IEST-RP-CC006.3：洁净室的测试

IEST-RP-CC006.3：洁净室的测试
    Robert L. Mielke 

测试洁净室和清洁区域的首要目的是确定它们的操作性能。现有的“IEST RP-CC006.3：洁净室的测试”，提供了一套经过检验而且是标准化的测试程序，它可以确定洁净室和清洁区域的性能。测试程序共分为两类：初步测试和中级测试。初步测试与洁净室空气传播微粒的清洁度分类或者验证有着密切的关系，测试内容包含下列部分：气流量、速度和均匀度测试；HEPA和ULPA过滤器安装测试；空气传播微粒计算测试；室内加压测试。中级测试包括与洁净室或者洁净区域有关的其他特性，指定的验收范围由以下内容组成：可视化气流特征测试；光照度和光照均匀度测试；噪声级测试；温度和湿度的均匀的测试；振动测试。我们可能需要在一个或者多个操作状态下，即空态，静态或者操作状态（表1）， 
进行性能测试。在这个文献中并没有对测试的顺序做出明确的规定，然而，在通常情况下，最好是以首选的顺序来执行某些测试。例如，对于单向性洁净室而言，建议采用以下顺序：气流量或者气流速度测试（6.1部分）；可视化气流特征测试（6.5部分）；室内加压测试（6.4部分） 
推荐做法（RP）有望帮助规划人员、设计人员、制造商和用户，预备洁净室测试的详尽的技术规范，保证洁净室运行符合要求。根据协议规定，用户将针对自己的洁净室选择适当的测试，并制定使用洁净室所必需的验收范围。推荐做法还可能用来为专用洁净室编写内部测试程序。 
推荐做法还针对各种测试方法推荐了相应的测试设备。如果洁净室的类型（即单向性洁净室或非单向洁净室）影响了测试的方法，那么，这时就可以采用替代的测试程序。对于一些测试程序来说，可以有两种以上的测试方法或者测试设备，因此，它们能够满足最终用户所关注的问题的要求。在使用替代的方法时，最终用户应该知道，通过不同的方法所得出的结果可能并不一致。 
在通常情况下，推荐做法没有提供相关的验收范围，而只是提供了用来确定适当界限的标准术语。此外，推荐做法没有完全包括所有可以用来描述洁净室操作参数特性的测试，例如，粒子沉淀速度，空气分子污染物，微生物，静电放电（ESD），复原测试和污染泄漏测试，以及其他未提及的测试。 

基本测试 
气流量、速度和均匀度测试。这些测试决定了单向性洁净室和洁净区域的气流速度和均匀度，以及洁净室的送风量的流动速度和送风量的均匀度。测试通常要么对气流速度有要求，要么对气流量有要求，并且可以从平均速度、平均流量或者总流量中得出结论。根据总流量，可以确定空气的换气次数。 
HEPA的ULPA过滤器的安装泄漏测试。这些测试可以用来确定HEPA或者ULPA过滤器系统的完整性。这个测试通过在HEPA或者ULPA过滤器的上游引入测试用气溶胶，同时，在过滤器的下游，包括从过滤器到边框密封，执行完整性扫描测试来实现。这个推荐做法参考了“IEST-RP-CC034：HEPA和ULPA过滤器泄漏测试”，它详细地描述了这部分的测试。 
悬浮微粒计算测试。这个测试能够确定处于完全的空态、静态或者操作状态下的洁净室是否符合“ISO 14644-1:1999”对特定空气清洁度的细致分类。在通常情况下，它指的是在ISO标准中所记载的测试方法。 
室内加压测试。这个测试用来验证洁净室与周围环境之间能否保持指定的静压差的能力，包括上方和下方与洁净室相邻的空间。一般说来，洁净室会有一个正压，然而，对于某些需要防止泄漏的应用而言，包含毒性、生物或者放射性材料的应用，必须规定具有负压。 

