快速答案

核心結論

1. 微粒、NVR、離子、VOC與逸氣是五種不同污染概念，不能互相取代
2. 微粒數低，不代表化學污染低；FTIR正常，也不代表NVR、VOC或逸氣一定符合要求
3. 半導體包材沒有一套全球通用的「五項全部都要測」標準，應依製程、產品敏感度與客戶規格決定
4. 同一項檢驗如果萃取液、溫度、時間、面積、單位或分析設備不同，數據可能無法直接比較
5. 採購真正應該管理的是「污染風險＋測試方法＋允收值＋批次追溯」，而不是只要求供應商提供一張Cleanroom報告

適用情境：哪些半導體包材需要特別做污染控制？

常見產品包括：

• PE無塵袋
• 抗靜電無塵袋
• 晶圓周邊包材
• 半導體設備清洗零件包裝
• 真空設備零件包裝
• 光學零件包裝
• 精密金屬零件包裝
• 感測器包裝
• IC與電子模組包裝
• 潔淨保護膜
• 潔淨膠帶
• 內袋／外袋雙層潔淨包裝

但並不是所有產品都需要同樣的五項測試，例如：

半導體污染可以先簡化成兩大方向：

一、物理性污染

最典型就是：微粒（Particle）

例如：

• 灰塵
• 塑膠碎屑
• 纖維
• 金屬粉屑
• 製程異物

二、化學性污染

包括：

• 離子
• 有機殘留
• 添加物
• 揮發性物質
• 分子污染

微粒（Particle）是什麼？

微粒是半導體無塵包材最常見的潔淨度指標之一，重點是看：

包材表面或經萃取後，存在多少特定粒徑以上的固體粒子

例如常見會關注：

• 0.3 μm
• 0.5 μm
• 1.0 μm
• 5.0 μm

但實際粒徑必須依客戶規格要求

液態微粒計數（LPC）怎麼做？

常見檢測概念流程為：

最後結果可能呈現為：

• 每 mL 顆數（counts/mL）
• 每 cm² 顆數（counts/cm²）
• 每袋總顆數（counts/bag）

因此兩份微粒報告不能只比較單一數值（例如：「0.5 μm = 50 顆」），還必須同時確認：

• 萃取液種類
• 液體體積
• 袋體面積
• 萃取時間
• 振盪／超音波條件
• 空白背景（Blank）
• 粒徑通道
• 報告計數單位

ISO 14644-9:2022 適用於潔淨室及受控環境中固體表面的粒子潔淨度評估，但並沒有替所有 PE 無塵袋設定一個共同的「0.5 μm 必須低於多少顆」產品允收值

