高(gāo)效(xiào)過濾器檢漏
一、說明
過濾網的(de)泄(xiè)漏(lòu)測試應當是無塵室測試中,最複雜、最耗時間的測量項目。泄(xiè)漏測(cè)試的(de)目的,是要確認:
1.濾網的材料無破損(sǔn),
2.安裝恰當。
濾網(wǎng)出廠前當然要(yào)經(jīng)過泄漏測試,但(dàn)是在搬運與安裝過程難保完全無損,而(ér)且濾網的重要性又大於一切,因此安裝完畢都要做(zuò)一次(cì)掃描,以確認濾材無任何泄漏。另外(wài),若(ruò)是安裝不恰當,微(wēi)粒會從邊框漏進無塵室風口(kǒu)。就算是FFU係統,天花板上是負壓(yā),若是邊框機有微粒(lì)日後仍(réng)舊會產生問題。因(yīn)此,邊框掃描一樣重要。濾網泄漏測試基本上是利用濾網(wǎng)上遊的顆粒,然後在濾網下表麵與邊框用微粒探測儀器搜尋有無泄漏。泄(xiè)漏測試有幾種不同的方(fāng)式,適用在不同的場合。
測試方(fāng)式有:
1.氣(qì)膠光度計測試法,2.微粒(lì)計數器測試法,3.全效率測試法,4.外氣測試法。後兩種(zhǒng)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(shì)法是最(zuì)早期的測試方式,但是因為效果非常好,到(dào)今天仍舊沿用。氣(qì)膠光度計(AerosolPhotometer)是微粒計(jì)數器的(de)一種,也是(shì)使用雷射科技,但是它(tā)在掃(sǎo)描空氣(qì)樣本的微粒之後,所給的是微粒的總(zǒng)體強度,不是微粒數目。DOP是一種油性化(huà)學物質,現改用PAO,加壓或加熱霧化之後,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(cǐ)被當成驗證(zhèng)微粒。
半導體(tǐ)業方麵(miàn),早期也是使(shǐ)用DOP/PAO與氣膠光度計(jì),但是隨著製造精密度增(zēng)加,油性挑戰微粒(lì)逐漸不(bú)容許在無塵室使用,因此(cǐ)出現使用幹式灰塵當成挑戰微粒,在上遊施放,然後用微粒(lì)計數器在下遊掃描(miáo),尋找泄漏(lòu),基本概念完全相(xiàng)同。經過(guò)科學家一(yī)步步研究(jiū)結果,發現PSL因(yīn)為微粒的粒徑(jìng)與濃度可以(yǐ)控製,因(yīn)此是目前最廣(guǎng)為使用的標準微粒。使(shǐ)用時隻要把PSL溶液霧化,導入濾(lǜ)網上遊即可(kě)
PAO/DOP過濾(lǜ)器(qì)檢(jiǎn)漏
一.說明
1泄漏的定義是(shì)泄漏出上遊濃度萬(wàn)分之一,由於氣膠光度計可以直接顯示上下遊微粒濃度(dù)的比值,因此掃描濾網非常方便。也正因其準確、可靠,美國食品與藥品管製局(FDA)規定,在其管轄範圍內(食品加工場所與醫療製藥場所),所有的濾網泄漏測試必須使用DOP與氣膠光度計。近年來由於人們懷疑DOP會導致癌症,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(cè)試法(fǎ)使用儀器為氣膠光度計(AerosolPhotometer)與微粒產生器(AerosolGenerator)。氣膠(jiāo)光度計的顯(xiǎn)示版有模擬與數字兩種,每年必須校正(zhèng)一次。微粒(lì)產生器有兩種,一種是普通的微粒產生器,隻要求高壓空氣,另一種是加(jiā)熱型微粒產生器,要高壓空氣和電源,微粒產生器(qì)不需要校正。
三.測試方式
濾網泄漏測試的步驟,大致(zhì)上是(shì)施放微粒並檢查濃度、濾網(wǎng)與邊(biān)框掃(sǎo)描以發現泄漏(lòu)、更換或修補、重測,其步驟說(shuō)明如下
在圖(tú)麵上記錄濾網數(shù)量並編號。
確定空(kōng)調(diào)係統正常運轉並可供測試,風速與風量必需調整平衡完畢。
使用氣膠產生器(qì)在上遊施放挑戰微粒,將PAO打入(rù)濾網上遊,微(wēi)粒濃度是大約每公升空氣含有10到20微(wēi)克的PAO。微(wēi)粒愈多愈容易找出泄漏,但是超過50微克以後差別不大,少於10則很(hěn)難使(shǐ)用。微粒濃度可用風量(liàng)粗略計算,再用氣膠光度計確認(rèn)。
上遊微粒濃度確認後(hòu),就可(kě)以在濾網表麵掃描,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
在濾網表麵掃描,掃描(miáo)之路徑可由外(wài)而內或沿長/短邊迂回檢測.
