VDI 2083 Blatt 9 1-2006 Clean room technology - Compatibility with required cleanliness and surface cleanliness.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREReinraumtechnikReinheitstauglichkeit und OberflchenreinheitCleanroom technologyCompatibility with required cleanliness and surface cleanlinessVDI 2083Blatt 9.1 / Part 9.1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Gesellschaft Technische GebudeausrstungVDI-Handbuch Techni

2、sche Gebudeausrstung, Band 2: RaumlufttechnikVDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available at Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction ev

3、en for internal use not permittedICS 13.040.35Dezember 2006December 2006Frhere Ausgabe: 10.05 Entwurf,deutsch Former edition: 10/05 Draft, in German onlyDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be

4、given with respect to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . 52 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 83 Begriffe und Definitionen . . .

5、. . . . . . . . 84 Klassifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Anforderungen. . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Vorgehensweise zur Prfung und Abnahme, Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . 40Anhang A Beispiel zur Vorgehensweise

6、zur Reduzierung der Anzahl von Mess-punkten (Reprsentationsschluss) . . 43Anhang B Berechnungsbeispiel zur Ermittlung der aus den Messungen abgeleiteten Reinraumtauglichkeit . . . . . . . . 49Anhang C Methoden zur Bestimmung der Rein-heitstauglichkeit . . . . . . . . . . . 53Anhang D Indirekte Metho

7、de zur Bestimmung der Reinraumbelastung (Ganzheits-methode) . . . . . . . . . . . . . . . 55Anhang E Spezielle Prfungen auf Oberflchen-reinheit und Reinheitstauglichkeit bei den Baugewerken von Reinrumen . 58Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Contents PagePreliminary note . . . .

8、 . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Normative references . . . . . . . . . . . . . 83 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 84 Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Require

9、ments. . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Procedure for testing and acceptance, metrology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . 40Annex A Case study illustrating the procedure for reducing the number of measuring points (representative inference) . .

10、 . 43Annex B Example of calculation for determiningthe cleanroom compatibility deriving from measurements. . . . . . . . . . 49Annex C Methods for determining the compati-bility with the required cleanliness. . 53Annex D Indirect method for determining the challenge to the cleanroom (holistic method

11、). . . . . . . . . . . . . . . . 55Annex E Special tests for surface cleanliness and compatibility with the required cleanliness for the cleanroom trades . 58Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Inhaltlich berprftweiterhin gltigund unverndert2014 JanuarB974908A824A6748CAAAA99BAB349F6

12、3B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 2 VDI 2083 Blatt 9.1 / Part 9.1VorbemerkungDie verschiedenen Aufgaben und Manahmen derReinraumtechnik zur Absicherung dieser

13、Anforde-rungen werden in der vom Fachausschuss Reinraum-technik (FA RRT) innerhalb der VDI-GesellschaftTechnische Gebudeausrstung (TGA) bearbeitetenRichtlinienreihe VDI 2083 (siehe www.vdi-richtlinien.de/2083) beschrieben und im Sinne einer Harmoni-sierung mit ISO 14644 berarbeitet.Allen ehrenamtlic

14、hen Mitarbeitern an dieser Richtli-nie sei auf diesem Wege gedankt.Alle Rechte vorbehalten, auch das des Nachdrucks, derWiedergabe (Fotokopie, Mikrokopie), der Speicherungauf elektronischen Datentrgern oder in Datenverar-beitungsanlagen und der bersetzung, auszugsweiseoder vollstndig, Die Nutzung di

15、eser VDI-Richtlinieals konkrete Arbeitsunterlage ist unter Wahrung desUrheberrechts z.B. durch Kopieren auf speziellemKopierpapier des VDI mglich. Auszge dazu, auchz.B. zur Nutzung im Wege der Datenverarbeitung, er-teilt die Abteilung VDI-Richtlinien im VDI.EinleitungDiese Richtlinie gibt Hinweise z

16、um Planen, Er-zeugen, Erhalten, Wiederherstellen und Nachweisender erforderlichen Reinheitstauglichkeit von Be-triebsmitteln sowie raumlufttechnischen Komponen-ten in reinen Bereichen nach VDI 2083 Blatt 1 bzw.ISO 14644-1.Anforderungen, Verfahren und Nachweismethodensind stark abhngig von der reinra

17、umtechnischenAufgabenstellung (Produktschutz, Arbeitsschutz) undvom zulssigen Verunreinigungsniveau oder der er-forderlichen Luftreinheitsklasse. Das Endziel allerreinraumtechnischen Manahmen ist das Erreicheneiner festgelegten Produktqualitt.Ziel der vorliegenden VDI-Richtlinie ist eine standar-dis

