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        新聞資訊

        潔凈室各項目檢測方法總結

        發布時間:2015-03-09 來源:優譜檢測 瀏覽次數: 分享到:

        高效過濾器檢漏
        一、說明
        過濾網的泄漏測試應當是無塵室測試中,最復雜、最耗時間的測量項目。泄漏測試的目的,是要確認:
        1. 濾網的材料無破損,
        2. 安裝恰當。
        濾網出廠前當然要經過泄漏測試,但是在搬運與安裝過程難保完全無損,而且濾網的重要性又大于一切,因此安裝完畢都要做一次掃描,以確認濾材無任何泄漏。另外,若是安裝不恰當,微粒會從邊框漏進無塵室風口。就算是 FFU 系統,天花板上是負壓,若是邊框機有微粒日后仍舊會產生問題。因此,邊框掃描一樣重要。 濾網泄漏測試基本上是利用濾網上游的顆粒,然后在濾網下表面與邊框用微粒探測儀器搜尋有無泄漏。泄漏測試有幾種不同的方式,適用在不同的場合。
        測試方式有:
        1. 氣膠光度計測試法, 2. 微粒計數器測試法, 3. 全效率測試法, 4. 外氣測試法。后兩種現在使用非常少。
         
        二、方法
        氣溶膠光度計測試法
        氣膠光度計測試法是最早期的測試方式,但是因為效果非常好,到今天仍舊沿用。氣膠光度計( Aerosol Photometer )是微粒計數器的一種,也是使用雷射科技,但是它在掃描空氣樣本的微粒之后,所給的是微粒的總體強度,不是微粒數目。 DOP 是一種油性化學物質,現改用PAO,加壓或加熱霧化之后,可以產生次微米等級的微粒,可用來模擬無塵室的微粒,因此被當成驗證微粒。 微粒計數器測試法
        半導體業方面,早期也是使用 DOP/PAO 與氣膠光度計,但是隨著制造精密度增加,油性挑戰微粒逐漸不容許在無塵室使用,因此出現使用干式灰塵當成挑戰微粒,在上游施放,然后用微粒計數器在下游掃描,尋找泄漏,基本概念完全相同。經過科學家一步步研究結果,發現 PSL 因為微粒的粒徑與濃度可以控制,因此是目前最廣為使用的標準微粒。使用時只要把 PSL 溶液霧化,導入濾網上游即可
         
        PAO/DOP過濾器檢漏
        一. 說明
        氣膠光度計測試法是最早期的測試方式,但是因為效果非常好,到今天仍舊沿用。氣膠光度計(Aerosol Photometer)是微粒計數器的一種,也是使用雷射科技,但是它在掃描空氣樣本的微粒之后,所給的是微粒的總體強度,不是微粒數目。DOP是一種油性化學物質,加壓或加熱霧化之后,可以產生次微米等級的微粒,可用來仿真無塵室的微粒,因此被當成驗證微粒。
        1 泄漏的定義是泄漏出上游濃度萬分之一,由于氣膠光度計可以直接顯示上下游微粒濃度的比值,因此掃描濾網非常方便。也正因其準確、可靠,美國食品與藥品管制局(FDA)規定,在其管轄范圍內(食品加工場所與醫療制藥場所),所有的濾網泄漏測試必須使用DOP與氣膠光度計。近年來由于人們懷疑DOP會導致癌癥,因此多改用PAO。PAO和DOP的特性類似,使用上無多大差異。
        二. 測試儀器
        1 本測試法使用儀器為氣膠光度計(Aerosol Photometer)與微粒產生器(Aerosol Generator)。氣膠光度計的顯示版有模擬與數字兩種,每年必須校正一次。微粒產生器有兩種,一種是普通的微粒產生器,只要求高壓空氣,另一種是加熱型微粒產生器,要高壓空氣和電源,微粒產生器不需要校正。
        三. 測試方式
        濾網泄漏測試的步驟,大致上是施放微粒并檢查濃度、濾網與邊框掃描以發現泄漏、更換或修補、重測,其步驟說明如下
        在圖面上記錄濾網數量并編號。
        確定空調系統正常運轉并可供測試,風速與風量必需調整平衡完畢。
        使用氣膠產生器在上游施放挑戰微粒,將PAO打入濾網上游,微粒濃度是大約每公升空氣含有10到20微克的PAO。微粒愈多 愈容易找出泄漏,但是超過50微克以后差別不大,少于10則很難使用。微粒濃度可用風量粗略計算,再用氣膠光度計確認。
        上游微粒濃度確認后,就可以在濾網表面掃描,尋找泄漏,必要時濾網四周可用塑料簾覆蓋以確保測試之準確
        在濾網表面掃描,掃描之路徑可由外而內或沿長/短邊迂回檢測.
         