潔淨度測試
一、說明
潔(jié)淨度測試是無塵室性能測試的核心,氣流測試、壓力(lì)測(cè)試,與泄漏測試,都(dōu)隻在確認無塵室的潔淨度不受外(wài)來影響,因此潔淨度測試都放在前述幾(jǐ)項測試都通過之後。潔淨度測試完畢(bì),與落塵有(yǒu)關(guān)的性能因素就都(dōu)測試完畢,其它測試(shì)對潔淨度影響不大,或是屬於其它環境測試(shì)。
二、測試儀器
潔淨度測試使(shǐ)用微粒計數器,儀器須(xū)經校正合格且仍(réng)在有效期限內(nèi),交附報告時須附合格之(zhī)校正文件。微粒(lì)計數器有不同規格,最常見的是流量1cfm,最小粒(lì)徑可測(cè)到0.3mm或是(shì)0.1mm,單位多是立方英呎。至於應使用何種設備,要依業主的規範(fàn)而定。一般(bān)在產業(yè)界,多依以下方式選擇微(wēi)粒計數器。
Class1000或更高(gāo):0.5μm
Class100:0.3μm,0.5um
Class1到(dào)Class10:0.1μm
若是業主要求的粒徑範圍超過單一微粒計數器的範圍,則應該使用兩部微粒計數器。目前市麵上少見(jiàn)立(lì)方公尺的(de)微粒計數器,因此若是無塵室的潔淨度是以(yǐ)ISO為基準,則要把結(jié)果作換算。單位換算,不(bú)影響上限的計算程序。
三、測試步驟:
(1)確(què)定空調係統之測試調整(zhěng)與平衡已完成,濾網之風速及泄漏測試均已(yǐ)完成,並已(yǐ)修換(huàn)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(bú)同而異,若取樣時間(jiān)小於一分鍾,則以一(yī)分鍾為準。
(4)測試位(wèi)置應均勻分布(bù)在(zài)無塵室(shì)內,避免在產生大量粒子之附近,且將檢測儀器以適當之架台(tái)支撐,不可以手持支撐。
(5)測量點(diǎn)數(shù)以公(gōng)式計算(與209E相同)。
四、驗收標準:
潔淨度的驗收基準有二,首先是每點的微粒測量平均值必須低於規定值。潔(jié)淨度(dù)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於規定值(zhí)。
風速及平衡性測試
一、測試(shì)目(mù)的
氣流是控製潔淨度與溫濕(shī)度的最主要(yào)因素,它對噪音也有一些影響。因此(cǐ)風速(sù)測量,都是放在無(wú)塵室測試的(de)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範,其次(cì)是確認氣流的均勻度(dù)。在某些場合(hé)可(kě)能因現場的限(xiàn)製,室(shì)內換氣量(liàng)還必須用風速乘以出口麵積來換算。
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,隻有均勻的垂直層流,才能(néng)有(yǒu)效排除微粒汙染。非單一流向型無塵室,由於微粒控製的(de)觀念是稀釋,不是立即排除,一般而言(yán)其換氣量遠比風速重要。但是需注明是濾網風速(sù)測量或是無(wú)塵室室內風速測量。
二、使用儀器
無塵室裏麵使用的HEPA/ULPA濾網(wǎng),其送出氣流(liú)的速度多半都控製在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(diàn)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(sù)計如ShortridgeVelgrid16點風速計。輪葉(yè)式風速計因使用範圍不同,通常不在無塵室內使用。熱線式風速計(HotWire)雖然高頻響應良好(hǎo),但是低速時〈0.5m/s以(yǐ)下(xià)〉準確(què)性很低,因此不很適用(yòng),一般熱反應風速(sù)計常用的(de)是Thermeister式風速計。轉(zhuǎn)輪式風速(sù)計由於(yú)本身重量(liàng)問題,也不適用低(dī)速。檢驗(yàn)儀器(qì)須經校正合格,且(qiě)仍在有(yǒu)效期限內。
三、測試步驟
(1)在圖麵上記錄濾網尺寸、數量並編號。
(2)取樣(yàng)點位於(yú)濾網下(xià)方75-150mm處。
(3)每一個濾網下,若是使用單點式風速(sù)計,則每1平方英(yīng)尺(chǐ)取一點;若是使用多點式風速計,則每4平方(fāng)英尺取一(yī)點(diǎn)。
