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无尘室运转与维护管理
日期：2025-03-11 14:41
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摘要：
无尘室运转与维护管理
无尘室洁净度之维持和控制，除了硬设备之配合投资外，也需要良好的软件——管理制度来搭配，方能维持良好的洁净度；无尘室运转管理，可依作业人员、原物料、设备及无尘室内所用东西等加以探讨；无尘室内系统除了通称的空调系统之外，制程设备也包括在内，本节将对该二系统之运转维护及保养做一概略说明。
一、污染源控制
无尘室洁净度之维持和控制，除了硬设备之配合投资外，也需要良好的软件——管理制度来搭配，方能维持良好的洁净度。无尘室内之微污染来源，经测试分析结果，作业人员占约80%。
无尘室的污染源可分为外污染及内污染源。外污染源主要包括空调送风、间隙渗入、建筑物、工作服、风管材料以及一般性气体如N2、O2、Air、给水、溶剂等；而内污染源则包括制程设备、工作人员、工具、加工制程、隔间材料、工作桌、包装材料等。对硅芯片而言，微尘粒子之附着将造成集成电路线路的变形或短路，使芯片失去运作功能，因此微污染源的控制已成为无尘室管理的重要环节。表一为自然环境所测得的尘埃浓度，可为设计参考，而在微污染控制，其基本原则有四：
1.外部尘埃侵入之防止：无尘室运转与维护管理
无尘室适当之正压保持（>0.5mmAq），做好施工工程之不漏气，人员设备、原材料搬入无尘室前先做好清洁擦拭等防尘动作，空气过滤器适当的管理和设置。
2.室内发尘之防止：无尘室运转与维护管理
隔间板、地板等无尘室材料的适当选用、制程设备的发尘抑制、生产自动化及人员不聚集、动作放松、洁净衣的管理、使用无尘室专用器等。
3.室内发尘之不积留：
墙壁体应光滑无死角、无尘室需定期保养和清扫、制程设备四周应留有空间。
4.发生尘埃之排除：
换气次数应足够，适当的空间布置以及污染源接排气和空调的气流速度须适当。
人、物入室的管理问题、实际的作业条件和工程管理关联之问题、室内之空调及清扫关系之问题，这些问题将于下节祥述。无尘室运转与维护管理
表1 自然界微尘粒子数
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测量地点
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微尘粒子数（个/ft³）≥0.5µm
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大气层圈
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≦100
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田园地区（微风状态）
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100，000~300，000
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住宅地区
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100，000~200，000
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|
办公室（工作中）
|
200，000~400，000
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|
工业区
|
400，000~1，000，000
|
|
正在吸烟的会议室
|
600，000~1，000，000
|
二、无尘室运转与维护管理
无尘室运转管理，可依作业人员、原物料、设备及无尘室内所用东西等加以探讨，并依计划（planning）、实施（Doing）、追踪（Checking）、动作(Action)之PDCA循环步骤执行。
1.作业人员之管理
前以提及在无尘室内污染来源80%来自作业人员,因此若能使作业人员依无尘室管理，而所有人员也均能配合实施，则污染源的产生可说已减大半。现就进入无尘室的作业人员之管理和注意事项说明如下：
（1）进入无尘室之人员，必须要具备有达成高洁净度标准，并要维持*好状态之观念。
（2）作业人员进入无尘室数目以维持*小限度原则（愈少愈好），并须依无尘室进出标准流程进出无尘室，如图3所示。出则相反方向进行，唯不须经空气洗尘室之脱尘处理。
（3）对作业人员必须经常讲解无尘室管理之数据，并加以教育与训练，内容如无尘室管理之一般常识、无尘室之构造与功能、维护和清洁、**对策、搬运器材之洁净管理与检查、洁净衣之穿脱、无尘室内之步行方式等，并经考试合格者方能进入无尘室工作。
（4）在无尘室作业人员须经常保持自己各方面的干净与清洁。
