無塵室等級一次看懂!分級標準、用途差異、如何選擇?

無塵室等級

無塵室等級是評估空間潔淨度的重要基準,決定了一個環境能允許多少微粒存在,也直接影響產品良率、製程穩定性與法規合規性。若不了解各分級的差異與用途,即可能需承擔不必要的污染風險或付出更高的成本。本篇將帶你一次看懂無塵室等級的分級標準、常見用途與選擇指南,幫助你在規劃與驗證無塵室時做出正確的選擇。

 

無塵室等級為什麼重要?

無塵室等級為什麼重要

無塵室是用來控制微粒濃度、溫濕度、壓差與微生物風險的關鍵環境。對半導體、生醫、醫材、光電、精密加工等產業來說,一顆看不見的微塵,就有可能造成產品瑕疵、藥品污染或良率大幅下降。

在高階製程中,晶圓線路尺寸愈做愈小,0.1 μm 等級的微粒就足以讓電路短路或造成缺陷;在藥廠與無菌製程中,微生物與粒子數的超標,更牽涉到的是病患安全與法規合規。也因此,無塵室等級等於品質門檻:等級規畫得越清楚、控管越穩定,越能確保產品在一個可預期且穩定的環境中生產

 

世界主要無塵室等級系統

目前全球常見的無塵室規範與分級系統,主要有以下幾種:

分級系統 無塵等級 含義/顆粒上限概念
ISO 14644-1

(國際標準)

ISO 1 ~ ISO 9 ISO 等級越小,允許的粒子數越低(最嚴格)
美國 Fed-Std-209E

(已廢止但仍常被使用)

Class 1 / 10 / 100 / 1,000 / 10,000 / 100,000 例如 Class 100=每立方英尺中 ≥0.5 μm 粒子不得超過 100 顆
日本 JIS B 9920 Class 1 ~ 9 與 ISO 分級接近
EU GMP / PIC/S GMP

(用於藥品)

Grade A / B / C / D 例如 Grade A ≈ 接近 ISO 5(在作業中仍須達到極低粒子量)
英國 BS 5295 Class 1 ~ 4 污染控制標準較早期,逐漸被 ISO 取代

 

全球通用無塵室等級標準:ISO 14644-1

ISO 14644-1 最大特色是以多種粒徑的「粒子數上限」來做分類,並透過數學公式,將不同等級與微粒濃度關聯起來,形成一套可量化、可比對的國際標準。

ISO 14644-1 將無塵室等級劃分為 ISO Class 1 至 ISO Class 9,數字越小代表潔淨度越高,分級依據為「每立方公尺空氣中允許存在的懸浮微粒數量」。以下整理常用的無塵室等級表格(以 ISO 14644-1:2015 為依據):

等級 (ISO Class) ≥0.1 µm ≥0.2 µm ≥0.3 µm ≥0.5 µm ≥1.0 µm ≥5.0 µm
ISO Class 1 10 2
ISO Class 2 100 24 10 4
ISO Class 3 1,000 237 102 35 8
ISO Class 4 10,000 2,370 1,020 352 83
ISO Class 5 100,000 23,700 10,200 3,520 832 29
ISO Class 6 1,000,000 237,000 102,000 35,200 8,320 293
ISO Class 7 352,000 83,200 2,930
ISO Class 8 3,520,000 832,000 29,300
ISO Class 9 35,200,000 8,320,000 293,000

 

各無塵室等級用途比較

以下依 ISO 等級整理適用產業,幫助你快速了解並依需求挑選合適的等級:

分類項目 等級範圍 適用產業 特色說明
超高潔淨度區域 ISO 1–ISO 3 先進半導體

奈米科技研究

航太精密

幾乎不允許微粒存在,需 ULPA、高度人員管控;建置與維護成本最高
高階製程與關鍵組裝區 ISO 4–ISO 5 半導體

光電

生技製藥

常搭配層流天花(Laminar Flow)+ HEPA/ULPA,降低渦流,確保關鍵製程穩定
主流工業與醫療/生技產線 ISO 6–ISO 7 電子

醫療器材

生技

食品

成本較可控,能有效降低粒子與微生物污染;大量量產線的主要等級
一般潔淨控制與周邊環境 ISO 8–ISO 9 食品

化妝品

醫材

一般工業

做為高階潔淨區的保護殼,避免外部污染進入;成本最低、應用最廣

 

無塵室等級怎麼測?

無塵室等級怎麼測

在確認無塵室是否達到預期的潔淨度時,最關鍵的工具就是微粒子計數器。透過量測空氣中不同粒徑的微粒數量,就能判定無塵室是否符合 ISO 14644-1 的等級要求。以下整理出微粒子計數器的基本檢測流程,讓你快速了解潔淨度驗證是如何進行的。

1. 依 ISO 規範計算測點位置與數量

  • 依無塵室面積與等級要求,計算需要測量的點位數。
  • 均勻分佈於室內代表性位置,包括關鍵作業區與可能死角。

2. 選擇適當粒徑範圍

  • 半導體等製程可能關注 0.1 μm、0.2 μm 或 0.3 μm 粒徑。
  • 藥廠、醫材常以 0.5 μm 與 5.0 μm 為主要依據,符合 GMP / PIC/S 規範。

若不確定,可以先以 0.5 μm 作為參考粒徑,再視產品特性調整。

3. 使用微粒子計數器進行量測

  • 每個測點抽取一定體積空氣(例如 1 立方公尺或依儀器設定換算)。
  • 儀器會顯示各粒徑區間的粒子數,與 ISO 等級表中的上限比較。

4. 判定是否符合等級

  • 若所有測點的粒子數都低於目標 ISO 等級的上限,即可判定符合。
  • 若有測點超標,需進一步檢查氣流、壓差、設備漏點或人員操作問題。

5. 紀錄與報告

  • 檢測報告中應清楚記錄:

    • 參考的 ISO 版本(如 ISO 14644-1:2015)
    • ISO 等級(ISO Class N)
    • 測試狀態(完工 / 停機 / 運行中)
    • 考量粒徑(例如 @0.5 μm, 5.0 μm)

無塵室等級不只是環境數據,更是影響產品品質、製程良率與法規合規的核心基準。理解各等級的分級方式、用途差異與選擇原則,能幫助企業在建置與驗證時做出更精準的判斷,避免不必要的成本投入,同時確保生產環境的穩定與安全。只要掌握正確的評估方向,就能為後續的設備配置、空調設計與品質管理打下可靠的基礎。

為了實際驗證無塵室等級是否達標,採用精準的微粒子計數器能確保掌握無塵室狀態。聯環科技所提供的「微粒子計數器」產品,包括手持式空氣微粒子計數器、液體(水質)微粒子計數器等,專為無塵室、製程環境、實驗室量測設計,協助您輕鬆達到符合需求的無塵室等級。

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