無塵室運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)管理

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

簡介： 無塵室潔凈度之維持和控制，除了硬設(shè)備之配合投資外，也需要良好的軟件——管理制度來搭配，方能維持良好的潔凈度；無塵室運(yùn)轉(zhuǎn)管理，可依作業(yè)人員、原物料、設(shè)備及無塵室內(nèi)所用東西等加以探討；無塵室內(nèi)系統(tǒng)除了通稱的空調(diào)系統(tǒng)之外，制程設(shè)備也包括在內(nèi)，本節(jié)將對該二系統(tǒng)之運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)及保養(yǎng)做一概略說明。

      關(guān)鍵字：無塵室 污染源 運(yùn)轉(zhuǎn)管理 維護(hù)保養(yǎng) 一、污染源控制無塵室潔凈度之維持和控制，除了硬設(shè)備之配合投資外，也需要良好的軟件——管理制度來搭配，方能維持良好的潔凈度。無塵室內(nèi)之微污染來源，經(jīng)測試 分析 結(jié)果，作業(yè)人員占約80%，如圖1所示。實驗數(shù)據(jù)顯示，作業(yè)人員進(jìn)出無塵室時塵埃有顯著增加，有人動作時，潔凈度馬上劣化，可見潔凈度劣化之原因人是主要因素。無塵室的污染源可分為外污染及內(nèi)污染源。外污染源主要包括空調(diào)送風(fēng)、間隙滲入、建筑物、工作服、風(fēng)管材料以及一般性氣體如N2、O2、Air、給水、溶劑等；而內(nèi)污染源則包括制程設(shè)備、工作人員、工具、加工制程、隔間材料、工作桌、包裝材料等，圖2為微塵粒子的傳送路徑。對硅芯片而言，微塵粒子之附著將造成集成電路線路的變形或短路，使芯片失去運(yùn)作功能，因此微污染源的控制已成為無塵室管理的重要環(huán)節(jié)。表一為 自然 環(huán)境所測得的塵埃濃度，可為設(shè)計 參考 ，而在微污染控制，其基本原則有四：1.外部塵埃侵入之防止：無塵室適當(dāng)之正壓保持（0.5mmAq），做好施工工程之不漏氣，人員設(shè)備、原材料搬入無塵室前先做好清潔擦拭等防塵動作，空氣過濾器適當(dāng)?shù)墓芾砗驮O(shè)置。2.室內(nèi)發(fā)塵之防止：隔間板、地板等無塵室材料的適當(dāng)選用、制程設(shè)備的發(fā)塵抑制、生產(chǎn)自動化及人員不聚集、動作放松、潔凈衣的管理、使用無塵室專用器等。3.室內(nèi)發(fā)塵之不積留：墻壁體應(yīng)光滑無死角、無塵室需定期保養(yǎng)和清掃、制程設(shè)備四周應(yīng)留有空間。4.發(fā)生塵埃之排除：換氣次數(shù)應(yīng)足夠，適當(dāng)?shù)目臻g布置以及污染源接排氣和空調(diào)的氣流速度須適當(dāng)。人、物入室的管理 問題 、實際的作業(yè)條件和工程管理關(guān)聯(lián)之問題、室內(nèi)之空調(diào)及清掃關(guān)系之問題，這些問題將于下節(jié)祥述。表1 自然界微塵粒子數(shù) 測量地點微塵粒子數(shù)（個/ft³）≥0.5µm大氣層圈≦100田園地區(qū)（微風(fēng)狀態(tài)）100，000~300，000住宅地區(qū)100，000~200，000辦公室（工作中）200，000~400，000工業(yè) 區(qū)400，000~1，000，000正在吸煙的會議室600，000~1，000，000二、無塵室運(yùn)轉(zhuǎn)管理無塵室運(yùn)轉(zhuǎn)管理，可依作業(yè)人員、原物料、設(shè)備及無塵室內(nèi)所用東西等加以探討，并依計劃（planning）、實施（Doing）、追蹤（Checking）、動作(Action)之PDCA循環(huán)步驟執(zhí)行。