        潔凈度測試
        一、說明
        潔凈度測試是無塵室性能測試的核心,氣流測試、壓力測試,與泄漏測試,都只在確認無塵室的潔凈度不受外來影響,因此潔凈度測試都放在前述幾項測試都通過之后。潔凈度測試完畢,與落塵有關的性能因素就都測試完畢,其它測試對潔凈度影響不大,或是屬于其它環境測試。
        二、測試儀器
        潔凈度測試使用微粒計數器,儀器須經校正合格且仍在有效期限內,交附報告時須附合格之校正文件。微粒計數器有不同規格,最常見的是流量 1cfm ,最小粒徑可測到 0.3mm 或是 0.1mm ,單位多是立方英呎。至于應使用何種設備,要依業主的規范而定。一般在產業界,多依以下方式選擇微粒計數器。
        Class 1000 或更高: 0.5μm
        Class 100 : 0.3μm ,0.5um
        Class 1 到 Class 10 :0.1μm
        若是業主要求的粒徑范圍超過單一微粒計數器的范圍,則應該使用兩部微粒計數器。目前市面上少見立方公尺的微粒計數器,因此若是無塵室的潔凈度是以 ISO 為基準,則要把結果作換算。單位換算,不影響上限的計算程序。
        三、測試步驟:
        (1) 確定空調系統之測試調整與平衡已完成,濾網之風速及泄漏測試均已完成,并已修換破損部分。
        (2) 確認測試位置與測試點數。
        (3) 取樣時間:每點的取樣時間依照等級與粒徑不同而異,若取樣時間小于一分鐘,則以一分鐘為準。
        (4) 測試位置應均勻分布在無塵室內,避免在產生大量粒子之附近,且將檢測儀器以適當之架臺支撐,不可以手持支撐。
        (5) 測量點數以公式計算(與 209E 相同)。
        四、驗收標準:
        潔凈度的驗收基準有二,首先是每點的微粒測量平均值必須低于規定值。潔凈度的第二個驗收基準就是,任一隔間若需使用信賴度上限分析,則該分析值也必須小于規定值。
         
        風速及平衡性測試
        一、測試目的
        氣流是控制潔凈度與溫濕度的最主要因素,它對噪音也有一些影響。因此風速測量,都是放在無塵室測試的第一步。風速測量的目的,是確認濾網送出的氣流滿足設計規范,其次是確認氣流的均勻度。在某些場合可能因現場的限制,室內換氣量還必須用風速乘以出口面積來換算。
        單一流向型無塵室,很多都是設計成垂直層流,因此風速均勻度非常重要,只有均勻的垂直層流,才能有效排除微粒污染。非單一流向型無塵室,由于微??刂频挠^念是稀釋,不是立即排除,一般而言其換氣量遠比風速重要。但是需注明是濾網風速測量或是無塵室室內風速測量。
        二、 使用儀器
        無塵室里面使用的 HEPA/ULPA 濾網,其送出氣流的速度多半都控制在 0.5m/s 以內,因此所使用的風速計必須是低速型。濾網風速測量可使用單點式風速計如電子式壓力計配合皮氏管、熱線式風速計。也可以使用多點式風速計如 Shortridge Velgrid 16 點風速計。輪葉式風速計因使用范圍不同,通常不在無塵室內使用。熱線式風速計( Hot Wire )雖然高頻響應良好,但是低速時 〈 0.5m/s 以下 〉 準確性很低,因此不很適用,一般熱反應風速計常用的是 Thermeister 式風速計。轉輪式風速計由于本身重量問題,也不適用低速。 檢驗儀器須經校正合格,且仍在有效期限內。
        三、 測試步驟
        (1) 在圖面上記錄濾網尺寸、數量并編號。
        (2) 取樣點位于濾網下方 75-150mm 處。
        (3) 每一個濾網下,若是使用單點式風速計,則每 1 平方英尺取一點;若是使用多點式風速計,則每 4 平方英尺取一點。
        (4) 每測量點必須取 5 秒的平均。
        (5) 依驗收標準分析所有風速,計算平均值、標準差、相對標準差,并標明不合格測試點。
        (6) 記錄所有原始數值,以及分析后的數值。重要的是在非單一流向型無塵室測試時,特別注意取樣時風速計不可受到干擾,以免影響準確度。
        四、數據分析
        風速測量很簡單,但是均勻度必須由數據分析來判定。均勻度是由相對標
        準差來代表,其計算步驟如下。
        1. 平均值:2. 標準差
         
