洁净室检测与认证.ppt

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1、第八章 洁净室检测与认证,教育部十一五国家级规划教材,检测程序及要求,检测程序主要是指对洁净室或洁净区域的空气洁净度等级等进行测定生物洁净室还要进行浮游菌、沉降菌的测试1、洁净室的检测首先应明确洁净室或洁净区域的占用状态，按照洁净厂房设计规范规定，洁净室检测状态分为空态、静态和动态三种。,检测程序,1、三态检测1.1空态检测 设施已建成，所有动力接通并运行，但在无生产设备、材料和生产人员在场的情况下所进行的测试称为空态检测。1.2静态检测 设施已建成，生产设备已经安装好，并以用户和供应商同意的方式运行，但没有生产人员在场的情况下所进行的测试称为静态检测,检测程序,1、三态检测1.3动态检测设施

2、以规定的方式运行，有规定数目的人员在场，并以双方同意的方式进行工作的情况下进行的测试称为动态检测。2、洁净室的检测可分为洁净室工程竣工验收的检测、综合性能评定的检测和运行中的监测及定期综合性能检测。,检测内容,1、竣工验收洁净室施工及验收规范中明确规定，竣工验收在对各分部工程作外观检查、单机试运转、系统联合试运转，空态或静态条件下的洁净室性能检测和调整以及对有关的施工检查记录合格后进行。2、综合性能全面评定综合性能全面评定的检测工作必须由有经验的第三方承担；,检测内容,2、综合性能全面评定检测所用仪表必须合格有效。检测工作须在系统调整符合设计要求并运行至少24h后进行，而且，在检测工作之前，必

3、须对洁净室及净化空调系统再次进行全面彻底的清扫。,检测内容,3、洁净室（区）性能测试和认证洁净室（区）投入运行后，为了检测其综合性能是否可以做到始终符合设计要求、标准规范的规定和满足业主的产品生产质量要求，需对洁净室（区）进行监测和定期性能测试认证，测试认证工作应由专门的洁净室检测认证单位承担。上述三种不同阶段、不同时序的洁净室（区）的检测内容及要求，有相同也有差异，下 表列出了它们的各自检测项目的情况。,洁净室（区）各阶段测试要求,洁净室（区）各阶段测试要求,注：检测；必要时测；洽商选测；不检测。,检测方法及评定标准,高效过滤器检漏 高效过滤器本体在进入现场前生产厂家应按规定进行性能实验检测

4、（如DOP实验等）对于5级（100级）以上洁净室所使用的高效过滤器，在现场应再次进行高效过滤器本体的性能检测，同时进行检漏试验以确认高效过滤器是否正确安装。,检测方法及评定标准,高效过滤器检漏 在大规模集成电路生产的超洁净技术中（如0.1m，1级），由于新风量往往仅是循环风量的百分之几，经过稀释上风侧也变成6级（1000级）的程度，因此，在这种情况下，就必须重新考虑采用DOP检漏试验。,检测方法及评定标准,1、检测要求1.1一般采取粒子计数器法进行检漏，被检高效过滤器必须已检测过风量，并在设计风速的80%120%之间进行。1.2对于被检高效过滤器上风侧的微粒浓度符合下列要求：对受控微粒0.5m

5、的浓度，3.5104pc/L；对受控微粒0.1m的浓度，3.51063.5107pc/L。,检测方法及评定标准,2、检测方法 采用扫描法对高效过滤器安装接缝和主断面进行检测，检测点应距被测表面2030毫米，测头以520mm/s的速度移动，对被检过滤器整个断面、封胶头和安装框架处进行扫描，如图8-1所示。粒子计数器的最小采样量大于1L/min。,扫描方法示意图,图8-1 扫描方法示意图 A高效过滤器 B粒子计数器检测口,检测方法及评定标准,3、检测设备 3.1光散射粒子计数器 其工作原理是利用空气中的微粒对光线的散射现象，将采样空气中的微粒的光脉冲信号转换为相应的电脉冲信号来测定微粒的颗粒数，利