（5）在无尘室内之作业人员或其它人员之移动或动作均为发尘源，其直接影响制程，同时亦会影响气流之扰动，为防止与控制上述情形，基本上须注下列事项：
a.不可在作业区域气流之上方放置物品或做其它作业。
b.不必要之动作尽量避免以防止乱流发尘。
c.与作业无关的私心谈话尽量避免。
d.为控制发尘量，人员步行及作业要静静地进行。表2所示为人体在不同动作时之发尘量。
e.作业要在洁净之工作柜或工作桌进行。
f.工具等器具须收入有盖子之箱子或柜中，并置放一定的场所。
（6）作业人员须经常保持干净之手，除了常洗手、剪指甲外，手并应保养，以防皮肤之剥离，男性须每天刮胡子。
（7）洁净衣要经常保持着衣之状态。
（8）下列所述者不能进入无尘室：
a.非作业人员或事先未得许可者。
b.未照规定穿着洁净衣者。
c.刚做激烈运动流汗者。
d.吸烟或吃东西后，尚未经过半小时以上者。吸烟者所生之微尘在初期约为非吸烟者的90倍，直至30分钟后才降至15倍，此为为何无尘室禁止吸烟人员和吸烟未满30分钟不准进入的原因所在。故针对在无尘室作业人员之招募，若能选择不吸烟者为对象，将可带来甚大利益。
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≥0.3µm
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≥0.5µm
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||||
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一般工作服
|
无尘服
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普通作业服
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无尘服
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|||
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白衣形
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全覆形
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白衣形
|
全覆形
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|||
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站立（静姿）
|
543，000
|
151，000
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13，800
|
339，000
|
113，000
|
5，580
|
|
坐下（静姿）
|
44，800
|
142，000
|
14，800
|
302，000
|
112，000
|
7，420
|
|
腕上下
|
4，450，000
|
463，000
|
49，000
|
2，980，000
|
298，000
|
18，600
|
|
上身前屈
|
3，920，000
|
770，000
|
39，200
|
2，240，000
|
538，000
|
24，200
|
|
腕的自由运动
|
3，470，000
|
572，000
|
52，100
|
2，240，000
|
298，000
|
20，600
|
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头的上下运动
|
1，230，000
|
187，000
|
22，100
|
631，000
|
151，000
|
11，000
|
|
屈身
|
4，160，000
|
1，110，000
|
62，500
|
3，120，000
|
605，000
|
37，400
|
|
踏步
|
4，240，000
|
1，210，000
|
92，100
|
2，800，000
|
861，000
|
44，600
|
|
步行
|
5，360，000
|
1，290，000
|
157，000
|
2，920，000
|
1，010，000
|
56，000
|
单位：每分钟、每人
表2 人体不同动作之微尘产生数
表2 人体不同动作之微尘产生数
（9）有下列健康状态或体质者原则上不能进入无尘室：
a.因日晒、湿诊而皮肤有问题者。
b.化学纤维或有机溶剂等化学药品有过敏性体质者。
c.容易出受汗者。
d.比一般人皮肤表皮容易剥离、头皮或体毛容易掉落者。
e.化妆或涂口红者。
f.有重大精神病、神经过敏或闭琐恐惧者。
g.因**、咳嗽或喷嚏者及不能安静工作者。
但对于有下列性格的人，则*适宜进入无尘室工作：
a.做事细心有耐性者。
