無塵室之測試與監控（Cleanroom Testing and Monitoring）

承交給業主時或是廠房停工後再將次使用時 ，無塵室皆需接受測試 。

目的 ：

1.在建立無塵室能正確地運轉，且使污染源控制能達到當時設計的標準規範

(依國際標準組織ISO 14644-1法規所訂定)

2.建構無塵室的基本性能資料，當做一個基準點

(未來遭遇到污染問題時，藉此來找到造成污染之可能原因所在 )

3.最終且非直接的目的：訓練即將監控及操作無塵室的工作人員，讓他們能熟悉無塵室的測試

設計階段 :依國際標準組織ISO 14644-1法規所完成的無塵室等級

持續監控 :依國際標準組織ISO 14644-2法規定期地在每個不同時期進行檢測

無塵室測試之原則(Principles of Cleanroom Testing)

供應足夠的風量（air quantity）氣流移動應從較清淨區域流向清淨等級較差的區域

供應空氣品質（air quality）需不會明顯地增加無塵室廠房內的污染

氣流移動時，應確定此區域內無高濃度之污染物

Cleanroom Test

供風量與排風量

亂流型無塵室系統

應量測供風量與排風量

層流型無塵室系統

應量測氣流速度

在不同區域間氣流移動之控制

介於不同區域間之壓力差必須是正確的

氣流穿過走道及窗口等時，它的流向應是由較清淨區往較差區域移動

濾網安裝洩漏之測試

高效率濾網及其框架應加以檢測

已損壞之濾網

濾網與框架之間

在濾網安裝時任何其他的部分

污染物洩漏之測試

此測試是為了不可因為無塵室之建築結構材料的因素，而使污染物進入無塵室中

無塵室內之氣流移動控制

氣流移動控制的形式，是依無塵室的通風換氣不同而有所不同，可分為

亂流型

須檢驗無塵室之區間內是否有氣流風量不足的現象

層流型

更必須檢測氣流的速度及方向

空氣微粒子與微生物之污染濃度

假如以上的測試均可滿足，那麼最後將進行量測確認空氣粒子及有機微生物之污染濃度，其應能符合原先無塵室設計時要求之標準

其他之測試

溫度

相對溼度

系統之冷卻能力或加熱能力

噪音

照度

振動(可參考由美國冷凍空調工程師協會（ASHRAE）所提供的法規，或

英國建築維修工程師認證協會（CIBSE）之規定 )

無塵室型式與操作狀態之測試

測試的種類是依下列之不同型而有所不同

照層流（unidirectional）型

亂流（turbulent）型

混合流（mixed flow）型

執行無塵室測試可分三個不同的階段

完工時（as-built）

停止作業（at-rest）

正式運轉（fully operational）

再次測試以確認符合原設計要求

持續

更高效率,須更頻繁

滿足ISO 14644-2

無塵室之監控

在ISO 14644-2法規中建議使用單位利用風險評估（risk assessment）來決定監控測試應進行、監測期限應間隔多久

監控之變數

空氣壓力差

空氣微塵粒子總數

微生物落菌數（若需要時）

無塵室風量與壓力差之量測（Measurement of Air Quantities and

Pressure Difference）

為了確保空氣在無塵室中的流動總是由清淨區域往較差區域移動，在此個兩區域間建立正壓力差（positive pressure difference）此壓差一般在決定正確的送風量與排風量後就已經建立了，也就是空調系統已達到平衡

風量

風罩式（hood）風量計用來量測送風量

風速計（anemometer）用來量測氣流速度

皮托靜壓管（Pitot-static tube）用來進行量測工作 (送風量與排風量 )

風罩式風量計

風速計

濾網到量測之位置距離約為30公分 (較均勻)

依工作原理可分:葉片式風速計（vane anemometer ）

熱線式風速計（Thermal anemometers）

葉片式風速計（vane anemometer ）

缺點:所量測之風速小於

0.2m/s（40ft/min）時，可能因機械摩

擦而影響葉片的轉

動與精確性

熱線式風速計（Thermal anemometers）

利用空氣通過儀器

感測頭之冷卻效應

（cooling effect）來決定氣流速度

壓力差

記錄壓力差之量測單位為巴斯卡（Pascals），某些應制單位如英吋水柱（inch water gauge）有時也被採用（12 Pa = 0.05 inch water gauge）。一般介於無塵室與未知等級之區域間須保持15 Pa之壓力差，而在兩個無塵室區域間則須保持10 Pa之壓差。

