クリーンルームの清浄度を表すクラスについて

クラスとは

クラスとは、クリーンルームの清浄度を表す指標です。クリーンルームの用途は、一般的な室内よりもやや清潔な程度の環境を必要とする医療機関の治療室のような場面から、目に見えないサイズのわずかな塵が製品の致命的欠陥となる半導体工場のような場面まで多種多様であり、 その要求清浄度は異なります。こういった清浄な環境を必要とする各場面において、その必要レベルに応じて過不足ない環境を整えるため、クリーンルームを清浄度別に分類する「クラス」という概念が設定されました。

一般に、清浄要求度の低い順から、自動車部品工場や手術室・治療室などではクラス1000～100000、薬品・食品工場などではクラス100～100000、電子・精密部品工場ではクラス100～10000、半導体工場ではクラス1～100です（FED規格）。 クリーンルーム設備には、その要求清浄度に応じて室内の陽圧管理や、特殊な排気システム、二重扉、作業者に付着する微粒子の持ち込みを防ぐエアシャワーなどのさまざまな設備が付随します。

クラスの表し方

クリーンルームのクラスは、単位容積あたりの空気に含まれる対象粒径の微粒子の数で区分することが可能です。たとえば、JIS規格においては、1立方メートルの空気あたり、粒径0.1μm の粒子が1000個含まれている場合はクラス3となり、10000個含まれている場合はクラス4となります。

現在日本で使用されるクリーンルームの規格は、FED（アメリカ連邦規格）、ISO、JISの3つです。FED、ISO、JISの3つの規格では、メートル法を使うかフィート法を使うかなどの事情で各クラスの表現は微妙に異なっていますが、 「クラスの数字が小さいほど清浄度が高い」という点で共通しています。

FED規格

3つの規格のうち、日本で最も古くから使用されている規格であり、慣習的に今でも一番多く使用されているのがFEDです。FED規格では、空気1立方フィートあたりに存在する0.5μm以上の粒子の数によってクラス1からクラス100000までに分類します。 FED規格では、対象粒子の数がそのままクラスの表現に対応するため、単位容積あたりの0.5μmの粒子が100個以下である場合の表現は、クラス100です。FED規格におけるクラス100は、ISO規格におけるISO5レベルに相当します。

ISO規格

ISO規格は、現状では国際統一規格として使用されており、FEDなどの他規格を使用している現場ではISO規格での管理に移行する動きもあるようです。 ISO規格では、1立方メートルあたりの空気中に存在する0.1μm以上の粒子の数を基準として、クラス1からクラス9までに分類します。クラスの数字は、粒子の数をべき乗で表したときの指数です。 つまり、1立方メートルの空気中に0.1μm以上の粒子が1000個あった場合は、1000をべき乗で表現したときの指数は3なので、クラス3となります。

JIS規格

JIS規格は、ISO規格と同じ算出方法でクラス区分の算出を行い、クラス1からクラス8までに分類する規格です。

クラスの設定

クリーンルームの立ち上げにあたっては、クラスの設定が最も重要な検討事項となります。これは、クリーンルームの建設・維持コストが、クラスが高くなればなるほど増大するためです。 そのため、作業内容や製品要求品質、コストや歩留まりなどを慎重に検討したうえで、必要十分なレベルのクラスを設定しましょう。