引言
無塵室，又稱淨室、潔淨室或清淨室，指的是人為排出空間內部的污染物（包括灰塵、微生物、懸浮顆粒和化學揮發性氣體等），同時控制溫度、濕度、氣流、室內壓力、分貝、震動、照明等多個變數，所建立的無塵操作環境空間。
無塵室就跟名稱一樣，主要在意的就是室內有沒有灰塵。如果除了排除灰塵以外還加上有效消毒，控制環境內的細菌、病原體、微生物的話，又可以稱之為無菌室。
至於環境控制的精確性，則隨著不同的需要可以有不同等級的無塵室。
無塵室為何不可缺？
許多精密產業（例如例如半導體生產、醫藥、生物技術研究、精密機械、光學製造等）在製造過程中，任何一點微小的粒子跟污染物都會影響產品品質。
甚至某些產品只能在特定溫度、濕度等環境條件之下製造，還有一些像醫藥或者生物類產品，如果沒有潔淨的空間，很有可能在製造過程就污染了產品的衛生。因此一個單純且清潔的空間環境就成了這些產業不可或缺的關鍵設備。
如果沒有無塵室，那這些精密產業就無法有效的控制污染，降低污染源，甚至會造成產品瑕疵和製造的穩定。
何謂污染源？
污染源可以分為粒子污染、化學污染和微生物污染三大類。粒子污染包括塵埃、纖維等微小顆粒；化學污染涉及氣體、溶劑、化學試劑等；微生物污染包括細菌、病毒、黴菌等微生物類型。
- 粒子污染：指空氣中的微小顆粒、灰塵等，無塵室可以確保工作環境的清潔度，這對於一些對粒子敏感的產業非常重要，如半導體製造、光學製造等。
- 化學污染：在一些生化技術和實驗中，需要控制空氣中的化學分子濃度（舉例：鹼性分子污染），以確保實驗結果的準確性和樣本的無污染。
- 微生物污染：在醫療、生物技術等領域，無塵室用於維持無菌狀態，防止微生物的交叉污染。
如何控制污染？
無塵室的運作原理主要涉及空氣過濾、氣流控制和維護穩定的環境條件，以確保室內空氣的潔淨度和品質，而要達到真正周全的無塵/無菌狀態，則必須要有多種重要設備協同工作：
- 空調系統：空調系統是無塵室的關鍵元件，它能夠控制室內的溫度、濕度和氣流速度，確保適當的環境條件。這有助於防止污染和微生物的生長，確保產品的品質和穩定性。
- 高效空氣過濾網（HEPA、ULPA）：這些過濾網能夠去除空氣中的微小顆粒，包括塵埃、細菌和病毒。空氣過濾在無塵室中顯得尤為重要，因為無塵室是以空氣中懸浮粒子的數量來區別他們的等級。
- 氣流控制系統：氣流控制可以確保空氣在無塵室中按照特定的方向流動，從而防止污染物進入清潔區域。目前無菌室的分類就是以氣流方向來區分，以此分為亂流式（傳統式）、垂直層流式、以及水平層流式。
- 環境條件監測系統：監測系統可以追蹤並控制無塵室內的溫度、濕度、壓力等參數，以確保這些變數處於適當的範圍內。
- 特殊工作區：無塵室中可能包含一些特殊工作區，用於進行特定的操作，例如對物料進行處理或執行實驗，在這些特殊工作區，可能還會有防電磁干擾、或者隔間氣密等等的要求。
- 人員防護設備：進入無塵室的人員需要穿著特殊的防護服、手套和鞋套，以減少外部污染物進入。
- 特殊照明：無塵室的照明可能需要特殊設計，以確保光線不會引入額外的微粒。
- 防靜電措施：一些應用可能需要防止靜電的產生，因此可能需要採取特殊的措施，如地板材料和靜電消除設備。
無塵室的類型
1.亂流式（傳統式）
空氣由過濾器進入潔淨室，並由地板附近吸入。氣流非直線型運動而成不規則之亂流或渦流狀態。
潔淨度：Class 1,000 ~ 100,000
優點：
- 建造成本相對較低。
- 室內空間擴充容易。
- 較適用於不太敏感的製程。
缺點：
- 需較長的時間才能達到穩定狀態
- 空氣流動不受控制，難以確保整個室內的潔净度均勻。
- 潔淨度較容易受作業人員及作業流程的影響
- 不適用於對空氣流動方向和速度有嚴格要求的高潔净度場景，如半導體製造。
2.垂直層流式
天花板完全以HEPA過濾網覆蓋 ，空氣自天花板往鏤空的高架地板吹，可得較高潔淨度。
潔淨度：Class 1 ~ 100
優點：
- 空氣由頂部向下流動，帶走操作者和設備產生的微粒，有助於保持工作區域的高潔净度，以及製程的穩定性。
- 潔淨度不易被作業人員和作業流程所影響
- 潔淨度在運轉後短時間達穩定狀態
- 適用於對粒子控制較為敏感的製程，如半導體和光學元件製造。
