一、無塵室基本概念1-1無塵室之定義 無塵室(Clean room)Clean room：將空氣微粒子(Airbone Particulate)、溫度、濕度、室壓、靜電、氣流、風速、振動、噪音、照明及微生物等控制在某一規定值內的特定房間，以往被稱Clean Room。1-2無塵室之規範 等級之起源 1961年美國Sandia公司首創層流(Laminar flow)清淨室，得到前所未有之清淨環境， 對當時美國之APOLO太空計劃有極大的幫肋，此後清淨室技術才逐漸被高科技工 業所採用，因而發覺有制定清淨室規格與標準之必要。終於在1963年訂定美國聯 邦規範#209。此規範中將清淨度等級分為100、10000及100000三級，並定清淨度 之測試方法、氣流方式、室壓及溫濕度等。其後分別於1966年、1973年、1987年、1988年和1992年，陸續修訂為209A、209B、209C、209D、209E。表1-1美國FS-209D規範重點等級微粒子壓差溫度相對濕度風速照度粒徑m數目個/ft3InAq(mmAq)F()RH%FPMM/s(換氣數)燭(Lux)10.510.05即1.27mmAq無特殊指定時725即22.22.8無特殊指定時555層流次90FPM20%即0.45m/s20%亂流式(20次/時)500600LUX100.5101000.51001,0000.51,00010,0000.510,000565100,0000.5100,0005700表1-2 FS 209E清淨度等級(1992年)粒徑大小0.1m0.2m0.3m0.5m5m微粒子數個/m3個/ft3個/m3個/ft3個/m3個/ft3個/m3個/ft3個/m3個/ft3SI制級英制級M13509.9175.72.1430.90.87510.00.283-M1.51124035.02657.501063.0035.31.00-M2350099.175721.43098.751002.83-M2.51012400350265075.0106030.035310.0-M3350009917570214309087.5100028.3-M3.5100-26500750106003003530100-M4-7570021403090087510000283-M4.51000-3530010002477.00M5-10000028306187.15M5.510000-35300010000247070.0M6-1000000283006180175M6.5100000-353000010000024700700M7-10000000283000618001750表1-3FS-209D與JISB9920清淨度等級對照表A.FS209D：以0.5m粒子(個/ft3)為基準。 ( )內者之單位為：個m3粒徑 等級 1101001,00010,000100,0000.135（1,225）350(12,250)0.27.5(263)75(2,630)750(26,300)0.33(105)30(1,050)300(10,500)0.51(35)10(350)100(3,500)1,000(35,000)10,000(350,000)100,000(3,500,000)5.0770700 FS之1級 = JIS之3級粒徑 等級 123456780.110 110 210 310 410 510 610 710 80.2224236236023,6000.31101011,01010,100101,0001,010,00010,100,0000.5353503,.50035,000350,0003,500,0005.0292902,90029,000B.JISB9920：以0.1m粒子(個m3)為基準。表1 4工業清淨室( ICR )之清淨度與適用分類產業別 清淨度清淨度(0.5m，個ft 3 ) 1 10 1001,00010,000 100,000LSI製造工程LSI組立檢查工程(矽)單結晶照像光罩Photo Mask光阻塗膜Photoresist一般液晶(TN,STN)顯示用液晶(TFT,MIM)投影用液晶(TFT)混合(hybrid)IC印刷基板材料印刷配線板電晶體、二極體精密電子部品磁頭磁碟電腦、磁碟裝置組立錄影帶、光碟照像底片光纖精密軸承光學鏡片半導體製造裝置清淨管及閥類LSI製造用化學藥品精密測定機製造清洗無塵衣印制、製版1-3無塵室之污染源大體上，清淨室的微粒子污染源，可分為兩部份：(1)來自外界的和(2)內部產生的。天花板內部 工具儀器 事務機器 人(動作)清淨室 空調送風 外界污染 外氣補給風管材原 料 間 隙 風人、物壁體剝落 內部污染生產設備高壓氣體(O2，N2，Air等)加工過程 給水藥劑程照明電氣防設備 1-4無塵室之污染控制1-4-1維持清淨度之原則 實務上要完全杜絕污染源並不切實際，因此，規劃清淨室時，是在於 “如何將污 染減至最低程度？” 維持清淨度的四大原則： A.不帶入 C.不積留1. 適當壓差不傳送 1.壁體 2. 良好施工不漏氣 2.設備四週留空間 3. 人物進入先除塵 3.定期保養和清掃 B.不發生 D.速排除 1.用人少，動作輕 1.污染源直接排氣 2.穿著良好無塵衣 2.換氣次數要足夠 3.使用CR專用器具 3.適當的氣流速度 綜合上述的四大原則，基本上，需朝著下列方向進行： (1)儘可能導入乾淨的外氣 (2)嚴格管制人、物的進出 (3)採用不發塵、易保養的建材 (4)務實清潔保養與維修工作 (5)穿著無塵衣，使用清淨室專用產品 (6)密封壁板之聯接縫隙與配貫穿等孔洞1-4-2污染控制方式 HEPA 過濾是維持清淨度的必需過程，但並非是唯一的。清淨室的污染控制主要是 以下列七種方式互相配合而完成的： A.圍堵 B.空壓控制 C.過濾淨化 D.換氣稀釋 E.氣流速度 F.管理 A.圍堵 圍堵是不帶入的基本策略，屬於 “ 硬碰硬” 的功夫，因此舉凡進出口、門窗、配管穿牆、管道間等與清淨室直不可能完全密封，故有賴於室壓控制。B.室壓控制對一密閉型房間而言，當進氣量大於排氣量即可維持正壓，進氣量愈多，正壓值愈大。由於氣流是由高壓區流向低壓區，因此，室與室間的任何門縫、間隙，即有氣流流動，為防止污染，則利用室壓差(表2-5)，來控制氣流的流向，亦即愈乾淨的清淨室，室壓愈高，如此，較差清淨室的微粒子，則不會向較佳清淨室滲透擴散。表1-5 不同等級清淨室之室壓差要求污染區(無空調)級外區(一般空調，約30萬200萬級)不同等級CR0.5 1.0mmAq準清淨區(100,000級)CR與準CR 0.5 1.0mmAq CR(準)CR與級外區1.0 1.5mmAq超CR(準)CR與污染區1.0 2.0mmAqC.過濾利用初、中、高級濾網，淨化經由風管進入清淨室內的空氣，此方式是清淨室污染控制的重點，故HEPA(或ULPA)是清淨室的必需品，HEPA上游裝設初級和中級濾網可延長價昂的HEPA之使用年數(表2-6)。初級濾網宜採用AFI 效率70%者，而中級濾網宜採用NBS效率85%者。若以節省運轉成本的觀 點來看，對相同效率的濾網而言，壓損愈小愈佳。表1-6 HEPA使用方式與壽命關係HEPA使用方式壽命壽命比備註額定風量單獨使用4000小時(167天)1初期壓損：25mmAq，最終壓損：50mmAq 風速1.31.4 m/s前設70% AFI之初級濾網6000小時(250天)1.5倍初期壓損：25mmAq，最終壓損：50mmAq前設85% NBS之中級濾網18400小時(76