99.95 % 跟 99.995 % 聽起來只差 0.045 %。但 —— 穿透濾網的粒子數差 10 倍。
「多一個 9」就是貴一個數量級
依照 EN 1822 / ISO 29463 國際標準,高效濾網分成五個等級:
圖表 1:HEPA / ULPA 效率階梯(EN 1822 / ISO 29463)
每上升一階,「穿透數」降一個數量級 — 效率差 10 倍
| 等級 | 效率(@MPPS) | 每百萬顆穿透數 |
|---|---|---|
| H13 | 99.95 % | ≤ 500 顆 / 百萬 |
| H14 | 99.995 % | ≤ 50 顆 / 百萬 |
| U15 | 99.9995 % | ≤ 5 顆 / 百萬 |
| U16 | 99.99995 % | ≤ 0.5 顆 / 百萬 |
| U17 | 99.999995 % | ≤ 0.05 顆 / 百萬 |
效率 % 依 EN 1822 / ISO 29463 於 MPPS(最具穿透性粒徑,約 0.1–0.3 μm)量測。「穿透」= 每 100 萬顆挑戰粒子中通過濾網的顆數。
每上升一階,「穿透率」降一個數量級。換句話說:
- ▸H13(≥99.95 %)— 每 100 萬顆挑戰粒子最多穿透 500 顆
- ▸H14(≥99.995 %)— 最多 50 顆
- ▸U15(≥99.9995 %)— 最多 5 顆
- ▸U16(≥99.99995 %)— 最多 0.5 顆
- ▸U17(≥99.999995 %)— 最多 0.05 顆
效率從 H13 到 U17 差了 1 萬倍。這就是「多一個 9」真正的意義。
MPPS:濾網最弱的那一點
你可能以為濾網對越小的粒子越難擋。錯。
濾網捕捉靠三種機制混合運作:慣性撞擊(大粒子)、攔截(中粒子)、布朗擴散(小粒子)。在中間的 0.1–0.3 μm 區間,三種機制都不是最強 —— 這就是 MPPS(Most Penetrating Particle Size,最具穿透性粒徑)。
EN 1822 / ISO 29463 所有效率標示都以 MPPS 量測。不是在隨便的粒徑測、挑一個好看的數字寫上去 —— 是在濾網最弱的那一點測。
「H14 ≥99.995%」真正的意思是: 即使是最難擋的那種粒子,也只能讓 50 ppm 溜過去。
多花 27% 的壓損,買到什麼?
同樣尺寸(佰聖科技 610 × 610 × 292 mm)、同樣風量(1,000 CMH):
圖表 2:H14 HEPA vs U15 ULPA 初始壓損比較
佰聖科技 610 × 610 × 292 mm 濾網,額定風量 1,000 CMH 實測值
壓損每高 60 Pa,風機功率約需多 10–15%;一支 FFU 一年多耗 200–400 kWh。過度升級 ULPA 不只增加採購成本,運維電費也會明顯增加。
U15 比 H14 高 60 Pa —— 壓損大約增加 27 %。
這 60 Pa 不是白給的。它代表:
- ▸風機要多 10–15 % 的功率才推得動空氣
- ▸一支 FFU 一年多耗 200–400 kWh(視運轉時數而定)
- ▸1,000 支 FFU 的晶圓廠,一年電費多燒數十萬
每多一個 9,壓損和能耗都會上去。該花的花,不該花的別花。
該選 HEPA 還是 ULPA?看你的 ISO Class
選 HEPA / ULPA 不是看「越高越好」—— 而是回到 ISO 14644-1 對潔淨度的要求:
圖表 3:ISO Class 與濾網等級對照
依 ISO 14644-1 潔淨度等級,對應建議的濾網等級與氣流型態
| ISO Class | 建議濾網 | 典型應用 | 氣流 |
|---|---|---|---|
| Class 3 (↓) | U15 / U16 ULPA | 先進半導體微影、EUV 光學區 | 層流 |
| Class 4–5 | H14 HEPA | 一般半導體、OLED、無菌製劑 | 層流 |
| Class 6–7 | H13 HEPA | 電子組裝、光學檢測、製藥 C/D | 紊流可 |
| Class 8–9 | 中/高效濾網 | 食品包裝、手術室周邊、一般無塵 | 紊流可 |
此為一般工程建議;實際選型須考量應用製程、粒徑控制目標、落塵限值與驗收狀態。ISO Class 1–2 已超出本表範圍,屬極端應用。
幾個直接的對照:
- ▸先進半導體微影 / EUV(ISO Class 3 以下)—— 必須用 U15 或 U16 ULPA
- ▸一般半導體、OLED、無菌製劑(ISO Class 4–5)—— H14 HEPA 就夠
- ▸電子組裝、光學檢測、醫藥 C/D 級(ISO Class 6–7)—— H13 HEPA 足矣
- ▸食品包裝、手術室周邊(ISO Class 8–9)—— 中/高效濾網即可
在 ISO Class 5 的無菌充填區硬上 U16,除了燒錢,沒有任何工程意義。反過來,在 EUV 光學區省錢用 H14,一片光罩就可能幾百萬報廢。
三個實務選型陷阱
陷阱 1:盲目追求最高等級
過度規格會同時推高初期採購成本和長期運維費用(更高壓損 = 更多電費)。先確認 ISO Class,再選濾網,不要反過來。
陷阱 2:只看平均效率,不看逐台 Scan Test
「整支濾網平均效率達到 H14」不代表局部沒有針孔洩漏。EN 1822-4 規定 H14 / U15 以上濾網必須做逐台掃瞄測試(Scan Test)—— 用移動式探頭掃過整片濾網,確認任何一點的局部穿透率都不超標。
進貨時一定要求原廠提供該支濾網的 Scan Test 報告。 沒有 Scan Test 就只是一張平均效率證書,局部洩漏它抓不出來。
陷阱 3:忘記設定「終壓損」= 換濾網的時機
濾網不會永遠維持初壓損。隨著粉塵累積,壓損會持續上升。工程實務建議:把終壓損設定為初壓損的 2–2.5 倍作為更換時機。
以 H14 HEPA 為例:初壓損 220 Pa → 終壓損訂 440–550 Pa。到了就換,別讓風機拖著高壓損跑,電費和壽命都會付代價。
結論:濾網不是越高級越好,是「剛好」最好
選 HEPA / ULPA,真正該問的不是「哪個最厲害」,而是:
- 1我的 ISO Class 要求多少?
- 2MPPS 的效率實際驗證過嗎?(要 Scan Test)
- 3壓損能耗和我的風機曲線匹配嗎?
- 4終壓損什麼時候到?要準備幾次更換預算?
選對等級比選貴的重要。