6、用微粒的光散射强度与微粒粒径的平方成正比的关系，测量微粒粒径大小。光散射粒子计数器的工作原理见图8-2，仪器一般由气路系统、光学系统、电路系统和电源等部分组成。国产的Y09等系列粒子计数器，进口的Royco-245粒子计数器均属于此类粒子计数器。,光散射粒子计数器,图8-2 光散射粒子计数器的工作原理,检测方法及评定标准,3、检测设备3.2激光粒子计数器其工作原理与光散射粒子计数器基本相同，但因采用了比光散射粒子计数器强100倍的氦-氖激光光源，所以微粒粒径的检测范围达0.1m。图8-3是该类计数器光学系统简图。3.3凝聚核粒子计数器它是利用饱和蒸汽让微小粒子凝聚为大粒径为粒子，进行微粒粒子浓

7、度测定，原理见图8-4。,激光粒子计数器光学系统简图,图8-3 激光粒子计数器光学系统简图,凝聚核计数器原理简图,图8-4 凝聚核计数器原理简图,检测方法及评定标准,4、合格标准洁净室施工及验收规范中规定，由高效过滤器下风侧泄漏浓度换算成的穿透率来衡量是否合格，计算公式如右式。K:高效过滤器出厂时检测合格的透过率;K:高效过滤器的泄漏浓度换算成的透过率;C1:高效过滤器上风侧含尘浓度;C2:高效过滤器下风侧尘浓度.,检测方法及评定标准,静压差此项检测的目的是为了测定洁净室的静压差，它可以是正压或负压，以防止洁净室内（外）气流间被污染。检测要求静压差的测定要求在洁净区内所有的门全部关闭的情况下进

8、行。在洁净室平面上应从洁净度由高到低的顺序依次进行，一直检测到直通室外的房间。,检测方法及评定标准,静压差检测要求测管口设在室内没有气流影响的任何地方均可，测管口面与气流流线平行。所测定记录的数据应精确到0.1Pa。检测方法记录所有数据。先关闭所有的门。用微压差计测量各洁净室之间、洁净室走廊之间、走廊与外界之间的压差。,检测方法及评定标准,静压差测量仪器 采用YJB-150补偿微压差计，量程01500Pa或其他压差计，仪表灵敏度小于0.1Pa。合格标准按照洁净室设计或工艺要求决定维持被测洁净室的正压或负压值。,检测方法及评定标准,静压差 合格标准不同级别的洁净室或洁净区与非洁净室（区）之间的静

9、压差，应不小于于4.9Pa。洁净室与室外的静压差，不应小于9.8Pa。对于空气洁净度等级高于5级（100级）的单向流洁净室在开门时，门内0.6m处的室内工作面含尘浓度应不大于相应级别的含尘浓度限值。若达不到以上标准的要求，应重新调整新风量、排风量，至合格为止。,风速、风量的测定,检测要求风量、风速应首先检测；风量检测前，必须检查风机运行是否正常，系统各部件安装是否正确，有无障碍，所有阀门应固定在一定的开启位置上，并应实测风管、风口的尺寸是否符合设计要求。,风速、风量的测定,检测方法 对于单向流洁净室按右式计算其中：Q洁净室送风量（m.3/h）；F洁净室的测定截面面积（m2）；洁净室截面平均风速

10、（m/s）。,风速、风量的测定,检测方法对非单向流洁净室，风量的测量有风管法和风口法两种方法。风管法测定风量。矩形风管 圆形风管 风口法测量风量对安装有高效过滤器的风口，可根据辅助风管测量风量；将平面划分为等面积的网络；每次测试至少进行5s，取此时间平均值为测量结果。,风速、风量的测定,图8-5 矩形风管测点位置示意,风速、风量的测定,图8-6 圆形风管测点位置示意,风速、风量的测定,图8-7 圆形风管测点距离,风速、风量的测定,测量设备热球风速仪、毕托管和微压计等。热球风速仪的量程宜采用0.055m/s，精度3%，常用毕托管有500mm、1000mm、1500mm。测量合格标准实测室内平均风