缺點：
- 設計和建造成本較高，需要特殊的空氣流動和過濾系統。
- 換過濾器較麻煩
- 室內空間擴充困難
3.水平層流式
空氣自過濾器單方向吹出，由對邊牆壁與夭花板之回風系統回風，塵埃隨風向排於室外。適用手術室、電腦機房，與自動化倉儲系統。
潔淨度：Class 100 ~ 1,000
優點：
- 空氣由一側流向另一側，有助於控制工作區域內的微粒擴散，保持均勻的潔净度分佈。
- 潔淨度在運轉後短時間達穩定狀態。
- 構造簡單，相對較容易實施。
缺點：
- 空氣流動方向和速度的控制相對比較複雜，需要較高的工程技術。
- 因為為水平氣流，下游容易受上游潔淨度影響。需特別注意作業人員及作業流程的設計。
- 對於一些高潔净度要求的製程，可能無法滿足其嚴格的要求。
無塵室等級怎麼分？
無塵室的等級分別根據不同的國際標準來定義，其中以ISO 14644-1和FED-STD-209E為主要的標準。以下是各國等級對照表以及一些產業應用的簡介：
ISO 14644-1等級：
ISO 14644-1是一個國際標準，定義了無塵室的等級，以確保不同潔净度水平的控制。根據ISO 14644-1，潔净度等級以最大允許粒子數和最大允許微生物數為基礎。等級越高，要求越嚴格，允許的微粒和微生物數量越少。
ISO Class1：1m³中允許10個0.1 um的微粒。
ISO Class2：1m³中允許100個0.1 um的微粒。適用於半導體前端產業。
ISO Class3：1m³中允許1,000個0.1 um的微粒。適用於半導體前端產業。
ISO Class4：1m³中允許10,000個0.1 um的微粒。適用於半導體前端產業、晶片製造業、液晶製造業、光罩製造業。
ISO Class5：1m³中允許100,000個0.1 um的微粒。適用於半導體前端產業、晶片製造業、液晶製造業、光罩製造業、印刷電路板製造、藥品製造、手術室、食品加工。
ISO Class6：1m³中允許1,000,000個0.1 um的微粒。適用於半導體前端產業、晶片製造業、液晶製造業、光罩製造業、硬碟製造業、印刷電路板製造、食品製造。
ISO Class7：1m³中允許352,000個1 um的微粒。適用於晶片製造業、半導體後端產業、印刷電路板製造。
ISO Class8：1m³中允許3,520,000個1 um的微粒。適用於食品製造、印刷電路板製造。
ISO Class9：1m³中允許35,200,000個1 um的微粒。適用於食品製造、印刷電路板製造。
| Metric | 0.1 um | 0.2 um | 0.3um | 0.5um | 1um | 5um |
| ISO Class | m³ | m³ | m³ | m³ | m³ | m³ |
| 1 | 10 | 2 | ||||
| 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | ||
| 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | 8 | |
| 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | |
| 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 |
| 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 |
| 7 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | |||
| 8 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | |||
| 9 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 |
ISO 14644-1 等級對照表
FED-STD-209E等級：
FED-STD-209E是美國聯邦政府的標準，也用於定義無塵室的等級。雖然美國早在2001正式宣佈廢止209E，改用ISO-14644。但在產業界，除了部份歐洲公司外，美國、日本、台灣、與中國大陸，都還沿用209E。
