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| IEST-RP-CC-006.0 洁净室测试 | |||||
作者：佚名 文章来源：中华液晶网 点击数： 更新时间：2007-7-19  |
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一、名词解释：
1、美国环境与科学技术协会：
§Institute of Environmental Sciences and Technology-----IEST§它是国际洁净技术领域里最负盛名的组织，创建于1953年，总部在美国伊里诺斯州，现已成为一个跨科学的国际性组织。IEST在电子制造、制造工艺、机器设备的设计测试和评估生产可靠性等领域以及污染控制等方面的专业水平，为举世所公认。
IEST现已成为洁净室污染控制、洁净室测试、与产品可靠性相关的受控环境的标准和规范方面的国际领导者。
2、洁净室-----§Cleanroom§
一个装有空调系统、空气分配系统、空调过滤系统、特殊材料建造的房间。它通过控制程序来使室内的悬浮粒子处于一定的水平，一般是通过控制粒子的侵入、形成、滞留来控制室内的洁净度，同时还需要控制室内的温度、湿度和压力等。
3、“空态”洁净室-----§As-Built cleanroom§
指洁净室的所有相关设施均已安装好，可以投入运行，但室内没有任何生产设备及人员。
4、“静态”洁净室-----§As-Rest cleanroom§
指洁净室的所有相关设施都在工作、生产设备安装完毕并在运行但室内无任何工作人员在场。
5、“动态”洁净室 -----§operation cleanroom§
指洁净室的全部设施处于正常运作，洁净室内的设备正常运转，人员在履行其工作职责。
6、高效过滤器：-----§ HEPA FILTER§
High Efficiency Particulate air 以DOP气溶胶测量，高效过滤器对大于或等于0.3微米粒子的过滤效率至少达到99.97%。
7、超高效过滤器：-----§ ULPA FILTER§
Ultra low penetrating air 以DOP溶胶测试，这种过滤器对粒径大于或等于0.12微米粒子的过滤效率至少达到99.999%。
8、粒子：-----§ Particle§
根据大多数的标准，粒子定义是具有一定尺寸的液态或固态的或两态的物质。
美国联邦209E标准定义的粒径范围是0.001--- 1微米。
9、粒子浓度：-----§Particle Concentration§
每单位体积空气中粒子的数量。
10、离散式计数器：-----§ Discrete-Particle Counter§
是一种测量粒子数量的仪器，它能自动测量不同粒径大小的粒子数量（一般可以测0.5μm、 0.3μm）在洁净室中，该仪器是一种非常重要及常用的测试设备。
11、单向流洁净室：-----§ Unidirectional airflow cleanroom§
指洁净室空气不但是经过过滤送入室内的，而且室内空气的运动型式，在任何时间里都保持着单向使得洁净的送风沿一个单一的方向流出室内。它的目的是通过单向气流将污染物卷起，并将其有效地送出房间。它有两种类型，垂直单向流和水平单向流.
