在許多高科技、生物製藥、食品工業與精密製造的領域中,潔淨室是確保產品品質與安全的重要環境。潔淨室是什麼?為何不同產業對其需求如此嚴格?你可能也聽過 ISO 14644-1標準,但它該如何規範潔淨室的等級和應用?隔間工程專家宏亭科技將帶你探討潔淨室的定義、功能與等級劃分標準,解析無塵室與潔淨室的差異,並說明相關的消防安全設備法規,幫助你全面了解潔淨室的設計與規範。
潔淨室是什麼?
潔淨室(英文:Clean Room)是指經過特別設計的污染受控空間。主要用途是確保空氣中的微粒濃度、細菌、微生物等污染物在特定範圍內,從而避免這些物質對製造過程造成不利影響。除了對空氣潔淨度進行嚴格控管,潔淨室還需穩定調控溫濕度、壓力和氣流,確保環境中各項條件符合高標準要求,避免任何外部因素干擾生產的精密性和穩定性。
無塵室與潔淨室的差異?
潔淨室與無塵室皆為控制空氣中微粒和污染物的特殊空間,但兩者的潔淨度標準和應用領域有所不同。
潔淨室主要用於電子製造、製藥、食品等需要控制微粒數量的行業,無塵室則適用於半導體、光電、生物技術等對微粒及微生物要求更嚴格的製造和測試環境,通常採用更高效的過濾系統和多層次控制,確保空氣中微粒數量大幅低於潔淨室,達到極高潔淨度標準。
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潔淨室有哪些種類?
一、依潔淨度等級劃分
潔淨室的潔淨度等級是依照國際標準 ISO 14644-1規範的,等級從 1 到 9 級劃分,數字越小,潔淨度要求越高,後文會進行更詳細的介紹。
二、依氣流類型劃分
氣流控制在潔淨室中會影響到空氣中的微粒分佈。依據氣流模式,潔淨室可分為以下四類型:
- 水平單向流:利用活塞原理,讓空氣沿著水平方向流動,從潔淨室一側流向另一側,適用於對潔淨度要求較低但仍需控制污染的環境。
- 垂直單向流:利用擠壓原理,空氣從天花板的過濾裝置流向地板排風口,呈垂直方向流動。適合高潔淨度要求的環境,但投資運行的成本最高。
- 非單向流(亂流):利用稀釋原理,空氣無固定方向流動,常見於潔淨度要求相對低的環境,施工成本低,但控制效果較差。
- 混合流:通常在需要更高潔淨度的關鍵區域採用單向流,其他區域則採用非單向流,以降低施工和運營成本。這種組合設計能夠有效兼顧潔淨度需求與經濟性。
三、依受控參數劃分
- 工業型:主要針對微粒控制,防止塵埃或微粒污染,常見於半導體、電子精密加工、光學儀器生產等領域。
- 生物型:除微粒控制外,還需控制微生物的存在,保持無菌環境。常應用於生物製藥、食品加工、醫療設備生產等,要求具備高效的抗菌與空氣過濾系統,以防止交叉污染。
潔淨室的9大污染可控功能
- 微粒控制:使用過濾系統快速去除空氣中的微粒,確保潔淨度達標
- 溫濕度控制:精確調整室內溫度與濕度,滿足各種工藝和產品的要求
- 氣流控制:設計氣流方向(如垂直或水平單向流)以防止污染物擴散
- 壓力控制:利用壓差隔離區域,避免外部污染空氣進入高潔淨區
- 微生物控制:使用抗菌材料與高效過濾系統,減少微生物污染,適用於無菌需求
- 靜電控制:防止靜電積聚,避免影響精密儀器或導致微粒附著
- 噪音控制:降低室內噪音,以確保敏感操作的穩定性並提高工作舒適度
- 震動控制:減少環境震動對精密設備的影響,保持生產和測試的穩定性
- 照明控制:提供均勻且適當亮度的光源,燈具應表面光滑安全不積塵
潔淨室等級怎麼分?了解 ISO-14644-1 潔淨度等級
什麼是 ISO 14644-1 分級?
ISO 14644-1 是一項國際標準,將潔淨度劃分為 ISO 1 ~ ISO 9 級,ISO 1 為最高潔淨度,每一等級是根據每立方公尺空氣中微粒數量進行劃分,包含對特定粒徑的最大允許微粒數和微生物數量的限制,等級數字越小,潔淨度要求越高、允許的污染物濃度越低。
- ISO 1級:每立方米空氣中微粒數量極低(≤10個,粒徑≥0.1微米),要求極高潔淨度。
- ISO 2級:微粒控制稍高,適用於特定精密工業製造,如奈米級製程。
- ISO 3級:每立方米空氣中微粒數量 ≤ 1,000 個,通常適用於半導體晶圓製造、精密光學等領域。
- ISO 4級:適用於要求高潔淨度的醫療設備生產、半導體封裝等,微粒數量 ≤ 10,000個 。
- ISO 5級:廣泛應用於製藥業、無菌醫療產品生產的無菌區,微粒數量 ≤ 100,000 個。
- ISO 6級:潔淨度要求較標準的環境,如藥品分裝區,微粒數量達到 1,000,000 個以內。
- ISO 7級:適用於較低潔淨度需求的精密機械和一般電子製造業,例如組裝車間。
- ISO 8級:每立方米空氣中的微粒數量約 3,520,000 個,用於食品加工等一般製造業的潔淨需求。
- ISO 9級:最基礎的潔淨度要求,約 35,200,000 個微粒,相當於一般室內空氣品質,適用於基本生產環境。
ISO等級 | 大於或等於表中粒徑的較大濃度限值( pc / m3 ) | |||||
0.1µm | 0.2µm | 0.3µm | 0.5µm | 1µm | 5µm | |
ISO1級 | 10 | 2 | ||||
ISO2級 | 100 | 24 | 10 | 4 | ||
ISO3級 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | |
ISO4級 | 10000 | 2370 | 1020 | 352 | 83 | |
ISO5級 | 100000 | 23700 | 10200 | 3520 | 832 | 29 |
ISO6級 | 1000000 | 237000 | 102000 | 35200 | 8320 | 293 |
ISO7級 | 352000 | 83200 | 2930 | |||
ISO8級 | 3520000 | 832000 | 29300 | |||
ISO9級 | 35200000 | 8320000 | 293000 |
潔淨室法規:消防安全設備設置要點
根據內政部法規規定,台灣電子工業廠房的潔淨區,需遵循特定消防安全設備設置要點,以保障高潔淨環境的消防安全。
- 滅火與警報系統:潔淨室、上/下回風層、管橋需配置二氧化碳滅火器、室內消防栓、密閉濕式自動撒水系統及火警自動警報設備。撒水頭須符合快速反應型標準,並依設計需求調整安裝距離。
- 氣淋室與設備安全:氣淋室可免設撒水頭,排放易燃氣體的排氣導管需設置自動撒水裝置,防止火災蔓延。
- 手動與自動警報裝置:潔淨區內必須安裝手動報警系統,並在潔淨室、回風豎井等區域設置吸氣式偵煙系統,以確保火災能及時警示。
- 標示與避難設備:潔淨區內需有清晰的標示設備,並在符合特定條件下設置排煙設備。
- 危險物品處理:第三類和第四類公共危險物品,如在不燃材料管路密閉環境內處理,得選擇適合的滅火設備。
未明文規定的部分,依循「各類場所消防安全設備設置標準」。
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