中级测试 
可视化气流特征测试。这个测试的目的在于可视化地描述整个工作区域内多个位置和相邻的地方主要的气流方向（流动矢量）。这个 
试验证洁净室控制气流的传播能力，以此确定空气污染的来源。这里共提供了两种测试方法：流线测试和气溶胶散布测试。 
光照度和光照均匀度测试。这个测试的目的在于验证在洁净室里的光照度和光照均匀度是否符合指定的要求。 
噪声级测试。这个测试的目的在于测量由洁净室的机械系统和电子系统以及由邻近的外部区域所产生的声压级，验证他们是否符合最终用户的要求。 
温度和湿度的均匀度测试。这些测试的目的是用来确定空气调节器能否使温度和湿度（表现为相对湿度或者露点）在最终用户指定的时间段内保持在规定的范围内。这些测试方法分为两个级别，即常规测试和全面测试。全面测试需要对洁净室进行剖析，确定均匀度，而常规测试只需要在每个温度控制区域内设置一个测试位置即可。 
振动测试。这个测试的目的在于确定洁净室结构的振动级别以及它的构成，以验证洁净室能否符合最终用户的要求。这个推荐做法有一个常规的测试程序，而且参考了“IEST-RP-CC024：微电子工厂的振动测量与报告”，那里有更详细的测试要求。 

当前在文献方面的工作 
006工作组对IEST-RP-CC006.3进行评估，以确定这个文献在哪些地方需要进行修订。结果是，该工作组目前正在讨论以下议题：复原速度测试；气流的可视化；表面的传导性测试；以及在进行气流量、速度和均匀度测试和室内加压测试时，测试仪器的精确度与测试项目的关系。 

结束语 
“ISO 14644 洁净室与相关控制环境（第三部分）：测试方法”作为现行的国际标准草案（FDIS），涵盖了目前IEST-RP-CC006.3里论述的大量的测试方法。这个国际标准草案还引用了源自IEST-RP-CC006.3和IEST-RP-CC034.2文献里的许多附加材料。ISO 14644-3有望于2005年底之前成为正式的标准。 

作者简介 
Robert L. Mielke是Abbott实验室的首席测试工程师，该实验室总部设于美国伊利诺斯州北芝加哥——他是环境科学与技术协会（IEST）的委员。Mielke担任IEST标准与实务主席这个职务已有八年了，并且，分别在1995年至1997年和1999年至2001年两次被任命为“污染控制”的技术副主席。他在保证IEST和美国的ISO/TC 209秘书处的正常运作方面起到非常关键的作用，并且，将继续担任该机构的负责人。Mielke目前是IEST 006工作组的主席。 

洁净室测试标准的发展 

自上世纪六十年代起，洁净室测试学科已经成为标准和推荐做法的成果的焦点。论述洁净室测试的最早的标准之一，是出版于1963年的美国联邦标准209 （FED-STD-209），它有一个非强制性的补充指导附录部分，专门针对洁净室的测试。这个标准的修订版A和修订版B在附录中也包含了洁净室的测试。对于如何进行洁净室的测试，还有许多私营企业或者公司的特定的程序。第一个在美国出现的涵盖了洁净室测试的推荐做法，是美国污染控制协会（A2C2）命名为“清洁室”的CS-6文献，它出版于1970年。随着美国污染控制协会合并到随后成立的环境科学协会（IES）中，这些文献也就成为IES的组成部分。 
环境科学与技术协会（IEST）的污染控制部门，就是该协会早在1982年最先为编写推荐做法而成立的工作组（WG）。其中，最早成立的工作组之一是WG-CC006——洁净室测试。自该工作组创建至今，共刊印了三个文献，即1984年出版的IES-RP-CC-006-84T，1997年出版的IEST-RP-CC006.2和2004年出版的IEST RP-CC006.3。 
ISO技术协会209 （ISO/TC 209）自1992年成立之日起，就已决定要逐渐形成一个包含洁净室测试的文献。结果是，1993年在ISO/TC 209内成立了工作组3，因此也就有了ISO 14644-3。  《洁净室》杂志