1.作業(yè)人員之管理前以提及在無塵室內(nèi)污染來源80%來自作業(yè)人員,因此若能使作業(yè)人員依無塵室管理，而所有人員也均能配合實施，則污染源的產(chǎn)生可說已減大半?，F(xiàn)就進(jìn)入無塵室的作業(yè)人員之管理和注意事項說明如下：（1）進(jìn)入無塵室之人員，必須要具備有達(dá)成高潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，并要維持最好狀態(tài)之觀念。（2）作業(yè)人員進(jìn)入無塵室數(shù)目以維持最小限度原則（愈少愈好），并須依無塵室進(jìn)出標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)出無塵室，如圖3所示。出則相反方向進(jìn)行，唯不須經(jīng)空氣洗塵室之脫塵處理。（3）對作業(yè)人員必須經(jīng)常講解無塵室管理之?dāng)?shù)據(jù)，并加以 教育 與訓(xùn)練， 內(nèi)容 如無塵室管理之一般常識、無塵室之構(gòu)造與功能、維護(hù)和清潔、安全對策、搬運(yùn)器材之潔凈管理與檢查、潔凈衣之穿脫、無塵室內(nèi)之步行方式等，并經(jīng) 考試 合格者方能進(jìn)入無塵室工作。（4）在無塵室作業(yè)人員須經(jīng)常保持自己各方面的干凈與清潔。（5）在無塵室內(nèi)之作業(yè)人員或其它人員之移動或動作均為發(fā)塵源，其直接 影響 制程，同時亦會影響氣流之?dāng)_動，為防止與控制上述情形，基本上須注下列事項：a.不可在作業(yè)區(qū)域氣流之上方放置物品或做其它作業(yè)。b.不必要之動作盡量避免以防止亂流發(fā)塵。c.與作業(yè)無關(guān)的私心談話盡量避免。d.為控制發(fā)塵量，人員步行及作業(yè)要靜靜地進(jìn)行。表2所示為人體在不同動作時之發(fā)塵量。e.作業(yè)要在潔凈之工作柜或工作桌進(jìn)行。f.工具等器具須收入有蓋子之箱子或柜中，并置放一定的場所。（6）作業(yè)人員須經(jīng)常保持干凈之手，除了常洗手、剪指甲外，手并應(yīng)保養(yǎng)，以防皮膚之剝離，男性須每天刮胡子。（7）潔凈衣要經(jīng)常保持著衣之狀態(tài)。（8）下列所述者不能進(jìn)入無塵室：a.非作業(yè)人員或事先未得許可者。b.未照規(guī)定穿著潔凈衣者。c.剛做激烈運(yùn)動流汗者。d.吸煙或吃東西后，尚未經(jīng)過半小時以上者。圖4為吸煙和未吸煙者微塵產(chǎn)生量與時間之比較圖，由圖上很明顯可看出吸煙者所生之微塵在初期約為非吸煙者的90倍，直至30分鐘后才降至15倍，此為為何無塵室禁止吸煙人員和吸煙未滿30分鐘不準(zhǔn)進(jìn)入的原因所在。故針對在無塵室作業(yè)人員之招募，若能選擇不吸煙者為對象，將可帶來甚大利益。