11、速应大于设计风速，应为设计风速的11.2倍，且为正偏差；单向流洁净室的截面风速不均匀度不应大于0.25。,风速、风量的测定,合格标准风速不均匀度按右式风速不均匀度；i任一点实测风速（m/s）；平均风速（m/s）;n测点数。,风速、风量的测定,合格标准除了风速不均匀度外还有以下两个方面；实测新风量与设计新风量之差不应超过设计风量的10%；洁净室系统总风量与设计风量的允许偏差为020%，室内各风口风量与各自设计的风量之差不应超过设计风量的15%。,洁净度的测定,检测要求测定之前，净化空调系统已经经过反复清洗，并连续稳定运行在24h以上；必须在空气流量、流速、压差以及过滤器检漏，维护结构泄漏测试之后

12、进行；所用测试仪器必须经过有效标定，并在有效期范围内。粒子计数器的采样量必须在1L/min以上。,洁净度的测定,检测方法最小采样点数目按右式 计算NL最小采样点数目（四舍五入为整数）；A洁净室或洁净区的面积（m2）。,洁净度的测定,检测方法 每个采样点要采集能保证检测出至少20个粒子的空气量，每个采样点的每次采样量VS用右式确定VS每个采样点的每次采样量（L）；Cn-m被测洁净室的空气洁净度等级被考虑粒径的最大浓度限值（pc/m3）；,洁净度的测定,检测仪器测量0.5m粒子时，建议采用光学粒子计数器；测量0.1m粒子时，建议采用大流量的激光光学粒子计数器；测量0.02m粒子时，建议采用凝聚核激

13、光粒子计数器。,FSC1型浮游微生物采样器FSC1型浮游微生物采样器（细菌采样器）是依据颗粒撞击原理设计而成。被采样空气在抽气泵作用下，通过采样器的缝隙式平板，将空气喷射并撞击到匀速旋转的装有培养基的平皿内，培养基内附着的活微生物经培养后形成菌落，予以计数。,洁净度的测定,合格标准 把每次采样测量的结果与空气洁净度等级相关的各个被考虑的粒径的浓度记录下来，并计算采样数据的平均值。当采样点只有一个或多于9个时，不用计算95%置信上限。当采样点多于1个而少于10个时，应计算粒子平均浓度的平均值、标准误差、95%置信上限。,洁净度的测定,合格标准每次性能测试或再认证测试应做记录，并提交性能合格或不合

14、格的综合报告；如果在每个采样点测得的粒子平均浓度级别上限，即室内平均浓度统计值95%置信上限Xi级别上限，则该洁净室或洁净区即被认为是达到了规定的空气洁净度等级。,洁净度的测定,合格标准 如果是由于测量差错或异常低的粒子浓度，而产生单个的非随机性的“界外值”，影响95%置信上限的计算结果不能满足规定的空气洁净度等级，在符合条件下的情况下，可以把该“界外值”排除，但最多只有一个测量值排除在外。,微生物测定,空气中悬浮微生物的测定有多种但其测定的基本过程都是经过捕集培养计数的过程。目前普遍采用的测试方法：浮游菌沉降菌,微生物测定,检测要求检测前，被测洁净室的运行状态必须在正常状态，其温度、湿度、风

15、量、风压及风速必须在控制的规定值内；被测试的洁净室应已进行过消毒；同时，洁净室的测试状态必须符合生产工艺的要求，并在测试报告中注明其测试状态。测试人员必须穿戴洁净服，而且一般不得超过两个人。,微生物测定,检测要求净化空调系统正常运转时间对单相流如5级（100级）洁净室或层流工作台不得少于10min；对非单相流如7级（10000级）、8级（100000级）的洁净室不得少于30min。采样点的布置及要求浮游菌测试时 沉降菌测试时,注：1.表中面积，对单相流洁净室（包括层流工作台），指的是送风口表面积；对非单相流洁净室，指的是房间面积。2.日常监测的采样点数由生产工艺的关键操作点来确定。,微生物测定