(4)每測量點必須取5秒的平均(jun1)。
(5)依驗(yàn)收標準分析所有風(fēng)速,計(jì)算平均值、標準差(chà)、相對(duì)標準差,並標明不合格測試點。
(6)記錄所有原始數(shù)值,以及分析後的(de)數值。重要的是在非單一流向型無塵室測試時(shí),特別注意取樣時風速計不可受到幹擾,以免影響準確度。
四、數據分析
風速測(cè)量很簡單(dān),但是均(jun1)勻度必須由數據分(fèn)析來判(pàn)定。均勻度是(shì)由相對標
準差來代表(biǎo),其計(jì)算步驟如下。
1. 平均值:2.標準差
風量及平(píng)衡(héng)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(dān)一流向型無塵室,或是測量(liàng)空調係統中各式各樣的出風(fēng)口、回風口、排氣口等(děng)的風量時使用。隻有(yǒu)在(zài)無法使用氣罩的場(chǎng)合(氣罩體積較大,有時會受限製),才能使用風速(sù)乘以麵積等於風量的方式,用(yòng)風(fēng)速來換算風(fēng)量。使用風速換算風(fēng)量時,須(xū)注意(yì)出風口之有效麵積以及修正係(xì)數的取得(dé)。在回風口和排氣(qì)口,使用換算(suàn)法的準確度非常差,應盡量避免。同(tóng)樣氣罩通常可以測量送風與回風,正值(zhí)代表送風,負值代表回(huí)風或排氣。須(xū)注意的是反向測量(liàng)時,其測量範圍通常會降(jiàng)低。
二、測試儀器
風量測量應當使用氣罩(FlowMeasuringHood),氣罩的測(cè)量範圍是15~2500cfm,精確(què)度要求為讀數的±3%。由於氣罩本身會產生壓損,因此其形狀很重要,應盡(jìn)量使用原(yuán)廠氣罩。若有必要自行製造罩(zhào)子,應(yīng)注意氣流順(shùn)暢(chàng)並且做詳細比對。氣罩的校正非常重(chóng)要,必須主機連同(tóng)罩子一起校正,才能得到準確(què)校正值。檢驗時必須使用校正(zhèng)合格且仍在有效期限的儀器,於正式檢測(cè)前及繳(jiǎo)交報告時均須檢附(fù)合(hé)格之校正文(wén)件。
三、測試步驟(zhòu):
(1)在圖麵上記錄濾網尺寸、數量並編號。
(2)使用恰當尺寸氣罩將出風口完全罩住,然後測量與計錄。
(3)依(yī)驗收標準分析所有(yǒu)風量,計算平均值(zhí)、標準差(chà)、相對標準差,並標明不合格測試點。
(4)記錄所(suǒ)有原始數值(zhí),以及分(fèn)析後的數值。
四、數據分析:
風量均勻度的計(jì)算與(yǔ)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(zhí):將所有風測量量值取算數平均
2.標準差:計算所有風測量(liàng)量值的標準差
壓差測試
一(yī)、說明(míng)
壓力測量的目的是確認無塵室空調係統的壓力(lì)設定(dìng)。無(wú)塵室內維持相當的正壓以(yǐ)維持潔淨度,這已經是個commonsense,在209的舊版本中,正壓有建議值,但是後來就取消了。目前常見(jiàn)的正壓值約是10到25Pascal之間。壓力測量的時機,應該是在風速、風量、平(píng)行度等與(yǔ)氣流直接相關的測試結束之後立即測量,尤其(qí)不可(kě)在潔淨度測量完畢之後才測量壓力。因為如果壓(yā)力不對,要立刻調整(zhěng)以(yǐ)免影響潔淨(jìng)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(liàng)可使用傾斜管壓(yā)力計,指針式壓力計,或是電(diàn)子式壓力計,總之隻要測(cè)量範圍與精確度滿足要求即可。壓力計之精(jīng)確度要求為讀數的±5%,測量範圍式壓力設計值而定(dìng),一般(bān)0~5mmAq(0–50Pascal)即可涵蓋室(shì)內外壓力差之測量。儀器需經校正合格且仍在有(yǒu)效期限(xiàn)內之(zhī)才可以使(shǐ)用,檢測前及交(jiāo)附報(bào)告時均須檢附合(hé)格之校正文件。
三、測試步驟
必(bì)須在風速、風量、氣流等測(cè)試完成後,才能測試壓力,並且排氣與MAU要完全正(zhèng)常運轉。
全部門(mén)與開口都要(yào)關閉。室外大氣壓力假設為0.0mmAq表壓力。
測定潔淨區域與相鄰較次級潔淨區域之壓差,再測量房間與Gowningroom之(zhī)間壓差,最後測量Gowningroom與外部之壓差。