微粒不能證明什麼？

微粒數很低不能直接證明：

• NVR 低
• 離子低
• VOC 低
• 逸氣低
• 沒有滑劑
• 沒有矽油

非揮發性殘留（NVR）是什麼？

NVR 完整名稱為：非揮發性殘留（Non-Volatile Residue）

簡單理解：

利用特定溶劑把包材表面的可萃取物帶出來，溶劑揮發後，看看最後留下多少不易揮發的殘留物

殘留物可能包含：

• 油性污染
• 部分添加劑
• 加工殘留
• 高分子低分子物
• 有機污染物
• 其他可被指定溶劑萃取出的物質

NVR 為什麼特別需要看測試方法？

因為不同溶劑：能萃取出的物質不同

因此採購如果只寫：

NVR < 某數值

卻沒有指定：

• 使用溶劑種類（Solvent）
• 萃取方式
• 測試溫度
• 萃取時間
• 樣品面積
• 結果判定單位

這個規格並不完整

NVR 不能證明什麼？

NVR 低不代表：

• 微粒一定低
• 離子一定低
• VOC 一定低
• 逸氣一定低

尤其：可溶性離子和有機殘留是完全不同的污染機制

離子污染（Ionic Contamination）是什麼？

離子污染指包材表面或材料中：可被萃取出的離子性污染物

半導體與精密電子常關注的離子可能包括：

陰離子（Anions）

• 氯離子（Cl⁻）
• 氟離子（F⁻）
• 硝酸根（NO₃⁻）
• 硫酸根（SO₄²⁻）

陽離子（Cations）

• 鈉離子（Na⁺）
• 鉀離子（K⁺）
• 銨離子（NH₄⁺）

依不同產品與先進製程，還可能要求管制其他特定重金屬離子

離子污染通常怎麼測？

常見檢測方式為：

但跟 NVR 一樣，測試結果高度依賴：

• 萃取液品質
• 萃取時間
• 水溫條件
• 樣品面積
• 液體體積
• 分析設備精度
• 報告標註單位

因此驗收不能只寫一句「有離子檢測」，專業採購應該確認：

測了哪些特定離子？使用什麼方法？允收限值是多少？

ISO 14644-10:2022 將離子列入表面化學污染評估範圍，也說明離子屬於化學潔淨度管理，而不是單純的粒子潔淨度問題

離子低不能證明什麼？

離子合格不代表：

• 沒有有機添加物
• VOC 低
• NVR 低
• 逸氣低
• 微粒數低

揮發性有機化合物（VOC）是什麼？

VOC 完整名稱為：揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds）

這類精密化學分析通常更關心：

材料到底釋放出哪些有機化合物，以及各自的濃度是多少？

檢測可能使用以下技術：

• 氣相層析（GC）
• 質譜分析（MS）
• 熱脫附（Thermal Desorption）
• 頂空分析（Headspace）

例如：熱脫附－氣相層析質譜法（TD-GC-MS），即可高度靈敏地分析材料釋出的微量有機化合物種類

VOC 最重要的價值是什麼？

和單純測重量變化的 NVR 相比，VOC 分析更有機會精準回答：

揮發出來的成分到底是什麼？

例如：

• 殘留的特定清洗溶劑
• 某些小分子聚合物
• 特定塑膠添加劑相關分解物

因此如果客戶製程真正關心的是「特定有機污染物」，單做 NVR 重量法並不一定足夠

逸氣（Outgassing）是什麼？

逸氣是指材料受到：

• 溫度（升溫受熱）
• 真空（環境負壓）
• 時間（長時間存放）
• 環境條件變化

影響後，材料內部的水分、溶劑、低分子物質或其他添加劑成分逐步：

遷移到表面並釋放至周圍環境

這對於以下高敏製程尤其致命：

• 真空腔體（Vacuum Chamber）
• 光學元件與曝光鏡頭
• 精密感測器（Sensor）
• 先進晶圓製程（Wafer Processing）
• 高潔淨設備零件

ASTM E595主要看什麼？

ASTM E595-15(2021)是在：

的受控條件下，評估材料的：

• 總質量損失（TML，Total Mass Loss）
• 可凝結揮發物（CVCM，Collected Volatile Condensable Materials）

它原本主要是航太與真空材料篩選方法，因此不能直接等同於所有半導體潔淨包材的通用逸氣標準

如果是潔淨室材料本身的有機物逸出分析，IEST-RP-CC031 則提供以動態頂空氣相層析質譜（Dynamic Headspace GC-MS）進行潔淨材料逸出有機物半定量及定性分析的方法，可用於潔淨室材料篩選

逸氣不能證明什麼？

低逸氣不代表：

• Particle 一定低
• 離子一定低
• 表面 NVR 一定低

比較表：Particle、NVR、Ionic、VOC、Outgassing到底差在哪？

一句話記住：

Particle看「顆粒」；NVR看「留下來的殘留」；Ionic看「離子」；VOC看「揮發出哪些有機物」；Outgassing看「材料在指定環境下會釋出什麼／多少」

實際應用：不同半導體包裝情境應該優先看哪一項？

採購／工程／IQC：半導體包材規格應該怎麼開？

採購半導體潔淨包材時，建議至少確認以下 10 項關鍵條件：

半導體潔淨包材供應商怎麼選？

採購不建議只問：

「你們有沒有無塵袋？」

更應該深入確認供應商能否具體提供：

• 材料組成資訊
• 微粒測試資料（Particle / LPC）
• 離子污染資料（IC）
• FTIR 光譜分析資料
• 添加物聲明與無添加保證
• 完整的批次追溯機制
• 客製化尺寸與厚度能力
• 第三方實驗室檢測能力
• 配合客戶指定條件送測能力
• 異常原因追溯與工程溝通能力

尤其當客戶要求 NVR、VOC 或 Outgassing 時，供應商應該能清楚回答：

「目前現有報告是否真的有測這個項目？還是必須依客戶規格另外送測？」

格森塑膠目前公開的PE無塵袋資料中，已有：

• 微粒相關檢驗
• FTIR材料分析
• 陰離子相關檢驗
• 重金屬及RoHS相關資料
• 材料添加物控制資訊

並將PE無塵袋定位於半導體、光電、精密設備及高潔淨製程使用。

格森在實際半導體包材詢價中，建議客戶不要只提供：

「我要Cleanroom Bag」

而應進一步說明：

因為：

「潔淨」不是一個單一數字，而是一組針對產品污染風險建立的驗收條件

如果客戶要求超出格森現有公開檢驗資料，例如特定NVR、VOC或ASTM E595逸氣規格，正確方式應是依客戶指定：

另外評估與驗證，而不是直接以其他檢驗報告替代

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