16、浮游菌的最少采样点数,微生物测定沉降菌测试的最少采样点数,注：表中面积，对于单向流洁净室是指送风口面积；对于非单向流洁净室是指房间的面积。,微生物测定,采样点的布置及要求 对沉降菌法不仅要满足最少采样总数，还应满足最少培养皿数。浮游菌测试法的最小采样量应按不同空气洁净度等级确定。以上2个方面的数值具体可以参看教材中 表8-6沉降菌测试最少培养皿数表8-7 浮游菌测试法的最小采样量,微生物测定,检测方法检测程序首先应对测试仪器、培养皿表面进行严格消毒。采样器进入被测房间前先用消毒房间的消毒剂灭菌，用于100级洁净室的采样器宜一直放在被测房间内；用消毒剂擦净培养皿的外表面，把采样器的顶盖、转盘以及

17、罩子内外消毒干净；采样口及采样管在使用前必须高温灭菌。采样者应穿戴与被测洁净室相应的洁净服，在转盘上放入或调换培养皿前，双手要用消毒剂消毒,微生物测定,检测方法浮游菌检测程序开动真空泵抽气，使仪器中的残余消毒剂蒸发，时间不少于5min，并调好流量、转盘转速；关闭真空泵，放入培养皿，盖好盖子调节采样器置采样口于采样点后，依次开启采样器、真空泵，转动定时器，根据采样量选定采样时间；全部采样结束后，将培养皿倒置于3035恒温培养箱中培养，时间不少于45h；,微生物测定,检测方法浮游菌检测程序用肉眼直接计数，然后用510倍放大镜检查，是否有遗漏。若平板上有两个或两个以上的菌落重叠，分辨时仍以两个或两个

18、以上菌落计数。沉降菌测试检测仪器 沉降菌测试仪器、浮游菌测试仪器。,微生物测定常见采样器,图8-8 THK-201型采样器的工作示意图,微生物测定常见采样器,图8-9 JWC-1型离心式空气微生物采样器。1-叶轮 2培养基条样口 3-蜗壳 4-电源指示灯 5-电源开关 6-定时选择开关 7-启动钮 8-交流稳压电源插孔 9-电池筒 10-螺帽,微生物测定,合格标准浮游菌测试 一般被测房间（或洁净工作台）的浮游菌平均浓度按右式计算。C被测房间（或洁净工作台）的浮游菌平均浓度（CFU/m2）；PS被测房间总菌落数（CFU）；VS总的采样量（m3）,温湿度检测,检测要求 测定前，洁净空调系统应连续运

19、行24h以上 根据温度和相对湿度的波动范围，应选择足够精度的测试仪表，并经过校验标定合格。检测方法测点距地面0.8m，距外墙应大于0.5m，也可以根据恒温区的大小，分别布置在离地面不同高度的几个平面上。,温湿度检测,检测方法 根据温湿度波动范围要求，检测宜连续进行848h，每次读数间隔不大于30min。对没有恒温要求的房间，温度仅测房间中心一个点即可。对有温湿度波动要求的区域，测点应放在送、回风口处或具有代表性的地点，其测点数按教材中表8-10确定。,照度测定,检测要求 室内照度测定必须在室温已趋稳定，光源输出趋于稳定后进行（对荧光灯必须有100h）检测方法 测点平面距地面0.85m，按间距1

20、2m布点，测点距墙面1m。其要求基本与洁净度的测定位置要求相同。记录，在简图上设测量位置，记录实测照度值并计算总平均照度。,照度测定,检测方法照度测定，一般测定除局部照明之外的照明检测仪器 采用移动式照度计检测。合格标准 符合设计要求或符合洁净厂房设计规范中对洁净室（区）的照度值规定。洁净室内一般照明的照度均匀度不应小于0.7。,噪声检测,噪声仪器为带倍频程分析仪的声级计，一般情况下只检测A声级的数据，必要时测倍频程声压级。检测方法 检测点布置，当面积50m2时，仅测房间中心一个点；当房间面积较大时，每增加50m2增加一个点，测点距地面1.2m。有条件时，宜测量洁净室静态工况的噪声和洁净室的本