量測壓力差之儀器

壓力計（manometer）壓力差讀值範圍可在0-60 Pa之間（0-0.25 inch water）

壓力計之種類可分為

斜管式壓力計（inclined manometer）磁針式壓力錶（magnehelic gauge）電子式壓力計（electronic manometer）

斜管式壓力計

工作原理是利用壓

力以推動斜管內之

液體，此型式之壓

力錶也可應用在量

測過濾網兩端的壓

力降，因其壓力差

可能已高達100至500Pa範圍間。

磁針式壓力錶

其工作原理是壓力

作用在隔膜裝置上

，因而使得錶上的

指針移動，而且此

移動乃是經由電磁

連動裝置所產生之

動作。

壓力差之檢驗測方法

檢測時所有空調設備之送風量與排風量皆必須是正確的，而且無塵室內所有門都必須適時地關上。

須經由調整排氣量才可達成時，則應先將室內之排氣量關小而使壓力上升，隨後再經由開大排氣量而降低壓力。

無塵室內及各區域間之氣流移動

（Air Movement Control Between and Within Cleanrooms）

無塵室污染物之洩漏測試

為了證明無塵室能正確地運作，必須證實沒有任何污染物由鄰接之較髒區域滲透到無塵室內。

空氣污染物之來源可能是由無塵室鄰近區域的門、窗戶、牆壁的間隙裂縫、天花板、空氣艙（air plenums） 、維修風管或其它無塵室結構處等傳遞進入。

A.天花板與牆壁之

接面

B.濾網與照明之框

架與天花板之

接面

C.天花板與樑柱之

接面

D.天花板支架之外

覆層

檢測洩漏之方法

一般會在重疊邊緣、連接頭交接處或任何在無塵室之結構被貫穿處（例如：供應風管或水管）皆應進行檢測。

可藉由測試風管或煙霧引入污染產生區，並利用粒子計數器來掃描可能洩漏之區域。

國際標準組織ISO 14644-2無塵室法規中明訂污染洩漏測試為選擇性（optional）測試，並且建議每兩年測試一次。

無塵室內之氣流移動控制

氣流影響因素:機械產生熱而干擾氣流

障礙物阻礙了供風至關鍵區域

障礙物或機械的形狀將層流型之氣流變成亂流型之氣流

污染物被引帶進入清淨空氣中

氣流可視化（visualizing）將可證實上述這些問題是否存在，以及其是否將導致污染物的增加。

氣流移動之可視化

流線（streamer）

煙霧或粒子氣流（smoke or particle streames）

流速及方向量測（air velocity and direction measurement）

流線

在說明氣流的方向

上相當有用，但是

卻無法給於正確的

呈現，此乃由於流

線重量所導致的問

題 。

風速約0.5 m/s（100 ft/min）時，流線吹至與垂直方向呈45°夾

角，速度約1 m/s（200 ft/min）流線水平的方向。

煙霧或粒子氣流

水蒸氣是較不會產

生污染可能的另一

種選擇，其可由不

同之技術加以產生

，例如用固態CO2（乾冰）或使水噴

成霧狀等

噴煙器及煙管（puffer and smoke tube）

此煙管徑由直徑約為

2 cm和長度約10 cm之玻璃管所製成，在管內

裝具有四氯化鈦（TiCl4）之浮石（pumice-stone）

在亂流式無塵室中，測試氣流將快速地在無塵室內分散開來，假如是如此可證實無塵室之運作正常。

而假如在某些區域內之煙霧無法快速散開時，意謂此處較可能產生污染，而此現象不可發生在產品直接暴露於有污染的無塵室中。

假如需要時，氣流的移動可藉由調整擴散型出風口之葉片、移動障礙物、搬移機械或類式的方法來加以改善解決。

氣流速度與方向

此氣流之方向及

速度為一來自濾網

送風口至層流型工

作檯之排氣口

回覆測試之方法(Recovery Test Method)

將測試粒子引入一觀察區域內，氣流移動狀態會依氣流移除微塵粒子的有效度而有所不同；當氣流移動愈佳時，則空氣進入此觀察測試區域的就愈多，亦即為粒子數也將快速地減少。

所有的測試粒子皆應引入區域內以便測試，而在微粒子與環境混合後，空氣之微粒子數即可在每隔一段時間定期地加以量測。

此外，另一有用的指標值為當濃度達到起初濃度的百分之一時，其所耗費的時間可作為評估效率的指標。

然而，此方法必須在無微塵粒子在室內產生時，或沒有任何污染引入測試區域時才可使用，因此這必須在開始測試之前就應先加以確定。

無塵室之測試與監控�（Cleanroom Testing and Monitoring） 無塵室測試之原則� (Principles of Cleanroom Testing)Cleanroom Test供風量與排風量 在不同區域間氣流移動之控制 濾網安裝洩漏之測試 污染物洩漏之測試 無塵室內之氣流移動控制 空氣微粒子與微生物之污染濃度 其他之測試 無塵室型式與操作狀態之測試執行無塵室測試可分三個不同的階段 再次測試以確認符合原設計要求無塵室之監控無塵室風量與壓力差之量測�（Measurement of Air Quantities and Pressure Difference） 風量 風罩式風量計 風速計 葉片式風速計（vane anemometer ） 熱線式風速計�（Thermal anemometers） 壓力差 量測壓力差之儀器 斜管式壓力計磁針式壓力錶壓力差之檢驗測方法 無塵室內及各區域間之氣流移動��（Air Movement Control Between and Within Cleanrooms） 無塵室污染物之洩漏測試 檢測洩漏之方法 無塵室內之氣流移動控制 氣流移動之可視化 流線 煙霧或粒子氣流 噴煙器及煙管�（puffer and smoke tube） 氣流速度與方向 回覆測試之方法 �(Recovery Test Method)