        風量及平衡性測試
        一、說明
        風量測量的目的通常是用來計算換氣量,一般是在非單一流向型無塵室,或是測量空調系統中各式各樣的出風口、回風口、排氣口等的風量時使用。只有在無法使用氣罩的場合(氣罩體積較大,有時會受限制),才能使用風速乘以面積等于風量的方式,用風速來換算風量。使用風速換算風量時,須注意出風口之有效面積以及修正系數的取得。在回風口和排氣口,使用換算法的準確度非常差,應盡量避免。同樣氣罩通??梢詼y量送風與回風,正值代表送風,負值代表回風或排氣。須注意的是反向測量時,其測量范圍通常會降低。
        二、測試儀器
        風量測量應當使用氣罩( Flow Measuring Hood ),氣罩的測量范圍是 15~2500 cfm ,精確度要求為讀數的 ±3% 。由于氣罩本身會產生壓損,因此其形狀很重要,應盡量使用原廠氣罩。若有必要自行制造罩子,應注意氣流順暢并且做詳細比對。氣罩的校正非常重要,必須主機連同罩子一起校正,才能得到準確校正值。檢驗時必須使用校正合格且仍在有效期限的儀器,于正式檢測前及繳交報告時均須檢附合格之校正文件。
        三、測試步驟:
        (1) 在圖面上記錄濾網尺寸、數量并編號。
        (2) 使用恰當尺寸氣罩將出風口完全罩住,然后測量與計錄。
        (3) 依驗收標準分析所有風量,計算平均值、標準差、相對標準差,并標明不合格測試點。
        (4) 記錄所有原始數值,以及分析后的數值。
        四、 數據分析:
        風量均勻度的計算與風速向同,都是由相對標準差來代表,其計算步驟如下。
        1.平均值:將所有風測量量值取算數平均
        2. 標準差:計算所有風測量量值的標準差
         
        壓差測試
        一、 說明
        壓力測量的目的是確認無塵室空調系統的壓力設定。無塵室內維持相當的正壓以維持潔凈度,這已經是個 common sense ,在 209 的舊版本中,正壓有建議值,但是后來就取消了。目前常見的正壓值約是 10 到 25 Pascal 之間。壓力測量的時機,應該是在風速、風量、平行度等與氣流直接相關的測試結束之后立即測量,尤其不可在潔凈度測量完畢之后才測量壓力。因為如果壓力不對,要立刻調整以免影響潔凈度。測量時,所有門窗都必須關上,所有的風扇也必須維持正常運轉。
        二、測試儀器
        壓力測量可使用傾斜管壓力計,指針式壓力計,或是電子式壓力計,總之只要測量范圍與精確度滿足要求即可。壓力計之精確度要求為讀數的 ±5% ,測量范圍式壓力設計值而定,一般 0~5mm Aq ( 0–50 Pascal )即可涵蓋室內外壓力差之測量。儀器需經校正合格且仍在有效期限內之才可以使用,檢測前及交附報告時均須檢附合格之校正文件。
        三、測試步驟
        必須在風速、風量、氣流等測試完成后,才能測試壓力,并且排氣與 MAU 要完全正常運轉。
        全部門與開口都要關閉。室外大氣壓力假設為 0.0mmAq 表壓力。
        測定潔凈區域與相鄰較次級潔凈區域之壓差,再測量房間與 Gowning room 之間壓差,最后測量 Gowning room 與外部之壓差。
        建議壓差值為 5~12Pa ,并無強制規定。
        記錄所有數值。
         