21、底噪声。,噪声检测,合格标准 符合设计要求或按洁净厂房设计规范中的规定，在空态情况下，非单向流洁净室的噪声级不应大于60dB（A），单向流、混合流洁净室的噪声级不应大于65dB（A）。洁净室的噪声频谱限制的各频带声压级值不应大于洁净厂房设计规范的规定。,表面导静电性能测定,检测设备采用符合精度要求的高阻计。检测方法在测试表面上选择比较有代表区域的两个点，用导线把高阻计和两个铜圆柱形电极连接起来进行测量，其表面电阻和泄漏电阻值可以按图8-10所示的测试装置测量。,表面导静电性能测定,图例说明：1高阻计 2试件 3铜柱形电极 4湿渍纸L900mm,d=60mm,M=2合格标准 地面的面层应具有导电

22、性能，并应能长时间稳定。表面电阻率应为：1.01051.01012。,图8-10 表面导静电性能测定 装置示意图,气流流型,检测方法测点位置对于单向流洁净室，所测截面上的测点间距均为0.21m，垂直单向流要求取四个测点截面：洁净室的纵剖面，洁净室横剖面，距地面0.8m和1.5m的两个水平面。水平单向流要求取五个测点截面：洁净室的纵剖面，工作区水平面，距送、回风口0.5m处的两个纵剖面和房间中心的总剖面对非单向流洁净室要求取3个测点截面：具有代表性的送、回风口中心的纵、横剖面和工作区高度的水平面。,气流流型,检测方法测点位置 对非单向流洁净室测点间距要求：纵剖面上为0.20.5m，水平面上为0.

23、51m。用发烟器或悬挂单丝线的方法逐点观察和记录气流流向；用量角器测定气流流向偏离规定方向的角度。在测点布置的剖面图上标出流向。气流流型检测标准工作区气流流向偏离规定方向的角度不大于14，应绘出气流流型图，并给出分析结果。,自净时间,检测方法以大气浓度为基准，本项测定必须在洁净室停止运行相当时间，含尘浓度已接近大气浓度时进行。首先测出洁净室内的浓度，然后开机，定时读数，直到浓度达到最低限度为止，这一段时间即为自净时间。以人工发巴兰香烟为基准按标准发烟；然后开机记时直到浓度到最低。,自净时间,合格标准 由初始浓度（N0）和室内达到稳定的浓度（N），实际换气次数（n）计算出的自净时间（t0）与实测

24、的自净时间（t）进行对比，若tt01.2为合格。,洁净室检测常用仪器,洁净室检测常用仪器,洁净室检测常用仪器,洁净室检测常用仪器,四种常见的粒子记数器,洁净室检测常用仪器,洁净室检测常用仪器,洁净室检测常用仪器,自动过滤器及连接示意,洁净室的认证,认证的目的和程序洁净室工程在设计、建造和验收投入使用后；为确保洁净室使用过程中始终能保持规定的空气洁净度等级和综合性能参数要求。或者是由于洁净室投入使用后的维护管理不当或洁净室工作人员误操作以及洁净空调系统长期运转使空气过滤器性能变化。,洁净室的认证,认证的目的和程序 或者是洁净室周围环境的突发变化如因房屋拆迁、洁净室内生产工艺调整、突出性大气尘污染