18、ierte Vorgehensweise zur Qualifizierung von Be-triebsmitteln und raumlufttechnischen Komponentenhinsichtlich ihrer Reinheitstauglichkeit. Weiter be-schreibt sie Vorgehensweisen zur systematischen Er-mittlung der Verunreinigungsparameter.Die standardisierte Ermittlung der Verunreinigungs-parameter un

19、ter Bercksichtigung einer statistischenAnalyse der Ergebnisse soll die Vergleichbarkeit beider Beurteilung von Betriebsmitteln ermglichen.Damit ergibt sich eine Transparenz der Reinheitsei-genschaften von Betriebsmitteln und raumlufttechni-schen Komponenten.Die Reinheit des Systems Reinraum“ ist mag

20、eblichvon verschiedenen Faktoren abhngig; Beispielesind:Preliminary noteThe various functions and measures of cleanroomtechnology are dealt with in the guideline seriesVDI 2083 which has been developed under the aus-pices of the Cleanroom Technology Technical Com-mittee (FA RRT) of the VDI Society f

21、or BuildingServices (VDI-TGA); the structure of VDI 2083 (seewww.vdi-richtlinien.de/2083) is in the process of be-ing adopted to ISO 14644. We wish to take this opportunity to thank all the hon-orary contributors to this guideline.All rights are reserved, including those relating to re-production an

22、d onward transmission (Photo and mi-cro copying), storage on data processing equipmentand translation in part or in full. The use of this VDIGuideline as a specific work document is permitted,provided that the conditions of the copyright are ad-hered to, e.g. copying on special VDI reprographicpaper

23、. Information on these aspects, including for ex-ample usage in data processing, is available from theVDI Guidelines department of the VDI.IntroductionThis guideline gives guidance in the planning, creat-ing, maintaining, restoring and demonstrating of therequired compatibility of equipment and air-

24、handlingcomponents with the required cleanliness in con-trolled environments as per VDI 2083 Part 1 andISO 14644-1.To a significant extent, requirements, procedures anddemonstration techniques depend on the contamina-tion-control objective (protection of product or ofpersonnel) and on the permissibl

25、e level of contamina-tion or the required air-cleanliness class. All contam-ination-control activities aim at achieving a specifiedproduct quality.This VDI guideline aims at establishing a standard-ized procedure for qualifying equipment and air-han-dling components regarding their compatibility wit

26、ha required cleanliness. Furthermore, it describes pro-cedures for the systematic determination of the con-tamination parameters.The standardized determination of contamination pa-rameters considering a statistical analysis of the re-sults is intended to allow for comparability in the as-sessment of

27、 equipment. This makes cleanlinesscharacteristics of equipment and air-handling compo-nents transparent.The cleanliness of the “cleanroom” as a system willbe determined by a multitude of factors, examples ofwhich are:B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F

28、A2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 VDI 2083 Blatt 9.1 / Part 9.1 3 ZuluftqualittZulufteinbringungOberflchenPersonalim Raum befindliche BetriebsmittelBetriebsmittel und raumlufttechnische Komponentenhaben eine

29、n wesentlichen Anteil an der und Einflussauf die Verunreinigung der Fertigungsumgebung.Eine Reinraumumgebung wird mit Hilfe von Re-gelwerken zur Beurteilung der Luftreinheit spezifi-ziert. In diesen Regelwerken (z.B. ISO 14644-1,VDI 2083 Blatt 1) werden die Gre und die Kon-zentration von luftgetrage

30、nen Partikeln in der Erstluftdefiniert. Betriebsmittel und raumlufttechnischeKomponenten besitzen keine Reinheitsklasse, son-dern nur eine Tauglichkeit fr den Einsatz in Reinru-men, die nach den oben genannten Regelwerken zurBeurteilung der Luftreinheit spezifiziert sind.Dies bedeutet, dass Betriebs

31、mittel und raumlufttech-nische Komponenten z.B. bezglich des Einsatzes inder Reinraumumgebung mit einer definierten Parti-kelreinheitsklasse der Luft beurteilt werden knnen.Die Reinheitstauglichkeit von Betriebsmitteln undraumlufttechnischen Komponenten sollte schon inder konzeptionellen Phase (Kons

32、truktion, Entwick-lung) bercksichtigt werden. Der Austausch oder dieEinfgung von Komponenten, nderungen der Ei-genschaften oder Merkmale mit dem Ziel, eine ange-strebte Reinheitstauglichkeit zu erreichen, knnenhufig zu einem spteren Zeitpunkt nicht mehr ohnehheren Aufwand durchgefhrt werden.Verunrei

33、nigungen sind abhngig von den unter-schiedlichen Betriebsparametern, z.B. Betriebspunktund Lebensdauer. Dies beinhaltet auch die Beurtei-lung des Fertigungszustandes und der Qualitt derProduktionskette hinsichtlich der Reinheitstauglich-keit. Die Ermittlung der Reinheitstauglichkeit stellteine Endko