| Metric | Imperial | 0.1 um | 0.2 um | 0.3 um | 0.5 um | 5 um | |||||
| M | Class | m³ | ft³ | m³ | ft³ | m³ | ft³ | m³ | ft³ | m³ | ft³ |
| 1 | 350 | 9.91 | 75.7 | 2.14 | 30.9 | 0.875 | 10 | 0.283 | |||
| 1.5 | 1 | 1,240 | 35.0 | 265 | 7.5 | 106 | 3.00 | 35.3 | 1.00 | ||
| 2 | 3,500 | 99.1 | 757 | 21.4 | 309 | 8.75 | 100 | 2.83 | |||
| 2.5 | 10 | 12,400 | 350 | 2,650 | 75.0 | 1,060 | 30 | 353 | 10 | ||
| 3 | 35,000 | 991 | 7,570 | 214 | 3,090 | 87.5 | 1,000 | 28.3 | |||
| 3.5 | 100 | 26,500 | 750 | 10,600 | 300 | 3,530 | 100 | ||||
| 4 | 75,700 | 2140 | 30,900 | 875 | 10,000 | 283 | |||||
| 4.5 | 1,000 | 35,300 | 1,000 | 247 | 7.00 | ||||||
| 5 | 100,000 | 2,830 | 618 | 17.5 | |||||||
| 5.5 | 10,000 | 35,300 | 10,000 | 2,470 | 70 | ||||||
| 6 | 100,000 | 28,300 | 6,180 | 175 | |||||||
| 6.5 | 100,000 | 3,530,000 | 100,000 | 24,700 | 700 | ||||||
| 7 | 10,000,000 | 283,000 | 61,800 | 1,750 | |||||||
FED-STD-209E 對照表
ISO 14644-1與FED-STD-209E的等級換算：
以下是ISO 14644-1和FED-STD-209E之間的等級對照表（部分）：
| ISO 14644-1 | FED STD 209E | |
| ISO Class | English | Metric |
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | 1 | M1.5 |
| 4 | 10 | M2.5 |
| 5 | 100 | M3.5 |
| 6 | 1,000 | M4.4 |
| 7 | 10,000 | M5.5 |
| 8 | 100,000 | M6.5 |
| 9 | ||
兩種表格的計算方式上，209E 指的是：每立方英尺(ft³) 中，大於 0.5 µm 的微塵粒子數量不超過多少；而 ISO 指的是：每立方公尺中，大於 0.1 µm 的微塵粒子有多少。
因而在應用上，無塵室也因為使用方式而有不同。
Industrial Clean Room (ICR) 工業用無塵室
| 產業別 | 潔淨度 | |||||||
| ISO 2 | ISO 3 | ISO 4 | ISO 5 | ISO 6 | ISO 7 | ISO 8 | ||
| – | 209E Class 1 | 209E Class 10 | 209E Class 100 | 209E Class 1,000 | 209E Class
10,000 |
209E Class
100,000 |
||
| 晶片製造商 | Yes | Yes | Yes | Yes | ||||
| 半導體
元件製造商 |
前段
工程 |
Yes | Yes | Yes | Yes | Yes | ||
| 後段
工程 |
Yes | Yes | ||||||