≥0.3µm≥0.5µm一般工作服無塵服普通作業(yè)服無塵服白衣形全覆形白衣形全覆形站立（靜姿）543，000151，00013，800339，000113，0005，580坐下（靜姿）44，800142，00014，800302，000112，0007，420腕上下4，450，000463，00049，0002，980，000298，00018，600上身前屈3，920，000770，00039，2002，240，000538，00024，200腕的自由運(yùn)動3，470，000572，00052，1002，240，000298，00020，600頭的上下運(yùn)動1，230，000187，00022，100631，000151，00011，000屈身4，160，0001，110，00062，5003，120，000605，00037，400踏步4，240，0001，210，00092，1002，800，000861，00044，600步行5，360，0001，290，000157，0002，920，0001，010，00056，000單位：每分鐘、每人   表2 人體不同動作之微塵產(chǎn)生數(shù)（9）有下列健康狀態(tài)或體質(zhì)者原則上不能進(jìn)入無塵室：a.因日曬、濕診而皮膚有問題者。b.化學(xué)纖維或有機(jī)溶劑等化學(xué)藥品有過敏性體質(zhì)者。c.容易出受汗者。d.比一般人皮膚表皮容易剝離、頭皮或體毛容易掉落者。e.化妝或涂口紅者。f.有重大精神病、神經(jīng)過敏或閉瑣恐懼者。g.因哮喘、咳嗽或噴嚏者及不能安靜工作者。但對于有下列性格的人，則最適宜進(jìn)入無塵室工作：a.做事細(xì)心有耐性者。b.勤于整理整頓，經(jīng)常自己注意身邊清潔的人。c.經(jīng)常留意自己之健康者。10.以下之物品不能帶進(jìn)無塵室：a)沒有經(jīng)過清潔過程之器材、零件物品、測定器等各種物品。b)紙箱及未經(jīng)特別處理之記錄或筆記用紙、影印數(shù)據(jù)等。c)鉛筆、橡皮擦、墨水等。d)香煙、化妝品、衛(wèi)生紙、飲食品等。e)作業(yè)員個人用品如打火機(jī)、寶石、裝飾品、錢包、鑰匙、手帕、小日記手冊或其它個人物品等。無塵室潔凈度維持之最大控制對象為作業(yè)人員，因此對于作業(yè)人員之?dāng)?shù)目、行動狀態(tài)、進(jìn)出規(guī)則之制定與執(zhí)行，提高無塵室內(nèi)作業(yè)人之潔凈度意識、反復(fù)教育，均為必須，表3所示為因作業(yè)人員之動作而產(chǎn)生污染的增加倍率。2.原物料、設(shè)備進(jìn)出管理除了人員進(jìn)出無塵室須予于規(guī)范管理外，愿物料及設(shè)備之進(jìn)出也必須經(jīng)過潔凈程序，方不至于 影響 無塵室之潔凈度。其進(jìn)無塵室之流程如表4所示。至于搬出則反方向而行，但不須經(jīng)潔凈程序。原物料及設(shè)備進(jìn)出用無塵室為無塵室等級1000或10000級之房間，工作人員于其室內(nèi)清潔設(shè)備或物料時必須穿著潔凈衣服，所使用之擦拭紙為無塵紙或不會脫落織毛之無塵布，清潔劑除了使用超純水之外，并加入3~5％濃度的IPA或丙酮化學(xué)品，以增強(qiáng)去污能力，由于IPA及丙酮具揮發(fā)性，故此房間之排氣效果須特別考慮。搬運(yùn)設(shè)備時為免破壞地板支架及地板表面，必須事先于地板上鋪設(shè)已清潔過的不銹鋼板，作為輔助。3.無塵室內(nèi)用品管理無塵室內(nèi)用品除了進(jìn)出無塵室用的潔凈衣、鞋、頭罩、帽、手套、口罩外，尚有如紙張文具、桌子、椅子、芯片盒、搬運(yùn)車、筆記本、告示板及垃圾箱、吸塵器等。潔凈衣之材料以洗后或使用其它處理后仍不會發(fā)塵者為基本條件，且其布料為不易燃燒、不起毛，其織法或布料之組織不易通過污染物和不附著污染物之材質(zhì)，另外經(jīng)過磨擦不產(chǎn)生靜電或帶電性非常小，洗滌再生容易、不易皺、著衣感舒適等亦為選用考慮因素。