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發(fā)塵量檢測

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發(fā)布時間：2025-03-10 17:27:12 更新時間：2025-03-09 17:28:38

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

發(fā)塵量檢測用于評估材料、設備或環(huán)境中顆粒物的釋放水平，廣泛應用于 潔凈室、電子制造、醫(yī)療器械、制藥 等領域。以下是基于 ISO 14644-1、IEST-RP-CC003 及行業(yè)實踐的檢測方案與操作指南：

一、檢測目標與適用場景

檢測對象	核心指標	應用場景
潔凈室/設備	顆粒物濃度（≥0.1μm~5μm）	驗證潔凈度等級（ISO Class 1~9）
材料表面	單位面積顆粒脫落量（個/m²）	包裝材料、無塵服、過濾器驗收
生產(chǎn)設備	運行中釋放顆粒物總量（個/min）	半導體設備、機械部件合規(guī)性測試

二、檢測方法分類

1. 靜態(tài)發(fā)塵量檢測

適用場景：潔凈室或設備在無人員/設備干擾下的本底顆粒濃度。
標準依據(jù)：ISO 14644-1（潔凈室分級）。
步驟：
1. 關閉HVAC系統(tǒng)，靜置30分鐘。
2. 使用粒子計數(shù)器（如Lighthouse 3016）在指定高度（0.8-1.2m）多點采樣。
3. 計算平均濃度，對比ISO等級限值（如ISO Class 5：≥0.5μm顆粒≤3,520個/m³）。

2. 動態(tài)發(fā)塵量檢測

適用場景：模擬人員操作或設備運行時的顆粒釋放。
標準依據(jù)：IEST-RP-CC003（潔凈室操作規(guī)范）。
步驟：
1. 人員按標準動作（行走、彎腰等）模擬操作，或設備按額定功率運行。
2. 實時監(jiān)測顆粒物濃度變化，記錄峰值與穩(wěn)態(tài)值。
3. 評估是否符合動態(tài)潔凈度要求（如半導體車間動態(tài)標準≤ISO Class 6）。

3. 材料表面發(fā)塵量檢測

方法：滾筒摩擦法（ASTM F51）或振動法（IEST-RP-CC005）。
步驟（滾筒法示例）：
1. 將材料樣品（如無塵服）放入不銹鋼滾筒（內(nèi)壁光滑）。
2. 滾筒以10rpm旋轉10分鐘，收集釋放顆粒。
3. 粒子計數(shù)器測量顆粒總數(shù)，計算單位面積發(fā)塵量（如≤1,000個/m²為A級潔凈服）。

三、檢測設備與工具

設備類型	推薦型號	關鍵參數(shù)	適用標準
光學粒子計數(shù)器	Lighthouse 3016	0.3~10μm，流量28.3L/min	ISO 14644-1
凝聚核計數(shù)器（CPC）	TSI 3772	2.5nm~~3μm，流量0.3~~1.5L/min	ASTM F312
振動發(fā)塵測試儀	定制振動臺+粒子計數(shù)器	振幅1mm，頻率50Hz	IEST-RP-CC005
風量罩	TSI 8371	風量范圍0.1~1.5m³/min	EN 12599

四、標準化檢測流程（以潔凈室驗證為例）

準備工作
- 環(huán)境校準：溫度22±2℃，濕度50±5%RH，壓差≥5Pa（GB 50472）。
- 設備校準：粒子計數(shù)器用NIST可追溯標準粒子（如PSL）校準。
采樣點布置
- 規(guī)則：按ISO 14644-1公式計算最少采樣點數(shù)： NL=A（A為潔凈室面積，m2）NL?=A?（A為潔凈室面積，m2）
- 示例：100m²潔凈室需10個采樣點，均勻分布。
采樣與記錄
- 每個點采樣≥1m³空氣（流量28.3L/min，采樣35分鐘）。
- 記錄≥0.5μm和≥5μm顆粒數(shù)，計算UCL（95%置信上限）。
結果判定
- 所有采樣點UCL≤目標ISO等級限值（如ISO Class 7：≥0.5μm顆粒≤352,000個/m³）。

五、國際與國內(nèi)標準限值

潔凈度等級	ISO 14644-1（≥0.5μm顆粒/m³）	中國GB 50073
ISO Class 5	≤3,520	等效ISO Class 5
ISO Class 7	≤352,000	等效ISO Class 7
ISO Class 8	≤3,520,000	等效ISO Class 8

六、常見問題與解決方案

問題	原因分析	優(yōu)化措施
顆粒濃度超標	高效過濾器（HEPA）泄漏或密封不良	PAO/DOP掃描檢漏（0.1%濃度挑戰(zhàn)），更換過濾器
動態(tài)發(fā)塵量波動大	人員操作不規(guī)范或材料摩擦加劇	加強人員培訓（無塵室行為規(guī)范），改用防靜電材料
設備發(fā)塵量高	機械磨損或潤滑劑揮發(fā)	使用低揮發(fā)性潤滑脂，定期清潔傳動部件
數(shù)據(jù)重復性差	采樣位置或設備校準偏差	固定采樣點坐標，每日開機前執(zhí)行零點校準

七、應用案例

半導體潔凈室驗收：
- 問題：某Fab廠新建ISO Class 5潔凈室驗收不合格。
- 檢測：發(fā)現(xiàn)HEPA邊框漏風（PAO掃描泄漏率≥0.01%）。
- 措施：重新密封過濾器邊框，復測后達標。
無塵服發(fā)塵量測試：
- 問題：某品牌無塵服動態(tài)發(fā)塵量達5,000個/m²（超A級標準）。
- 優(yōu)化：改用超細滌綸長絲+導電纖維混紡，發(fā)塵量降至800個/m²。

通過系統(tǒng)化檢測，發(fā)塵量控制可顯著提升生產(chǎn)環(huán)境潔凈度與產(chǎn)品良率。建議企業(yè)依據(jù) ISO 14644系列標準 建立潔凈室管理體系，定期執(zhí)行 PAO檢漏 與 粒子監(jiān)測，并對關鍵物料（如包裝、耗材）進行 發(fā)塵量準入檢測。針對高敏感場景（如光刻車間），推薦使用 實時粒子監(jiān)測系統(tǒng)（RMS） 實現(xiàn)數(shù)據(jù)動態(tài)追蹤與預警。