12、非单向流洁净室：-----§Nounidirectional airflow cleanroom§
指洁净室空气是经送风系统从不同位置送入室内，同单向流洁净室不一样，它是将室内的空气不断稀释以及不停地降低空气中污染物的数量。
13、泄漏测试：-----§ Leak test §
该项测试主要针对：
A、在高效过滤器脏污的一面施以粒子，通常是DOP气体（邻苯二甲酸二辛酯）该项测试能看出过滤器本身或过滤器周围框架的密封处是否有泄漏。
B、无尘室的边框合缝位。
一个洁净室，其墙角合缝位也需进行泄漏测试，主要评估洁净室的密封情况。
14、空气洁净度
以数量或重量表示的大气尘的粒径分布以及浓度，是污染控制中的一个重要指标,也是验证洁净室级别的一个重要指标。
15、检验：-----§ Verification§
确定洁净室或洁净区的悬浮粒子是否符合描述或限制的过程。
16、正压：-----§ Overpressure§
洁净室的压力高于周围环境的压力、洁净室用正压来降低污染物进入关键区的危险。
17、风速：-----§ Air Velocity§
说明洁净室内或房间内空气运动的速度的指标，也是说明单向流洁净室状况的常用指标。
18、气溶胶：-----§ Aerosol§
气体散布成胶状体，也即雾化的细小液剂（小液滴状态）
19、DOP：-----§ Dioctyl Phthalate§
邻苯二甲酸二辛脂 一种可以变成雾状小颗粒的液体。
20、DOP气溶胶：-----§DOP Aerosol§
气体内分散的DOP细微粒子。
二、洁净室分级（采用美国联邦209E洁净室分级） 说明：目前世界上关于洁净室分级有多个标准，如：BS5295、法国、德国、国际标准(ISO)、日本标准。
三、洁净室设计类型
A、单向流洁净室；
B、非单向流洁净室；
C、混和流洁净室；
指经过滤器送入洁净室的空气既有单向流又有非单向流。
四、洁净室的三种状态：
A、空态；
B、静态；
C、动态。
五、洁净室三种测试等级
A）一级测试（必测）；
该测试主要验证洁净室等级和空气尘粒数量，包括：
* 气流速度测试、气流量测试;
* 高效或超高效过滤器的检漏测试；
* 空气尘粒度测试；
* 房间压力测试；
B）二级测试（供选择）
* 气流平行测试；
* 墙壁合缝位密封性测试；
* 防御测试；
* 尘粒福射测试；
C）三级测试（环境监控）
* 灯光水平测试和均匀度测试（使用光度计）；
* 噪音水平测试（使用分贝仪）；
* 温度及相对湿度测试；
* 振动测试。
六、测试程序
1、气流速度测试；
方法：
取离高效（超高效）过滤器0.3m 垂直于气流处的截面作为采样截面，使用专门的电子风速仪，测得其风速，需要注意，截面上测点距离不宜大于0.6m，测点不应少于5点。所有读数的算术平均值为该过滤器的平均风速。
注：应每一个过滤器都测试到。
判定：
所有测试结果应不超过+/-5%的范围，该标准根据建造及购买双方或先确认的标准，但必须是同相关行业标准一致的。如FED-STD-209或ISO14644。
2、气流量测试
§ 利用平均气流速度乘以单个过滤器的采样截面积，即是气流量，每个过滤器的气流量的算术平均数即为平均气流量。
3、高效或超高效过滤器的检漏测试（安装）
§ 所有高效或超高效过滤器在出厂前都应全部检查并合格，但是，在洁净室系统中，仍然要逐台进行检测，这对洁净室是否达到要求是至关重要的。对过滤器进行测试，主要是检漏测试。
* 首先，应选择一个合适的检测仪器，通常情况下会适用采样量大于 1L/min 的光学粒子计数器。
* 在过滤器上风侧引入大于等于0.1μm~0.5μm的粒子，浓度大于3 x 10^10 droplets/m^3 的大气尘或其它气溶胶，在过滤器下风侧用粒子计数器的采样头放在距被检过滤器表面2~3 cm 处5~20mm/s 的速度移动
* 由受检过滤器下风测得泄漏浓度并换算成穿透率。对于高效过滤器， 不应大于过滤器出厂合格穿透率的2倍。
4、空气尘粒测试
该项测试主要是验证空气洁净度，是非常重要的一个测试。
A、测试方法：