頭罩材質(zhì)為無塵紙或無紡布制成，帽子材質(zhì)則與潔凈衣相同，二者在穿戴使用時，除了只露出眼睛和臉表面部分外，其它部分均需包覆，在頭部部分連接上衣處也必須全蓋住，不能留有空隙，頭發(fā)亦不能露出來。無塵室用鞋要合腳且穿起來舒適為基本條件，容易洗滌，底則采用塑料底，布質(zhì)部分則采用與潔凈服相同材質(zhì)即可，鞋子穿著時潔凈衣腳跟部分應(yīng)完全塞入緊密包著。手套材料除為與潔凈衣相同的布料外尚有薄橡膠或乙烯樹脂（Viny1），在使用過程中若有不舒適感或妨礙手指觸感者則停止使用，手套表面有粉質(zhì)時須去除或停用，原則上不使用有粉之Viny1手套為佳。潔凈衣鞋帽子等須由專人管理，并定期做清洗，清洗須在無塵室內(nèi)進(jìn)行。并以純水配合清潔溶劑，并經(jīng)約0.2μm之過濾器為之。一般洗滌周期視潔凈度等級而定，在高潔凈區(qū)（CLASS1）為2~3天，其它區(qū)域則為五天至一星期，洗滌完畢干燥后應(yīng)立即密封。潔凈衣之置放場所亦須為無塵室，備用品或新品存放柜內(nèi)，正使用者則吊掛衣架上，以方便取用。桌椅一般以不銹鋼材質(zhì)，并需表面加工處理為之，若不得不使用鍍鋅品或木制品，其表面須施環(huán)氧樹脂（Epxoy）加工以防表面發(fā)塵。工作桌最好有打洞，邊緣有倒角。以利氣流之運(yùn)動。椅子盡量采用沒有背及腳踏板者，椅腳高度以坐下來腳可以觸到地板者為原則。但若一定須使用高腳椅時，則要準(zhǔn)備腳踏環(huán)。桌及椅子之腳最好安裝上塑料小輪子或套上橡膠套。芯片盒為放置芯片之用，材質(zhì)以選取擇不易摩損、不發(fā)塵易清潔之材質(zhì)如鐵弗（Teflon）等，至于搬運(yùn)車則以構(gòu)造簡單為原則，并忌使用折迭式，材質(zhì)仍采用不銹鋼為宜，車輪為耐磨性高之橡膠輪胎，車輪軸承采用雙密封式滾珠軸承。推送搬運(yùn)車時不得急速運(yùn)推而以緩行為適。筆記本之紙質(zhì)應(yīng)采用無塵紙制成者，且不得使用影印數(shù)據(jù)，若非萬不得已須使用，則須將文件放在透明之塑料套內(nèi)或加覆背，同時不可于室內(nèi)撕破或?qū)⒓埲喑梢粓F(tuán)，避免造成環(huán)境之污染。如表5所示為不同紙張材質(zhì)發(fā)塵量之比較。普通黑板及粉筆當(dāng)然不能在高無塵室內(nèi)使用，必要時可在更衣室等無塵室較低等級的區(qū)域使用白板。無塵室內(nèi)不得放置清潔用具，垃圾桶宜使用塑料制品或不銹鋼，且置于維修區(qū)中的固定位置，桶須覆以蓋子，以利管制，并定期清理。表5 不同紙張發(fā)塵量比較（略）（實驗 方法 ：將兩者紙張相迭，而相互磨擦?xí)r所產(chǎn)生之紙塵量小于0.5μM以上）真空吸塵器，其功能是在吸取無塵室內(nèi)地板上、下及設(shè)備上附著之塵?；蛞后w以防止這些塵粒之再飛揚(yáng)，以達(dá)到清潔的目的，由于真空吸塵器在作業(yè)時會有排氣產(chǎn)生，若未經(jīng)處理，將嚴(yán)重影響無塵室之潔凈度和氣流，因而真空吸塵器在排氣口均裝有HEPA過濾器，以除去塵埃。唯現(xiàn)今之高級無塵室均設(shè)有中央式吸塵系統(tǒng)，并于現(xiàn)場預(yù)留吸塵口，故一般之清潔過程均利用此中央系統(tǒng)，以減少使用真空吸塵器時的氣流干擾,在使用中央式系統(tǒng)時，須注意排氣旦之控制避免使無塵室內(nèi)之壓力降低至規(guī)定范圍以下。至于真空吸塵器因?qū)贌o塵室內(nèi)專用，故不可移至室外使用，若不用時應(yīng)置于較低等級的無塵室中，旦每次使用后應(yīng)清掃吸管、收塵箱等吸氣系統(tǒng)。