無塵室等級 v.s 防塵風機過濾機組 FFU

更新於 2023/07/30發佈於 2023/07/29閱讀時間約 7 分鐘

** 3C機構設計爸版權所有 ©️ **

在3C產品中，我們談論過了IPxx的等級和要求，在IPxx的規格定義上，主要是針對產品做了不同的規範。但，在製程環境中，如果沒有要求等級高的製程環境，那麼次等或劣等的製程環境將會對產品造成破壞、衝擊。比如說，Touch Panel 和LCD在組裝製程中，如果有particle(粉塵)進入了介於Touch Panel和LCD之間的空間，那麼，這些particle可能造成產品被退貨，也有可能影響了產品的結構，使得原本設計可以達到的IPxx等級而受到影響。再例如製程中的粉塵如果太多，對於camera的鏡頭品質及功能就會有很大的影響，對於防爆產品的生產也會造成巨大的衝擊，醫療上避免傷口的感染….等等，這就是為什麼很多產品必須在無塵室內生產或組裝的原因。

針對無塵室基本架構，不管是3C產品的生產工廠，或是醫院，手術室，畜牧工廠….等等的廣泛運用。一個無塵室的要求, 除了FFU (Fan Filter Unit)的規格要求之外, 還必須在架構無塵室之前做空氣壓力(正負壓)及氣流的模擬。但這些不是我們今天的重點，今天主要討論的是在3C產品生產工廠架設的無塵室，身為機構設計者所必須了解的初步知識還有哪些。

首先是無塵室整體的架構，針對粉塵的管制，濾網分為4大部份，但是氣味的過濾有些工廠不會涉獵，也就是說，針對空氣的過濾，分別有以下不同的濾網安裝在無塵室外部空氣進入無塵室的路徑中，分別是…… （如圖片)

1. 初級 (初期) 濾網

2. 中級 (中期) 濾網

3. 終級濾網

4. FFU風機過濾組 (含濾網)

在FFU中的濾網 (Filter)，加上微型送風機、殼體組合而成的過濾與送風設備，常用於亂流及層流無塵室內，可以想像成是一個自帶動力的末端過濾與送風裝置，廣泛地應用於無塵室當中。在FFU 中的濾網(Filter)是無塵室內空氣等級的靈魂，在FFU的機殼體上，Pre-Filter 是一個案設計需求的選項 (option) ，因為有些FFU的進氣口反而設計了一個節流閥 (gate valve) 來控制進氣量，然而FFU 上的Filter 則是必備的重要零件。

FFU 的濾網(高級濾網)可分為以下幾種：

HEPA（HE）：

介質在0.3 µm處的去除效率為99.97％

矽膠灌封，氟橡膠墊片，最高溫度：375°（190°）

ULPA（UL）：超高效介質，在0.1微米下的去除效率

99.995％。聯繫以獲取空房。

矽膠灌封，氟橡膠墊片，最高溫度：375°F（190°C）

PTFE（TF）：

耐化學介質和耐濕介質，0.3微米，效率為99.5％

氟橡膠墊片，環氧灌封

對於我們經常聽到的無塵室的等級，所謂的一萬等級、十萬等級…..等等，在檢驗上是使用 Particle counter這個儀器來做檢測，判定無塵室是是不是有達到該無塵室設置時的規格。Particle counter 可分手持式漢放置式兩種，各位可以在網路上 google search 到更多的資訊。至於對於particle counter 的校正，以3C機構設計爸的經驗，在新竹竹北的耀群科技可以提供經濟效率的服務。

對於每個濾網的定期更換，每個濾網 (Filter)廠商也會按照使用頻率及使用無塵式公司的環境提出初步的建議，確保無塵室的環境能夠 fulfill 所有產品生產的需求。無塵室的使用工廠也必須做一個有效率的管制表來確保濾網都在良好的功能狀態。

無塵室分級標示

一個清楚、完整的無塵室分級表示方式，應該包含的項目有：

確效測試所依據的ISO版本：ISO 14644-1:1999或ISO 14644-1:2015。

微粒濃度ISO等級，表示為：“ISO Class N”; N為1~9。

確效測試時的操作狀態：「完工」、「停機」或「運行中」。

所考量的粒徑尺寸(可選單個或數個)：@x.x μm。

各位要知道，在醫療所使用的無塵室等級GP有不同的規格定義，這點可在「繼開無塵工作室」網頁中的「OPE小學堂」中查到相關資訊。

參考文獻

CTCI Reliable 中鼎集團電子報

https://www.ctci.com/e-newsletter/CH/465/technology/article-01.html

漢克林企業有限公司官網