        溫濕度檢測
        一、說明
        溫濕度測量的目的是確認室內之溫濕度控制在范圍之內,溫濕度對微??刂茮]有甚么影響,因此溫濕度測試屬于第三級測試( Level 3 )。但是因無塵室多半同時也是環控室,所以溫濕度常常就一并測量了。溫濕度測量又分為一般測量和進階測量( General Tests and Comprehensive Tests ),一般測量只是測量溫濕度在測量點的實時數據(單一測數據),適用在對溫濕度要求不高的場所。進階測量就要紀錄在測量點一段長時間的溫濕度,目的是要觀察溫濕度隨時間的變化情形,以確認濕度在控制之下。進階測量適用在對溫濕度要求比較高的場所。
        二、測試儀器:
        常見的溫濕度儀器是電子式溫度計與鏡面冷凝光學式濕度計,一般測量和進階測量使用儀器的精度相同,溫度測量范圍是 0-100 ℃ ,精確是 ±0.2 ℃ 。濕度測量范圍是 10 ﹪ 到 95 ﹪ ,精確度是 ±2 ﹪ 。一般測量要求溫度之顯示值可顯示 0.1 ℃ 的變化,濕度的顯示值可顯示 1 ﹪ 的變化。進階測量則要求溫度之顯示值可顯示 0.05 ℃ 的變化,濕的顯示值可顯示 0.1 ﹪ 的變化。檢測儀器需校正合格且仍在有效期限內者,于測試前或交附報告時均須檢附合格之校正文件。
        三、測試程序:
        確認空調系統已經安裝完成,并已完成測試、調整、平衡??照{系統測試、調整、平衡可以平衡風量和水量,使其達到設計要求,為溫濕控制提供正確的運轉環境,因此系統要先平衡才能測試。
        依據平面圖,列出各種溫濕度要求區域,并使系統達到正常運轉狀況,系統應在溫濕度自動控制之下,至少運轉 24 小時以上。
        測試點數為每個房間至少量一點,并且每個溫濕度控制區至少量一點,例如每個 Dry Coil 的控制范圍要量一點,測量高度為 ( 高架 ) 地板上 1.00m 。
        將溫濕度傳感器放置同一位置,待穩定后開始記錄。
         
        光照度測試
        一、測前準備
        潔凈室所有開孔皆需封閉氣密處理完成
        測試前空調系統應已完成測試、調整、平衡,并已連續運轉24小時以上。 潔凈室環境需清潔完成
        二、測試目的
        此檢測動作在于確認無塵室照明系統是否有達到設計要求。
        三、測試儀器
        專業照度儀
        四、測試步驟
        無塵室光源至少使用100小時以上,測試前需點亮2小時以上。
        確認測試點及配置圖編號。
        將照度儀固定置于距離地板上1.2m高度,待數值穩定后量測10秒記錄。
         
        噪音度測試
        一、檢測準備
        竣工圖面(初版)與相關規范確認
        潔凈室所有開孔皆需封閉氣密處理完成。
        測試前空調系統應已完成測試、調整、平衡,并已連續運轉24小時以上。 潔凈室環境需清潔完成。
        二、測試目的
        此檢測動作在于確認無塵室噪音是否有達到設計要求。
        三、測試儀器
        專業噪音儀
        四、測試位置
        每40m2取1點為量測點,另針對業主要求局部增加測試點數。
        五、測試步驟:
        a.無塵室所有空調設備及公用設備均為運轉狀態。
        b.確認測試點及配置圖編號。
        c.將照度儀固定置于距離地板上1.2m高度,高度量測10秒后記錄最大值。
         