三、無塵室各系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)管理無塵室內(nèi)系統(tǒng)除了通稱的空調(diào)系統(tǒng)之外，制程設(shè)備也包括在內(nèi)，本節(jié)將對該二系統(tǒng)之運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)及保養(yǎng)做一概略說明。無塵室內(nèi)之生產(chǎn)制造設(shè)備注意之重點有三：1.生產(chǎn)設(shè)備之選擇、布置與保養(yǎng)：a.要選用發(fā)塵性較少的生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)設(shè)備，尤其須注意活動部分之發(fā)塵。b.應(yīng)選擇塵埃之影響較小的生產(chǎn)設(shè)備或接口設(shè)備。c.生產(chǎn)用之水、氣體、藥品等往往是造成污染的原因，故應(yīng)配備過濾裝置。d.規(guī)劃各設(shè)備之配置空間時，事先宜考慮不易積累微塵之結(jié)構(gòu)，規(guī)劃各并以容易清潔為原則。e.真空泵等容易產(chǎn)生污染物的這類設(shè)備，應(yīng)設(shè)置在無塵室外面或回風(fēng)區(qū)，并加裝排氣管線排氣。f.設(shè)置給水管線、氣體管線和電氣系統(tǒng)時，其構(gòu)造須考慮到容易清潔，不易積累污染物。g.生產(chǎn)及相關(guān)設(shè)備應(yīng)定期清掃，以避免微塵之堆積。h.應(yīng)加強(qiáng)注意室內(nèi)的溫濕度控制，避免因濕度之不當(dāng)造成結(jié)露生銹。i.當(dāng)設(shè)備維修時易產(chǎn)生微塵粒子，故維修時盡量于清潔室外進(jìn)行，并加隔離柵隔離。j.對于施工或維修之廠商，應(yīng)告知進(jìn)出無塵室之各項規(guī)定，且負(fù)責(zé)工程師應(yīng)隨侍在側(cè)監(jiān)工。k.應(yīng)有無塵室專用工具組，但不得帶出無塵室外使用。l.規(guī)劃空間時若能臨近無塵室設(shè)立一間維修和設(shè)備保養(yǎng)手冊置放室，將是一理想之規(guī)劃。2.生產(chǎn)設(shè)備之防塵措施：a.磨損、切削均為發(fā)生微塵之原因，故需將發(fā)塵部分掩蓋之。b.易產(chǎn)生塵埃之設(shè)備，若能的話應(yīng)布置于風(fēng)尾地點。c.在操作時，盡量減少接觸零件或產(chǎn)品。d.不得有太大或不必要的操作動作，以免卷起附近之灰塵。e.各項廠務(wù)設(shè)施之供應(yīng)如水、氣體和化學(xué)品于進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)備前應(yīng)有過濾設(shè)備。f.為不使氣體或液體滯留，造成微污染，故管路配置應(yīng)有旁路閥之設(shè)置。3.自動化與無塵化：a.設(shè)立自動化傳送系統(tǒng)，可減少人員方面所帶來的污染，唯費(fèi)用相當(dāng)昂貴，須詳加評估。b.建立管制項目如進(jìn)入無塵室人員的資格限定，無塵室作業(yè)人員作業(yè)規(guī)則，無塵室管理規(guī)則等，這些規(guī)則已在前面章節(jié)敘述，此處不再說明。在無塵室之維護(hù)管理方面，可分三部分加以說明：1.建筑物之維護(hù)管理：a.建筑物內(nèi)定期檢查清潔。