| 液晶製造商 | Yes | Yes | Yes | |||||
| 硬碟製造商 | Yes | Yes | Yes | |||||
| 精密機械製造商 | Yes | Yes | Yes | Yes | ||||
| 光罩製造商 | Yes | Yes | Yes | |||||
| 印刷電路板製造商 | Yes | Yes | Yes | Yes | ||||
Biological Clean Room (BCR) 生物用無塵無菌室
| 產業別 | 潔淨度 | |||||||
| ISO 2 | ISO 3 | ISO 4 | ISO 5 | ISO 6 | ISO 7 | ISO 8 | ||
| – | 209E Class 1 | 209E Class 10 | 209E Class 100 | 209E Class 1,000 | 209E Class
10,000 |
209E Class
100,000 |
||
| 藥品製造商 | 注射液
充填區域 |
Yes | Yes | |||||
| 藥劑
包装區域 |
Yes | Yes | ||||||
| 醫院 | 無菌
治療室 |
Yes | Yes | Yes | ||||
| 無菌
手術室 |
Yes | Yes | ||||||
| 食品
加工 製造商 |
長期
保鮮牛乳 |
Yes | Yes | |||||
| 新鮮蔬果菜
便當、麵包 |
Yes | Yes | ||||||
| 動物
實驗室 |
無菌
動物治療室 |
Yes | Yes | |||||
| SPF動物 | Yes | Yes | Yes | |||||
無塵室主要設備
空氣浴塵室（Air Shower）：
用途：空氣浴塵室用於在進入或離開無塵室的過程中，將操作者表面的微粒和污染物清除，以減少外部污染物進入無塵室。
特色：
- 通常具有雙門進出，進出過程中通過強風流清除微粒。
- 內部設有高效過濾器，可去除空氣中的微細顆粒。
- 有助於減少操作者進入無塵室時帶入的污染物，維護高潔净度環境。
傳遞箱（Passing Box）：
用途：傳遞箱用於將物料、工具或樣品從一個無塵室區域安全地傳遞到另一個區域，同時保持無塵室的潔净度。
特色：
- 傳遞箱內外各有一個門，防止交叉污染。
- 可能具有紅外線感應、UV照射等特殊功能，以進一步確保物料的安全過渡。
- 有助於避免無塵室內外物料的混合和污染。
風機濾網機組（Fan Filter Unit, FFU）：
用途：風機濾網機組用於無塵室的空氣循環，通過高效過濾器去除空氣中的微粒，確保室內的潔净度。
特色：
- 安裝在天花板或牆壁上，通常具有一個或多個風扇和過濾器。
- 能夠調節空氣流量和方向，確保潔净氣流均勻分佈。
- 常用於無塵室中維持穩定的空氣品質，以符合特定的潔净度標準。
無塵室工作亭：
用途：無塵室工作亭為操作者提供一個封閉的工作區域，以進行需要高潔净度的操作，同時防止污染物進入。
特色：
- 常有透明或不透明的防護罩，提供視覺和物理保護。
- 內部通常設有過濾和氣流控制系統，確保工作區域的潔净度。
- 提供個別工作空間，適用於需要高度潔净環境的操作，如微電子製造或生物實驗。
無塵室耗材有哪些？
除了設備以外，無塵室要順利運作，還需要耗材的幫助。無塵室耗材種類繁多，以下列出常見的耗材種類：
無塵衣、無塵帽、無塵鞋、無塵手套：
進出無塵室的人員是汙染無塵室的主因之一，因此進入無塵室前，進行消毒並穿戴無塵衣／帽／鞋／手套等裝束非常重要，這些裝束潔靜的特性能保持無塵室的空氣潔淨度，是無塵室中不可少的耗材。
無塵室擦拭用具：
包含無塵擦拭棒、無塵擦拭布、無塵擦拭紙等品項，可用於清理無塵室中的精密儀器，通常有不易掉屑、細纖維材質不易刮傷儀器、低落塵量等特性。
腳踏黏墊：
通常放置於無塵室出入口，表面具有特殊膠水塗層，能有效沾黏經過人員鞋底的毛屑、灰塵和其他汙染物。
除了以上介紹的種類，無塵室耗材還有非常多種，包含各類無塵室文具、無塵室鞋套、無塵室口罩等等，另外，還有最重要的-無塵室空氣濾網。
最重要的無塵室耗材：無塵室空氣濾網