25、甚至沙尘暴的侵袭等各类因素，影响洁净室的性能参数。所以投入运行后的洁净室的日常监测和定期的综合性能检测是十分必要的工作，通过检测以认证洁净室的综合性能是否符合设计要求或产品生产所必须的综合性能参数要求。,洁净室的认证,认证的目的和程序综合性能检测的目的 确定正常运行；掌握能量使用情况；发现异常现象并维修；查明发生污染的原因，测定相关数据；产品质量相关的资料；洁净室的缺点（运行上的缺点等）。,洁净室的认证,洁净室的认证程序 由业主委托专门检测认证单位承担洁净室的认证工作。委托可以是一次性的也可以是阶段性的，比如一年的委托合约，在双方的合约中应明确委托认证的内容、测试要求（含时间间隔等）、检测认证

26、报告内容和要求、认证检测的进度安排、各方的责任（包括保密要求）等。,洁净室的认证,洁净室的认证程序 认证检测用仪器仪表必须在标定使用的有效期内；认证检测之前，洁净室的各功能系统应达到稳定运行，并由业主提供稳定运行的有关记录；按合约要求逐项进行检测，并作详细记录。记录应该清晰，并有必要的实测状况和有关问题的说明；,洁净室的认证,洁净室的认证程序 写出认证检测报告，并明确说明洁净室是否符合规定要求及各项综合性能参数的明确数据或计算结果。若检测结果超过规定的限期，说明该洁净室不合格时，检测认证单位应提供分析意见和改进的建议，由业主或业主委托有关单位进行改进、完善之后进行再认证。洁净室每次认证或再认证

27、均应由检测认证单位提供原始记录和综合性能检测认证报告。,洁净室的认证,认证内容及测试方法为了保证洁净室或洁净区运行中始终符合要求，洁净室（区）认证检测的基本内容包含空气洁净度等级、静压差和风速、风量的测定，洁净厂房设计规范规定：空气洁净度等级5级，空气洁净度等级认证测试最长时间间隔为6个月；空气洁净度等级5级，空气洁净度等级认证测试最长时间间隔为12个月；静压差和风量（风速）认证测试最长时间间隔为12个月。,洁净室的认证,认证内容及测试方法 洁净室检测认证的洽商选择的测试内容。各行各业的产品生产工艺或洁净室的实际使用情况的不同，在洁净室（区）认证检测时不是所有的检测项目都是必测的检测内容，应按

28、具体洁净室的实际情况，由业主与专门认证单位协商确定。,洁净室的认证,认证内容及测试方法常见认证内容 过滤器泄漏、气流流型、自净时间、污染泄漏、照度、微振的最长检测间隔时间为24个月；温度、相对湿度、噪声的最长检测间隔时间为12个月。对于有微振要求的洁净室（区）在洁净室工程投产运行时应进行微振测试，在洁净室使用过程中是否进行检测、检测时间间隔多长，应根据实际运行情况确定，但当洁净室（区）内或周围环境的振动状况有变化时，则应即时进行检测。,洁净室的认证,认证报告及内容若认证测试结果在规定值之内，说明该洁净室符合规定要求，若测试结果超出规定值，说明该洁净室不符合要求应进行改进，在改进完成后应进行再认

29、证。每次认证测试或再认证测试应做记录，并提交综合性能合格与不合格的综合报告。,洁净室的认证,认证报告及内容报告应包括以下内容：测试机构的名称、地址；测试日期和测试者签名；执行标准的名称编号及出版日期；被测试的洁净室或洁净区的地址、平面及采样点的特定编号及坐标图；测量用的仪器的型号、规格、精度和标定证书；测试方法细则及测试中的实际情况；,洁净室的认证,认证报告及内容报告应包括以下内容：被测试的洁净室或洁净区的测试结果，如空气洁净度等级、被测粒径（或沉降菌、浮游菌）、被测洁净室所处的状态、风量（风速）、气流流型和静压差等；测试结果包括在全部采样点坐标图上注明所测的粒子浓度（或沉降菌、浮游菌的菌落数）；对异常测试值进行说明及数据处理；,洁净室的认证,认证报告及内容报告应包括以下内容：注明上次的测试日期；设施的测试文件可作为下次监测计划的依据；提交必要的附件、附图和各种原始检测记录、检测方法或仪器的说明等；提交洁净室认证检测证书或再认证检测证书。,