b.地板之清掃管理及損壞更新。c.隔間墻及天花板檢查清潔和封補(bǔ)。d.窗戶及門之保養(yǎng)等。2.環(huán)境測定與管理：無塵室內(nèi)之運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境狀況如溫、濕度及微塵粒子數(shù)應(yīng)每日定期量測，以確實掌握質(zhì)量，若有數(shù)據(jù)異常，可立即做緊急處理。3.防塵空調(diào)設(shè)備之維護(hù)管理：a.溫、濕度及塵埃濃度管理，在前面以述及，唯其量測儀器應(yīng)做定期校正檢驗，若有設(shè)備移動或施工時須做局部測量。b.過濾網(wǎng)之管理：定期檢查及更換，表6為各種過濾網(wǎng)之檢查及更換周期。c.空氣調(diào)節(jié)器管理：定期檢查隔板接縫及內(nèi)部污染狀況，冷熱盤管是否有腐蝕現(xiàn)象。d.送風(fēng)機(jī)之管理：定期檢查送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。如表7所示為送風(fēng)機(jī)之各項檢查 內(nèi)容 及周期。e.風(fēng)管及出風(fēng)口之管理：檢查風(fēng)管是否有腐蝕、污染、塵埃堆積或保溫脫落等。f.測試及量測儀器管理：定期校正及保養(yǎng)。g.室內(nèi)壓力管理：連續(xù)監(jiān)視室內(nèi)壓力記錄，以維持正壓為基準(zhǔn)。h.冷凍主機(jī)、泵浦、鍋爐及冷卻水塔之管理：定期檢查保養(yǎng)及記錄運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及水質(zhì)變化 分析 ，以調(diào)整加藥量等。i.無塵室停止運(yùn)轉(zhuǎn)再開機(jī)要點管理：啟動后立即進(jìn)行微塵粒子之測試，須無塵室恢復(fù)穩(wěn)定正常時再開始作業(yè)。表8為空調(diào)設(shè)備應(yīng)檢查之項目。表6 各種過濾網(wǎng)更換周期 種類效率最后壓降壓差測試頻率出風(fēng)口塵埃測試過濾網(wǎng)更換周期初效過濾網(wǎng)AFI25%10mmAq在線隨時測試--2次/年中效過濾網(wǎng)NBS65~95%25mmAq在線隨時測試--2次/年高性能過濾網(wǎng)D.O.P.99.97%0.3mμ50mmAq在線隨時測試1次/月1年/次超高性能過濾網(wǎng)D.O.P.99.99995%0.1mμ50mmAq在線隨時測試1次/月5~10年備注：出風(fēng)口塵埃測試系在送風(fēng)管或出風(fēng)口附近進(jìn)行。表7 送風(fēng)機(jī)之各項檢查及周期 檢查項目周期檢查要點或標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況1次/日以上是否有不正常震動或其它異常現(xiàn)象及異音等皮帶之松緊度1次/日以上有無松弛或滑動聲音軸承之潤滑油1次/半年以上補(bǔ)充潤滑油以舊油脂排出為止基礎(chǔ)固定螺絲1次/半年以上檢查固定螺絲有無松動馬達(dá)之絕緣測試1次/半年以上電壓值3000V時---3MΩ電壓值200V時---0.2MΩ   表8 表示微粒（µm）以上之粒徑之每單位立方尺之粒子數(shù)上限值 CLASS測試微粒（µm）0.10.20.30.55.01357.531NA10350753010NA100NA750300100NA1，000NANANA1，000710，000NANANA10，00070100，000NANANA100，000700