b.勤于整理整顿，经常自己注意身边清洁的人。
c.经常留意自己之健康者。
2.以下之物品不能带进无尘室：
4.无尘室内用品管理
三、无尘室各系统维护保养管理
无尘室内之生产制造设备注意之重点有三：
1、生产设备之选择、布置与保养：
在无尘室之维护管理方面，可分三部分加以说明：
2.以下之物品不能带进无尘室：
a)没有经过清洁过程之器材、零件物品、测定器等各种物品。
b)纸箱及未经特别处理之记录或笔记用纸、影印数据等。
c)铅笔、橡皮擦、墨水等。
d)香烟、化妆品、卫生纸、饮食品等。
e)作业员个人用品如打火机、宝石、装饰品、钱包、钥匙、手帕、小日记手册或其它个人物品等。
无尘室洁净度维持之*大控制对象为作业人员，因此对于作业人员之数目、行动状态、进出规则之制定与执行，提高无尘室内作业人之洁净度意识、反复教育，均为必须。
3.原物料、设备进出管理
3.原物料、设备进出管理
除了人员进出无尘室须予于规范管理外，愿物料及设备之进出也必须经过洁净程序，方不至于影响无尘室之洁净度。其进无尘室之流程如表4所示。至于搬出则反方向而行，但不须经洁净程序。
原物料及设备进出用无尘室为无尘室等级1000或10000级之房间，工作人员于其室内清洁设备或物料时必须穿着洁净衣服，所使用之擦拭纸为无尘纸或不会脱落织毛之无尘布，清洁剂除了使用超纯水之外，并加入3~5％浓度的IPA或丙酮化学品，以增强去污能力，由于IPA及丙酮具挥发性，故此房间之排气效果须特别考虑。搬运设备时为免破坏地板支架及地板表面，必须事先于地板上铺设已清洁过的不锈钢板，作为辅助。
4.无尘室内用品管理
无尘室内用品除了进出无尘室用的洁净衣、鞋、头罩、帽、手套、口罩外，尚有如纸张文具、桌子、椅子、芯片盒、搬运车、笔记本、告示板及垃圾箱、吸尘器等。
洁净衣之材料以洗后或使用其它处理后仍不会发尘者为基本条件，且其布料为不易燃烧、不起毛，其织法或布料之组织不易通过污染物和不附着污染物之材质，另外经过磨擦不产生静电或带电性非常小，洗涤再生容易、不易皱、着衣感舒适等亦为选用考虑因素。头罩材质为无尘纸或无纺布制成，帽子材质则与洁净衣相同，二者在穿戴使用时，除了只露出眼睛和脸表面部分外，其它部分均需包覆，在头部部分连接上衣处也必须全盖住，不能留有空隙，头发亦不能露出来。无尘室用鞋要合脚且穿起来舒适为基本条件，容易洗涤，底则采用塑料底，布质部分则采用与洁净服相同材质即可，鞋子穿着时洁净衣脚跟部分应完全塞入紧密包着。手套材料除为与洁净衣相同的布料外尚有薄橡胶或乙烯树脂（Viny1），在使用过程中若有不舒适感或妨碍手指触感者则停止使用，手套表面有粉质时须去除或停用，原则上不使用有粉之Viny1手套为佳。
洁净衣鞋帽子等须由专人管理，并定期做清洗，清洗须在无尘室内进行。并以纯水配合清洁溶剂，并经约0.2μm之过滤器为之。一般洗涤周期视洁净度等级而定，在高洁净区（CLASS1）为2~3天，其它区域则为五天至一星期，洗涤完毕干燥后应立即密封。洁净衣之置放场所亦须为无尘室，备用品或新品存放柜内，正使用者则吊挂衣架上，以方便取用。
桌椅一般以不锈钢材质，并需表面加工处理为之，若不得不使用镀锌品或木制品，其表面须施环氧树脂（Epxoy）加工以防表面发尘。工作桌*好有打洞，边缘有倒角。以利气流之运动。椅子尽量采用没有背及脚踏板者，椅脚高度以坐下来脚可以触到地板者为原则。但若一定须使用高脚椅时，则要准备脚踏环。桌及椅子之脚*好安装上塑料小轮子或套上橡胶套。
芯片盒为放置芯片之用，材质以选取择不易摩损、不发尘易清洁之材质如铁弗（Teflon）等，至于搬运车则以构造简单为原则，并忌使用折迭式，材质仍采用不锈钢为宜，车轮为耐磨性高之橡胶轮胎，车轮轴承采用双密封式滚珠轴承。推送搬运车时不得急速运推而以缓行为适。笔记本之纸质应采用无尘纸制成者，且不得使用影印数据，若非万不得已须使用，则须将文件放在透明之塑料套内或加覆背，同时不可于室内撕破或将纸揉成一团，避免造成环境之污染。普通黑板及粉笔当然不能在高无尘室内使用，必要时可在更衣室等无尘室较低等级的区域使用白板。无尘室内不得放置清洁用具，垃圾桶宜使用塑料制品或不锈钢，且置于维修区中的固定位置，桶须覆以盖子，以利管制，并定期清理。
真空吸尘器，其功能是在吸取无尘室内地板上、下及设备上附着之尘粒或液体以防止这些尘粒之再飞扬，以达到清洁的目的，由于真空吸尘器在作业时会有排气产生，若未经处理，将严重影响无尘室之洁净度和气流，因而真空吸尘器在排气口均装有HEPA过滤器，以除去尘埃。唯现今之**无尘室均设有中央式吸尘系统，并于现场预留吸尘口，故一般之清洁过程均利用此中央系统，以减少使用真空吸尘器时的气流干扰,在使用中央式系统时，须注意排气旦之控制避免使无尘室内之压力降低至规定范围以下。至于真空吸尘器因属无尘室内专用，故不可移至室外使用，若不用时应置于较低等级的无尘室中，旦每次使用后应清扫吸管、收尘箱等吸气系统。
三、无尘室各系统维护保养管理
无尘室内系统除了通称的空调系统之外，制程设备也包括在内，本节将对该二系统之运转维护及保养做一概略说明。
无尘室内之生产制造设备注意之重点有三：
1、生产设备之选择、布置与保养：
