無塵室是半導體、光電、醫藥及生技產業的核心基礎設施。室內微粒濃度、溫濕度、壓差與氣流模式的精密控制，直接影響產品良率與製程品質。我們依據 ISO 14644 系列標準與 ASHRAE 相關規範，從潔淨度等級規劃到驗證測試，提供完整的無塵室空調工程服務。

設計流程

  1. 潔淨度等級確認——依據產品製程需求，確認目標潔淨度等級（ISO Class 1–9），作為空調系統設計的基礎依據[1]。
  2. 氣流模式規劃——根據潔淨度等級選擇單向流（Unidirectional）或非單向流（Non-unidirectional）模式，規劃 FFU 覆蓋率、送風速度及回風路徑[2]。
  3. 過濾系統設計——依據 ASHRAE 52.2 進行前端預過濾器選型，末端採用 HEPA/ULPA 濾網，建立多層級過濾架構[3]。
  4. 壓差與環境控制規劃——設計各區域間壓差梯度、溫濕度控制精度，以及氣閘室與門扇聯鎖控制方案。
  5. 施工監造與調試——施工階段的品質管控，確保管路密封性、濾網安裝完整度與系統清潔度。
  6. 驗證測試——依據 ISO 14644-3 執行竣工狀態、靜態及動態之微粒計數驗證，確認系統性能達標[4]。

技術規範與標準

  • ISO 14644-1:2015——以空氣中微粒濃度為依據的潔淨度分級標準，定義 ISO Class 1 至 Class 9 九個等級[1]。
  • ISO 14644-4:2001——無塵室設計、施工與啟用指引，涵蓋氣流模式、壓差控制、材料選擇等設計要點[2]。
  • ASHRAE Standard 52.2——空氣過濾器效率測試方法標準（MERV 分級），用於預過濾器的性能評估與選型[3]。
  • ASHRAE Standard 129——密閉空間空氣分布效率的量測方法，用於評估無塵室送風均勻性[5]。

核心設計考量

潔淨度與能耗的平衡

更高的潔淨度要求意味著更大的送風量、更高等級的過濾器，以及更嚴格的壓差控制——這些都直接轉化為能耗成本。ISO Class 5 的無塵室換氣次數可達每小時 240–480 次，而 ISO Class 7 僅需 60–90 次。合理設定潔淨度目標，並針對不同製程區域分級設計，是控制初置成本與運轉能耗的關鍵。

氣流場模擬與優化

在複雜的無塵室空間中，製程設備的佈局會對氣流場產生顯著影響。我們透過 CFD（Computational Fluid Dynamics）模擬分析，預測設備擺放後的氣流擾動，優化送風口與回風口配置，確保微粒能有效被帶離潔淨區域。

環境監控系統整合

持續監控系統（Continuous Monitoring System）是確保無塵室長期穩定運轉的基礎。監控參數涵蓋微粒濃度、溫度、濕度、壓差、風速等，搭配歷史數據分析與趨勢預警，提供完整的環境管理資訊。

我們的優勢

團隊在無塵室工程領域擁有豐富的設計實務經驗，從電子業的 ISO Class 5 製程無塵室到醫藥業的 GMP 潔淨廠房，均能依據國際標準與產業法規要求，提供專業的規劃設計方案。結合近半世紀的空調工程經驗，我們深知無塵室設計不只是追求潔淨度數字，更要在系統可靠性、維護便利性與營運成本之間找到最佳解。

潔淨度等級與應用

半導體與電子業

半導體製程對微粒控制的要求極為嚴格，先進製程的微影區（Lithography Bay）通常需要 ISO Class 3 至 Class 4 的潔淨度等級，相當於每立方公尺空氣中 ≥0.1μm 的微粒不超過 1,000 個。這需要大量的 FFU（Fan Filter Unit）與 ULPA 濾網（Ultra-Low Penetration Air Filter，過濾效率 ≥99.9995%），以及嚴格的氣流型態管理——通常採用全面性單向流（Unidirectional Airflow）設計，確保微粒被迅速帶離工作區域。

製藥與生技業

製藥業的潔淨室設計除了微粒控制外，更須關注微生物污染的防治。依據 PIC/S GMP Annex 1 的規範，無菌製程區域需達到 Grade A（相當於 ISO Class 5 at rest）的環境等級，並配備完善的溫濕度控制、壓差監控與環境監測系統。我們的設計特別著重於不同潔淨等級區域之間的氣鎖（Airlock）設計與壓力梯度（Pressure Cascade）規劃，防止交叉污染。

食品加工業

食品加工環境的潔淨室設計著重於防止產品受到微生物與異物污染。雖然潔淨度等級要求通常為 ISO Class 7 至 Class 8，但須額外考量低溫環境（如冷藏加工區 0–5°C）下的除濕控制、結露防治與排水設計。我們依據 HACCP 原則，將關鍵管制點（CCP）融入空調與潔淨室設計中。

驗證與維護

潔淨室工程的品質不僅取決於設計與施工，更需要嚴謹的驗證（Qualification）與持續的維護管理。我們依據 ISO 14644-3 規範，協助業主執行竣工驗證（As-Built）、靜態驗證（At-Rest）及動態驗證（Operational）三階段測試，確認潔淨室的微粒濃度、氣流速度、壓差、溫濕度與回復時間等關鍵參數均符合設計規格。並提供完整的再驗證（Re-qualification）計畫，確保潔淨室長期穩定運作。