        氣流流向檢測
        一、 測試目的
        平行度測量的目的,是觀察在工作區域里面氣流的運動模式,同時也可以觀察儀器設備對氣流的影響。平行度測量應該在氣流的風速與均勻度都測試完畢且通過之后進行,過早進行可能得不到正確的數據。
        二、 測試方法
        一般而言平行度的測量,是由肉眼觀察所決定。使用的工具包括煙霧、水霧、 PFA 、和輕質棉線。。煙霧或水霧的共同優點是只要粒子夠小,煙霧可隨風飄揚,可正確的反映氣流運動模式。但是其共同問題是滯空性不足,觀測時間太短。測量平行度需要花一些時間,因此需要大量煙霧或水霧,對無塵室可能造成污染。另一種方式是使用輕質細線,讓細線隨風飄舞,然后測量氣流平行度。在無塵室內普遍使用新的高分子材料 Flo-Viz ,是用尼龍抽成單絲所制成,由于質量很輕因此適合作無塵室平行度測量。測量平行度的方法是立一根鉛垂線,然后在濾網下方施放煙霧或是安放細線,之后觀察所施放煙霧與鉛垂線的夾角,或是測量細線與鉛垂線的夾角,就可決定氣流的平行度。
        三、測試儀器
        1. 支架 2. 鉛垂線 3.Flo-Viz 細線 4 .氣流流向檢測儀
        四、測試步驟
        1. 用支架設立垂線作為基準線。
        2. 將細線在室內懸吊,使其自然下垂,細線會隨空氣流向飄移。 計算偏移角 =tan-1( 懸吊線徧移量 /1220) 。 6. 每 3m×3m 區域量 1 點。 若是使用煙霧,其方式很類似,就是在濾網下施放煙霧,然后將鉛垂線的上端點移動到與煙霧相接觸,將紅線當成煙霧,再計算夾角就可以了。
         
        地板導電檢測
        一、測試介紹
        導電度可視為電流流經或繞過某物體之容易程度 (relative ease) ,電阻的倒數即導電度
        二.、測量目的
        測量地板上點與點之間 (Floor Point to Point) 的電阻,和地板與大地間 (Floor to Ground) 的電 阻
        三、Point to Point 檢測過程
        溫濕度需已經測試調整合格
        每組數據需使用兩個電極
        電阻計之開路電壓為 500 奧姆,內阻至少 100000 奧姆
        每個無塵室至少量 5 組數據,取平均值
        四、Floor to Ground 檢測過程
        這是測量無塵室地板與接地電極間,導電性的強度。
        溫濕度需已經測試調整合格
        電阻計兩端的電極,一個接在地板上,另一個連在最接近的建筑物柱子上
        測量位置由 Owner 指定,應有 20 個位置
        每位置取不同的 5 點測量,再取平均值
        平均之電阻應小于一百萬歐姆
        所有的原始數據與平均值都需表列于報告中
         
        自凈能力檢測
        一、測試目的
        確認在無塵室釋放顆粒后,測量在多少時間內能恢復到釋放之前的潔凈水平。
        二、測試儀器
        顆粒測試儀(品牌 MET ONE),型號:3313、2100、顆粒釋放器。
        三、測試位置
        任意抽取測量點,也可與相關人員共同確認測試點。
        四、測試步驟
        在測試開始之前要保證凈房空調系統正常運轉24以上,讓潔凈環境達到一個穩定的水平。
        在抽取的測量點放好顆粒計數器,先做顆粒潔凈度測試,記錄該房間每立方英尺體積的空氣中含有的0.3um顆粒數量,連續測試數分鐘,待取一個穩定的數據,此時,再將該房間的整個空調系統全部斷電。
        在該房間內釋放顆粒,使于外界非潔凈區域的顆粒自使整個潔凈室0.3um的顆粒濃度達到之前濃度的10或100倍。此時再啟動空調系統,使其正常運行,測試該潔凈室內顆粒濃度恢復到之前水平所需要的時間
         
        靜電檢測
        一、測試目的
        靜電問題不是只有半導體業才有,其它行業也有類似問題。微小物質上若是含有靜電,就會變成非常難處理的問題,因為傳輸變的很不容易。另外在無塵室里面,若是物體表面帶有靜電,就很容易吸引灰塵造成污染。靜電測試的目地是測量空氣中正離子與負離子的含量,依此數據可仿真物體在該氣流場中之殘余表面電壓。
        二、 測試程序
        于無塵室內離地 32 英吋 (813 mm) 處,測量該位置之空氣中正離子與負離子的含量,單位是每立方厘米離子數。測量點數: 10 個,或由業主自己決定。 在同一位置做殘余電壓測試。

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