的（de）尘埃之移动、扩（kuò）散受到气流的支配。
   洁净室系（xì）利用HEPA、ULPA过（guò）滤空气（qì），其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多，因此经过此过滤（lǜ）器过滤的空气可说十分干净。然而洁净室（shì）内除了人以外，尚有机（jī）器等之发尘源，这些发生的尘埃一旦扩散，即无法保持洁（jié）净空间，因此必（bì）须利用气流将发（fā）生的尘（chén）埃迅速排（pái）出室外。
   洁净室内的气流是左右洁净室性能的重要因（yīn）素，一般洁净室的气流速度是选在0.25~0.5m/s之间，此气流速度属微风区域，易受人、机器等的动作而干扰（rǎo）趋于混乱（luàn）、虽提高风速（sù）可抑制此一扰乱之影响而保持洁净度、但因风速的提高，将影响运转成本的增加，所以应在满足（zú）要求的洁净度水（shuǐ）准（zhǔn）之时，能以适当的风速供应，以达到适当的风速供应以达到经济性效果。
   另一方面欲达到洁净室洁净度（dù）之稳（wěn）定效果，均一气流之保持亦为一（yī）重要因素，均一气流若无（wú）法保持（chí），表示风（fēng）速有异，特（tè）别是在壁（bì）面，气流会延着壁面发生涡流作用，此时要实现高洁净度（dù）事实上很困难。
   垂直（zhí）层流式方（fāng）向要保持均一气流必须：(a)吹出面的风速（sù）不可有速度上的差异；(b)地板回风板吸（xī）入面之（zhī）风速不可（kě）有速度上（shàng）的（de）差异。速度过低或过高(0.2m/s，0.7m/s)均有涡流之现象发生，而0.5m/s之速度，气流则较均一，目前一般洁净室，其风速均取在0.25~0.5m/s之间。
影响（xiǎng）洁净室的气流因素很多，如制程设备、人员、洁净室组装材、照明器具等，同时对于生产设（shè）备上方（fāng）气流的分流点，亦应列入考虑因素。
   一般操作（zuò）台或生（shēng）产设备等表面的（de）气流分流点，应设于洁净室空间与隔墙板（bǎn）间距2/3之处，如此可使作业人员工（gōng）作时，气流可从制程区内部流向作业区，而将微尘带走；若分流点配置在（zài）制程区前方，将成（chéng）为不当的气流分流，此时大部（bù）份的气流将流至制（zhì）程区之后（hòu），作业员（yuán）操作所引起的尘埃将（jiāng）被带到（dào）设备后面，工作台因（yīn）而将受到污染，良率也势必降低。
洁净室内的工作桌等障碍物，在相接处（chù）均会有涡流现象发生，相对地在其（qí）附近之洁净（jìng）度（dù）将会较差，在工作桌面钻上（shàng）回（huí）风孔，将使涡流现（xiàn）象减少；组（zǔ）装材料之选择是否恰当、设备布            

（六）洁净室之（zhī）构成（chéng）
   洁净（jìng）室的构成是由下列各项系统所组成(在所组成的系统分子中是（shì）缺（quē）一不可的)，否则将无法构成一完整且（qiě）品质良好的洁净室：

(1)天花板系（xì）统：包（bāo）括吊杆(Ceiling rod)、纲梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或Ceilingframe)。

(2)空调系统：包括空气舱、过滤器系统、风车等。

(3)隔墙（qiáng）板(Partitional wall)：包括窗（chuāng）户、门。

(4)地板：包括高架地板或防静电舒美（měi）地板。

(5)照明器具：包括日光灯、黄色灯管等。
   洁净室之建筑主体构造，一般是用（yòng）钢筋（jīn）或骨水泥，但无论（lùn）是何种构造，必须满足如下之条（tiáo）件：
A.不会因温（wēn）度变化与振动（dòng）而发生裂痕；
B.不易产生微尘粒子，且很难附着粒子；
C.吸湿性小；
D.为了维持室内之湿度条件，热绝缘性要高。