34、ntrolle aller Prozessschritte der gesamtenProduktionskette dar, welche einen Einfluss auf dieReinheitstauglichkeit haben (siehe Bild 1).Die Betriebsparameter (Bewegungsart, -geschwin-digkeit, -hufigkeit usw.) mssen vor Beginn der Un-tersuchung definiert und whrend der Messungen imMessprotokoll dokum

35、entiert werden. Ein Vergleichder Reinheitstauglichkeit von Betriebsmitteln darfnur unter Bercksichtigung der Betriebsparameter er-folgen. Die Parameter der Reinheitstauglichkeit, wel-che einer berprfung und Beurteilung bedrfen,werden von den prozessspezifischen, reinheitskriti-schen Bearbeitungsschr

36、itten diktiert. Parameter derReinheitstauglichkeit knnen z.B. das ESD-Verhal-quality of the supply airinsertion of supply airsurfacespersonnelequipment in the roomEquipment and air-handling components contributesignificantly to the contamination of the productionenvironment.The controlled environmen

37、t is specified using techni-cal rules for assessing the air cleanliness. These tech-nical rules (such as ISO 14644-1, VDI 2083 Part 1)define the sizes and concentrations of airborne parti-cles carried by the supply air. There is no intrinsiccleanliness class for equipment and air-handlingcomponents;

38、 they are just suitable, to a certain extent,for use in cleanrooms specified in accordance withthe above-mentioned rules for assessing the air clean-liness.This means that equipment and air-handling compo-nents can be assessed, e.g., in terms of their suitabil-ity for use in a controlled environment

39、 with a definedairborne particulate cleanliness class.The compatibility of equipment and air-handlingcomponents with the required cleanliness should al-ready be taken into consideration during the concep-tual-design stage (design, development). Replace-ment or retrofitting of components, changes ofc

40、haracteristics or features which serve to achievecompatibility with a desired cleanliness class oftenincur higher costs when carried out at a later point intime.Contaminations depend on various parameters of op-eration such as operating point and service life. Thisincludes an assessment of the produ

41、ction conditionand the quality of the production chain from the pointof view of compatibility with the required cleanli-ness. The determination of the compatibility with therequired cleanliness is a final check of all processsteps in the entire production chain which have an im-pact on the compatibi

42、lity with the required cleanli-ness (see Figure 1).The parameters of operation (type, speed and fre-quency of movements, etc.) shall be defined prior tothe examination and shall be documented in themeasurement report during the measurements. Thecompatibility characteristics of pieces of equipmentmay

43、 only be compared giving due consideration tothe parameters of operation. The selection of compat-ibility parameters to be examined and assessed is dic-tated by the process-specific processing steps whichare critical for cleanliness. Examples of parametersof compatibility with the required cleanline

44、ss includeB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 4 VDI 2083 Blatt 9.1 / Part 9.1ten1) , die Emission leichtflchtiger organischer Sub-

45、stanzen, die Reinigbarkeit oder das Sedimentations-verhalten teilchenfrmiger Verunreinigungen auftechnischen Oberflchen sein.Die Umgebungsbedingungen, die Rumlichkeiten,aber auch die Qualitt der eingesetzten Messtechnikbeeinflussen das Ergebnis.Ziel der Reinraumtauglichkeitsuntersuchungen ist es,die

46、 Eignung von Betriebsmitteln und raumlufttechni-schen Komponenten fr den Einsatz in Rumen, de-ren Luftreinheit und andere Parameter anhand von1) ESD steht fr Electrostatic discharge“, deutsch: elektrostatischeEntladung.ESD characteristics1) , the emission of highly volatileorganic substances or the

47、sedimentation behaviour ofparticulate contaminations on technical surfaces.The environmental conditions, the rooms, and alsothe quality of the measuring technique in use have animpact on the result.The examination of the compatibility with the re-quired cleanliness aims at establishing the suitabili

48、tyof equipment and air-handling components for use inrooms where the air cleanliness and other parameters1) ESD: abbreviation for “electrostatic discharge”Bild 1. Einfluss der Produktionskette auf die ReinheitstauglichkeitAnmerkung: Aspekte der Reinheitstauglichkeit werden auch in VDI 2083 Blatt 4.1

49、 und Blatt 5.1 beschrieben.RQHSWLRQ)HUWLJXQJ0RQWDJH9HUSDFNXQJ)XQNWLRQVNRQWUROOH(QGNRQWUROOH(UPLWWOXQJGHU5HLQKHLWVWDXJOLFKNHLW7UDQVSRUWFigure 1. Effect of the production chain on the compatibility with the required cleanlinessNote: Aspects of compatibility with the required cleanliness are also described in VDI 2083 Part 4.1 and Part 5.1. Gleiches gilt fr Pro