本测试方法采用计数浓度法，即通过过滤测定洁净室环境内单位体积空气中大于或等于某粒径的悬浮粒子数，来评定洁净室内的洁净度等级。
仪器：使用采样量大于1L/min 光散射粒子计数器，在仪器选用时应考虑粒径鉴别能力，粒子浓度使用范围和计数效率。同时要检查仪器的合格证明，计量有效期。
该仪器的测试原理：
空气中的悬浮粒子在光的照射下产生 光散射现象，散射光的强度与粒子的表面积成正比。
使用该仪器时,采样管必须干净,可以用DI水清洁采样头；严禁渗漏。
B、测试条件：
温度、湿度：
先要监控室内的温度（21℃+/-2）、湿度(55%-65%)；
压差：
空气洁净度不同的洁净室之间的压差应≥2.6Pa或0.01英寸水柱，空气洁净度级别高的洁室对相邻的空气洁净度级别低的洁净室一般要求呈正压。
C、采样点、采样点的位置、采样点的限定、采样量、注意事项
按下列公式计算出采样点：NL=A^0.5
式中：NL---最少采样点A--- 洁净室或被控洁净区的面积。
采样点的位置：
* 采样点一般在离地面0.8m高度的水平面上均匀布置。
* 采样点多于5点时，也可以在离地面0.8—1.5m高度的区域内分层布置，但每层不少于5个。
采样点的限定：
对任何洁净室，采样点的数目不得少于2个，总采样次数不少于5次，每个采样点的采样次数可以多于1次。
采样量：
不同洁净度级别有不同的采样量。根据大多数的通用标准，
一般每次采样量为2.83L/次。
采样注意事项：
*在确认洁净室送风量和压差达到要求后，方可进行采样；
*布置采样点时，应避开回风口；
*采样时，测试员在采样口下风侧；计数器采样管口应上。
D、结果计算：
采样点的平均粒子浓度：A=C1+C2+---+Cn/N
*A——某一采样点的平均粒子浓度，粒/m^3;
*Ci——某一采样点的浓度（i= 1,2,---,N),粒/m^3;
*N——某一采样点上的采样次数，次。
平均值的均值： M=A1+A2+---+AL/L
*M---平均值的均值，即洁净室的平均粒子浓度，粒/m^3；
*Ai---某一采样点的平均粒子浓度（i=1,2,---L),粒/m^3；
*L---某一洁净室的总的采样点数，个。
v 标准误差
SE=√(A1-M)^2+(A2-M)^2+---+(AL-M)^2/L(L-1)
式中，SE---平均值的标准误差，粒/m^3。
v 置信上限：UCL=M+T*SE
* UCL平均值均值的95%上限，粒/m^3；
* T分布系数，是一个常数，见表。
E：结果评估：
判断悬浮粒子洁净度级别应依据下述两个条件：
*每个采样点的平均粒子浓度必须低于或等于规定的级别界限。即Ai≤级别界限；
*全部采样点的粒子浓度平均值的95%置信上限必须低于或规定的级别上限，即UCL≤级别界限。
附：95%置信上限的T分布系数
•如果所测结果超过规定限值，则认定设施不符合要求，应进行修正，修正后再进行论证检测。
5、静压差测试
选择测试仪器，一般选微压计（单位英寸/水柱或Pa)，其 灵敏度一般小于1.0 Pa；
将压力计固定于洁净室任何位置（离地面0.8 mm以上)。将微压计的不同采样管安装于不同压差的洁净室；
将所有洁净室的门关闭；
录微压计上的读数，一般以2.5 Pa 或0.01英寸/水柱为参考标准，也可以用事先协商好的一个标准来评估是否合格。
结果判定：
在洁净室中，级别高的必须对级别低的房间保持正压。
备注：
洁净室是否符合要求，下面几项最重要的测试必须通过：
洁净度测试（空间尘粒测试）；
过滤器检漏测试；
风流速度、风流量测试；
静压差测试；
七、其它测试
1、灯光水平测试；
使用光度计，测得洁净室不同地区的光线强度，特别是工作区的光线强度必须符合相关照明的标准规定。
2、噪音水平测试
因洁净室是一个相对密封的环境，所以其噪音必须符合相关标准，尽量减少对人的伤害。
3、温度测试
用温度计测试洁净室中温度，该温度必须符合相关标准。
4、湿度测试
洁净室的相对湿度是每天必须监控的项目，该标准可以根据双方面协议而达成统一。
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