建議壓差值為5~12Pa,並無強製規定。
記錄所有數值。
溫濕度檢測
一、說明
溫濕度測量的目的(de)是確認室內之溫濕度控製在範圍之內,溫(wēn)濕度對微粒控製沒有甚麽影響,因此溫濕度測試屬於第三級測試(Level3)。但是因無塵室(shì)多半(bàn)同時也是環(huán)控室,所以溫濕度常常就一並測量了。溫濕度(dù)測量又分為一般測量和(hé)進階測量(GeneralTestsandComprehensiveTests),一般測量隻是測(cè)量溫(wēn)濕度在測量點的實時數據(jù)(單一測(cè)數據),適用在對溫濕度(dù)要求不(bú)高的場所。進階測量就要紀錄在(zài)測量點一段長時間的溫濕度,目的是要觀察溫濕度隨時(shí)間的變化情形,以確認濕度在控製之下。進階測量適用在(zài)對溫濕度要求(qiú)比較高的(de)場所。
二、測試儀器:
常見的溫濕度儀器是電子式溫度計與鏡麵冷凝光學式濕度計,一般測量和進階測量(liàng)使用儀器的精度相(xiàng)同,溫度測量範圍是0-100℃,精確是±0.2℃。濕度測量範圍是10﹪到95﹪,精確度是±2﹪。一般測量要(yào)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(liàng)則要求溫度(dù)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(xiào)正合格(gé)且仍在有效期限內者,於測試前(qián)或(huò)交附報告時均須檢(jiǎn)附合(hé)格之校(xiào)正文件。
三、測試程序:
確認(rèn)空調係統已經安(ān)裝完成,並已完成測試、調整、平衡。空(kōng)調係統測試、調整(zhěng)、平(píng)衡可以平衡風(fēng)量和水量,使其達到設計要求,為溫濕控製提供正確的運轉(zhuǎn)環境,因此係統要先平衡才能測試(shì)。
依據平麵圖,列出各種溫濕度要求區域,並使係統達到正常運轉狀況(kuàng),係統應(yīng)在溫(wēn)濕度自動控製之下,至少運轉24小時以上。
測(cè)試點數為(wéi)每個房(fáng)間至少量一點,並且每(měi)個溫濕度控製區至少量一點,例如每個DryCoil的(de)控製範圍要量一點,測量高度為(高架)地板上1.00m。
將溫濕度傳(chuán)感器放置同(tóng)一位置,待穩定後開始記錄(lù)。
光照(zhào)度測試
一、測前準備
潔淨室所有開孔皆需封閉氣密處理完成
測試前空調係統應已(yǐ)完成測(cè)試、調整、平(píng)衡,並已(yǐ)連(lián)續運轉24小時以上。 潔淨(jìng)室環境需清(qīng)潔完(wán)成
二、測試目的
此檢(jiǎn)測動作在於確認無塵室照明係統是否有達到設計要求。
三、測(cè)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(xiǎo)時以(yǐ)上。
確認測試點及配置圖編號。
將照度儀(yí)固定(dìng)置於距(jù)離地板上(shàng)1.2m高度(dù),待(dài)數值穩定後量測10秒記錄。
噪音度測試
一、檢測準備
竣工圖麵(初版)與相(xiàng)關規範確認
潔淨(jìng)室所有開孔皆需封閉氣密處理完成(chéng)。
測試前空調係統應已完成測試、調整、平衡,並已連續運轉24小時以上。 潔淨室環境需(xū)清潔完成。
二、測試目的
此檢測動作在於確認無塵室噪音是否有達到設計要求(qiú)。
三、測試儀器
專業噪音儀(yí)
四、測試位置
每40m2取1點為量測點,另針對業主要(yào)求局部增加測試點數(shù)。
五、測試步驟(zhòu):
a.無塵室所有空(kōng)調設備及公用設備(bèi)均為運轉狀態。
b.確認測試點及配置圖(tú)編號。
c.將照度儀固定置於距離地板上(shàng)1.2m高度,高度量測10秒後(hòu)記(jì)錄最大值。
氣流流向(xiàng)檢測
一(yī)、測試目的