除了以上各種設備以外，無塵室耗材中還有一個不可忽視的、重要的成員-無塵室空氣濾網。通過空氣濾網的過濾，才得以讓進入無塵室的空氣保持穩定的潔淨度。根據無塵室等級的不同，無塵室濾網也分為初效、中效、高效濾網三種等級。
通常無塵室過濾網會將三種等級的濾網及FFU 風機濾網機組加以搭配。初效、中效濾網的用途為攔截較大型的污染粒子，可和高等級的濾網搭配使用，延長其壽命。高效濾網可過濾極小的污染粒子，是維持無塵室空氣潔淨度的主要功臣。
通常會將初、中效濾網放置於高效濾網前方，先行攔截較大的汙染微粒，層層過濾，讓高效濾網只要專注處理初中級濾網攔不住的汙染，減輕其負擔，增加使用期限，在經濟成本考量上也較符合效益。
在無塵室中，空氣可以透過其中的無塵室濾網達到過濾效果，讓無塵室中的活動能處於不受汙染的環境，對於各行各業，尤其是精緻工業或實驗、醫療器材等製程，達到不可替代的效用，維持產品品質並降低可能造成的汙染。
根據不同的無塵室等級和應用要求，濾網的選擇也會有所不同，依過濾效率，濾網等級大致區分：初效過濾網、中效過濾網、高效（HEPA）過濾網、超高效（ULPA）過濾網。
初效濾網，過濾效率 30~35%/40-45%；中效濾網 1微米~3微米，過濾效率 60-65%/80-85%；高效濾網 0.3微米~1微米，過濾效率 95%/99.95%~99.995%；超高效濾網 0.12微米~0.3微米，過濾效率 99.9995%。
- 1.初效濾網：
- 過濾大小： 3µm~10µm
- 過濾效率：30-45%
- 用途：初效濾網在無塵室的用途通常是作為主要濾網前的第一道防線，能夠攔截空氣中比較大的粒子，減輕主要濾網的使用年限，初效濾網成本較低、更換方式簡便，可以頻繁更換，除了當作無塵室的第一道濾網外，也適用於其他需要經常更換濾網的情形。
- 初效濾網包含：金屬過濾網、丟棄式過濾網、袋式過濾網、防鹽害過濾網、活性碳化學濾網、高壓過濾網、尼龍過濾網等等
2.中效濾網：
- 過濾大小：1µm~3µm
- 過濾效率：60% – 85%
- 用途：中效濾網可以過濾比初效濾網還小的粒子，處理對空氣潔淨度比初級濾網還高的情況，通常同樣會放置於高效濾網前，以延長其壽命。
- 中效濾網包含：金屬過濾網、丟棄式過濾網、袋式過濾網、防鹽害過濾網、活性碳化學濾網、高壓過濾網等等
3.高效濾網 (HEPA)：
- 過濾大小：0.3µm~1µm
- 過濾效率：95%~99.995%
- 用途：價格較高昂，但能過濾極小的空氣微粒，且過濾效率高達99.99%。常見應用包括醫療設施、實驗室、電子產業以及需要高度空氣潔淨度的場所。它能有效過濾空氣中的細菌、病毒、花粉、灰塵等污染物，提供清潔健康的室內空氣環境。
- 高效濾網包含：高效過濾網-鋁隔板型、高效過濾網-鋁隔板耐高溫、高效過濾網-平板型、高效過濾網-拋棄型、高效過濾網-室內更換型、高效過濾網-V型等等
4. 超高效濾網 (ULPA)：
- 過濾大小：0.12µm~0.3µm
- 過濾效率：99.9995%~99.999%
- 用途：主要應用於對空氣潔淨度要求非常嚴格的場所。這些場所包括半導體製造廠、醫療手術室、生物安全實驗室等。超高效濾網能夠捕捉細菌、病毒等極小微粒，確保環境中的微粒濃度極低，達到高度潔淨的空氣質量要求。
- 高效濾網包含：高效過濾網-鋁隔板型、高效過濾網-鋁隔板耐高溫、高效過濾網-平板型、高效過濾網-拋棄型、高效過濾網-室內更換型、高效過濾網-V型
無塵室相關問題就找宇漢科技
因為每間廠商所規劃的空間大小規格都不一樣，所以第一個會遇到的問題就是選擇的廠商為貿易商，本身沒有自己的工廠，無法協助客戶客製化訂做無塵室所需之設備及耗材。
特別是濾網這種耗材，因為每間無塵室需求都不同，需客製化無塵室濾網大小、過濾率。如果跟自家所擁有的設備規格不和，就會產生許多麻煩。
宇漢科技擁有專業生產潔淨室設備多年的經驗，提供風機過濾機組 FFU、各項無塵室設備、空調過濾網 HEPA / ULPA等各項設備，並且擁有自己的無塵室濾網工廠，多年的經驗，完整一條龍服務。完全可以滿足各種客製化要求。
除此之外，我們同時提供無塵室設備及濾網定期進行檢測及更換，來確保維持無塵室的潔淨度。假如您有任何無塵室設備和耗材的需求，歡迎隨時與我們聯繫，我們將提供最專業的建議。