a.要选用发尘性较少的生产设备及相关设备，尤其须注意活动部分之发尘。
b.应选择尘埃之影响较小的生产设备或接口设备。
c.生产用之水、气体、药品等往往是造成污染的原因，故应配备过滤装置。
d.规划各设备之配置空间时，事先宜考虑不易积累微尘之结构，规划各并以容易清洁为原则。
e.真空泵等容易产生污染物的这类设备，应设置在无尘室外面或回风区，并加装排气管线排气。
f.设置给水管线、气体管线和电气系统时，其构造须考虑到容易清洁，不易积累污染物。
g.生产及相关设备应定期清扫，以避免微尘之堆积。
h.应加强注意室内的温湿度控制，避免因湿度之不当造成结露生锈。
i.当设备维修时易产生微尘粒子，故维修时尽量于清洁室外进行，并加隔离栅隔离。
j.对于施工或维修之厂商，应告知进出无尘室之各项规定，且负责工程师应随侍在侧监工。
k.应有无尘室专用工具组，但不得带出无尘室外使用。
l.规划空间时若能临近无尘室设立一间维修和设备保养手册置放室，将是一理想之规划。
2、生产设备之防尘措施：
a.磨损、切削均为发生微尘之原因，故需将发尘部分掩盖之。
b.易产生尘埃之设备，若能的话应布置于风尾地点。
c.在操作时，尽量减少接触零件或产品。
d.不得有太大或不必要的操作动作，以免卷起附近之灰尘。
e.各项厂务设施之供应如水、气体和化学品于进入生产设备前应有过滤设备。
f.为不使气体或液体滞留，造成微污染，故管路配置应有旁路阀之设置。
3、自动化与无尘化：
a.设立自动化传送系统，可减少人员方面所带来的污染，唯费用相当昂贵，须详加评估。
b.建立管制项目如进入无尘室人员的资格限定，无尘室作业人员作业规则，无尘室管理规则等，这些规则已在前面章节叙述，此处不再说明。
在无尘室之维护管理方面，可分三部分加以说明：
1、建筑物之维护管理：
a.建筑物内定期检查清洁。
b.地板之清扫管理及损坏更新。
c.隔间墙及天花板检查清洁和封补。
d.窗户及门之保养等。
2、环境测定与管理：
无尘室内之运转环境状况如温、湿度及微尘粒子数应每日定期量测，以确实掌握质量，若有数据异常，可立即做紧急处理。
3、防尘空调设备之维护管理：
a.温、湿度及尘埃浓度管理，在前面以述及，唯其量测仪器应做定期校正检验，若有设备移动或施工时须做局部测量。
b.过滤网之管理：定期检查及更换，表3为各种过滤网之检查及更换周期。
c.空气调节器管理：定期检查隔板接缝及内部污染状况，冷热盘管是否有腐蚀现象。
d.送风机之管理：定期检查送风机运转状况。如表4所示为送风机之各项检查内容及周期。
e.风管及出风口之管理：检查风管是否有腐蚀、污染、尘埃堆积或保温脱落等。
f.测试及量测仪器管理：定期校正及保养。
g.室内压力管理：连续监视室内压力记录，以维持正压为基准。
h.冷冻主机、泵浦、锅炉及冷却水塔之管理：定期检查保养及记录运转状况及水质变化分析，以调整加药量等。
i.无尘室停止运转再开机要点管理：启动后立即进行微尘粒子之测试，须无尘室恢复稳定正常时再开始作业。表5为空调设备应检查之项目。
表3 各种过滤网更换周期
|
种类
|
效率
|
*后压降
|
压差测试频率
|
出风口尘埃测试
|
过滤网更换
周期
|
|
初效过滤网
|
AFI25%
|
10mmAq
|
在线随时测试
|
--
|
2次/年
|
|
中效过滤网
|
NBS65~95%
|
25mmAq
|
在线随时测试
|
--
|
2次/年
|
|
高性能
过滤网
|
D.O.P.99.97%
0.3mμ
|
50mmAq
|
在线随时测试
|
1次/月
|
1年/次
|
|
超高性能
过滤网
|
D.O.P.99.99995%
0.1mμ
|
50mmAq
|
在线随时测试
|
1次/月
|
5~10年
|
备注：出风口尘埃测试系在送风管或出风口附近进行。
表4 送风机之各项检查及周期
|
检查项目
|
周期
|
检查要点或标准
|
|
运转状况
|
1次/日以上
|
是否有不正常震动或其它异常现象及异音等
|
|
皮带之松紧度
|
1次/日以上
|
有无松弛或滑动声音
|
|
轴承之润滑油
|
1次/半年以上
|
补充润滑油以旧油脂排出为止
|
|
基础固定螺丝
|
1次/半年以上
|
检查固定螺丝有无松动
|
|
马达之绝缘测试
|
1次/半年以上
|
电压值3000V时---3MΩ
电压值200V时---0.2MΩ
|
表5 表示微粒（µm）以上之粒径之每单位立方尺之粒子数上限值
| CLASS |
测试微粒（µm）
|
||||
|
0.1
|
0.2
|
0.3
|
0.5
|
5.0
|
|
|
1
|
35
|
7.5
|
3
|
1
|
NA
|
|
10
|
350
|
75
|
30
|
10
|
NA
|
|
100
|
NA
|
750
|
300
|
100
|
NA
|
|
1，000
|
NA
|
NA
|
NA
|
1，000
|
7
|
|
10，000
|
NA
|
NA
|
NA
|
10，000
|
70
|
|
100，000
|
NA
|
NA
|
NA
|
100，000
|
700
|