平行度測(cè)量的目的,是觀察在工作區域裏麵(miàn)氣流的運動模式,同時(shí)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(dù)都測試完畢且通過之後進行,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(liàng),是(shì)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(tóng)優點是隻(zhī)要粒子夠小,煙霧可隨風飄揚,可正確(què)的反映氣流運動模式。但是其共同問(wèn)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(jiān),因此需要大量煙霧或水霧,對無塵室可能造成汙染。另一種方式是使用(yòng)輕質細線,讓細線隨風飄舞,然後測量氣流平行度。在無塵室內普遍使用新的高分子(zǐ)材料(liào)Flo-Viz,是(shì)用尼龍抽成單絲(sī)所製成(chéng),由於質量很輕因此適合作(zuò)無塵(chén)室平行度測量。測量平行(háng)度的方法是立一根鉛垂線,然後在濾網下(xià)方施(shī)放煙霧或是安放細(xì)線(xiàn),之後觀察所施(shī)放(fàng)煙霧與鉛垂線(xiàn)的夾角,或(huò)是測量細線與鉛垂線的夾角(jiǎo),就可決定氣流的平行度。
三、測(cè)試儀器
1.支架(jià)2.鉛垂線3.Flo-Viz細線4.氣流流向檢測儀
四、測試步驟
1.用(yòng)支架設立垂線(xiàn)作為基準線。
2.將細線在室(shì)內懸吊,使其自然下垂,細線會隨空氣(qì)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(wù),其方式很類似,就(jiù)是在濾網(wǎng)下施放煙霧,然後將鉛垂線(xiàn)的(de)上端點移動到與煙霧相(xiàng)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(relativeease),電(diàn)阻的倒數即導電度
二.、測量(liàng)目的(de)
測量地板上點與點之間(FloorPointtoPoint)的電阻,和(hé)地板(bǎn)與大地(dì)間(FloortoGround)的電阻
三、PointtoPoint檢(jiǎn)測過程
溫濕度需已(yǐ)經測試調整合格
每(měi)組數據需使用兩(liǎng)個電極
電阻計之(zhī)開路電壓為500奧姆(mǔ),內阻至少100000奧姆
每個無(wú)塵室至少量(liàng)5組數據,取平均(jun1)值
四、FloortoGround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(yǐ)經測(cè)試調整合格
電阻計兩端的電極,一個接在地(dì)板上,另一個連在最接近的建築物柱子上
測量位置由Owner指定,應有(yǒu)20個位置
每(měi)位置取不同的5點測量,再取(qǔ)平均值
平均(jun1)之電阻應小於一百萬歐姆
所有的原(yuán)始數據與平均值都需表列於報告中
自淨(jìng)能力檢測
一、測試目的
確認(rèn)在無塵室釋放顆粒後,測量在多少時間內(nèi)能恢複到釋放之前的潔淨水平。
二、測試儀器
顆粒測試儀(品牌METONE),型號:3313、2100、顆粒釋(shì)放器。
三、測試位置
任意抽取測量點(diǎn),也可與相關人員共同確(què)認測試(shì)點。
四(sì)、測試(shì)步驟
在測試開始之前要保(bǎo)證淨房空調係統正常運轉24以上,讓潔淨環境達到一個穩定(dìng)的(de)水平。
在抽取的測(cè)量點放好顆粒計數(shù)器,先做顆粒潔淨度測試(shì),記錄該房間每立方英尺體積的空氣中含有的(de)0.3um顆粒數量,連續測試數(shù)分鍾,待取一個穩定的數據,此時,再將該房(fáng)間的整個空調係統全部斷電。
在該房間內釋放顆粒,使於外界非潔淨區域的顆(kē)粒自使整個(gè)潔淨室0.3um的顆粒濃度達到之前濃度的(de)10或100倍。此時再啟動空調係(xì)統,使其正常運行,測試該潔淨室內顆粒濃度恢複到之前水平所需要的時間
靜電檢測
一、測(cè)試目的
靜電(diàn)問題不是隻有半導體業才有,其它(tā)行業也有(yǒu)類似問題。微小物質上若是含有靜電,就會變(biàn)成非常難處理的問題,因為傳輸(shū)變的很不容易。另外在無塵室裏麵,若(ruò)是物體表麵(miàn)帶有靜電,就很容易吸引灰塵造成汙染。靜電測試的目(mù)地是測(cè)量空氣中正離(lí)子(zǐ)與負離子的含量,依此數據可仿真物體在該氣流場中之殘餘表(biǎo)麵電壓。
二、測試程序
於無塵室內離地32英吋(813mm)處,測量該位置(zhì)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(jǐ)決定。 在同一位置做殘餘電壓測試。