光電廠潔凈室消防損防挑戰

　光電及半導體產業近幾年為我國競爭力強、資本密集的產業，廣州潔凈車間過去幾年雖在半導體廠因火災而造成重大損失的金額高達百億以上，在光電廠尚未傳出有如此重大的災害財產損失，那并不是意味光電廠業的風險比半導體低，兩者產業具有相同的前段制程特性，相同的危害風險是存在的，并不能輕忽，因面對如此重大的金額損失，對業者或保險業者，都是慘痛的經驗。  

　　近年來光電產業快速發展，尤以TFT-LCD廣州潔凈車間建廠及擴廠速度最快，5代以上廠房如雨后春筍般的林立，其世代的定義如表一，其中尺寸各家廠商會略有不同。目前新建廠以6代為主，其基板面積為4.5代的4倍，廣州潔凈車間因玻璃基板面積增大，所需要的制程設備也就變大，廠房變高變大，整個潔凈室的安全規劃與風險管理是否還能沿用較小玻璃基板的建廠設計概念？本文所要探討的主軸為潔凈室內的  防煙區劃(天車)、抬頭輸送車(OHS-Over head system)及立倉(Stocker)，探討潔凈室潛在的風險與未來的風險管理可以努力的方向，提供給光電、半導體相關產業的人員的一些想法。

表一  TFT LCD Generation 定義   

　　二、潔凈室防煙區劃  

　　從4.5(730mm x 920mm)代的玻璃基板到6代(1500mm x 1850mm)的玻璃基本，面板面積增加了3倍，廠房的面積也增加了3倍以上，防煙區劃依國內各類場所消防設備設置標準規定，每層潔凈室也增加了2倍以上的區劃，也由于設備愈來愈大且愈重，廣州潔凈車間產品需要由無人搬運車來輸送，需要藉由天車來吊掛設備零件維修。也因天車會穿越防煙區劃，破壞防煙區劃的完整性，目前防煙區劃的做法大致可分為：  

　?。ㄒ唬┮怨δ苄耘艧熢O計(需送消防署)  

　?。ǘ┓?00m 以內防煙區劃，將天車分為多段式 一般會以符合條列式的法規設計，其優點為建廠時程容易掌控，缺點為增加 天車的設備成本。而不以廣州潔凈車間「各類場所消防安全設備設置標準」第2條：各類場所  消防安全設備之設置及維護，依本標準之規定。但因場所用途、構造特殊，或引用與本標準同等以上效能之消防技術、工法或設備，適用本標準確有困難者，于 檢具具體證明經中央消防主管機關認可者的功能性設計。但由于耗時耗力，無法 預測消防送審通過的時間點。雖然天車切割為多段式，但對于生產及維修規劃無 法提供其方便性，功能性的防排煙設計為主要的挑戰，使其生產及維修保養能一 貫作業，降低天車設置成本及解決維修保養的不方便性。   

　　三、OHS(over head system)消防規劃  

　　首先需了解OHS系統內是否有可燃物質，可燃物質起火是否足以影響到整個truss層，都是需要考慮的重點，一般半導體廠與光電廠對于潔凈室于truss層只有少數的電纜線并不設排煙，只在潔凈室層設排煙，排煙設于sub-fab及truss 層不容易且效能不彰，所以設置排煙的效果并不大。目前五代以上廠房才有設在 truss層的OHS系統，也是因應制程的廣州潔凈車間關系，由原來較小尺寸的輸送系統RGV(Rail Guided Vehicle)改變為搬運量及儲存量較大 OHS 系統，且不占地板面積。為解決truss層可能引起的風險進而影響到潔凈室的潔凈度，OHS系統需有極早期偵煙器、撒水滅火系統，現有的次世代廠房設計規劃只設有極早期偵煙器，如果以風險來看搬運車是OHS系統中最有可能起火的地方，面板可能受到起火之煙粒子的危害，而廣州潔凈車間使面板受到污染不能使用，造成財產損失，甚至造成無法如期交貨，影響公司商譽。OHS是否需要裝設排煙裝置，有待視可燃物的多寡決定。OHS系統內有玻璃面板輸送至各制程加工，目前有些公司的做法是在側墻安 裝FFU，且于OHS下方及側面設有極早期偵煙器。但內部卻無任何消防滅火裝置，萬一發生火災，是否有辦法實時反映滅火？另外以現有truss 層并無排煙設置，需考慮OHS系統內輸送的物品可燃的物質是否很高，都是要明了清楚，才有因應之道，降低營運風險。   

　　四、立倉(Stocker)消防探討  

　　立倉主要的重點在于消防撒水、火警偵測、排煙，舊世代玻璃面板較小的廠 房立倉高度較低，消防撒水只要選用適當的撒水頭安裝于天花板上即可有效的滅火，而不需貨架撒水頭。新世代廠房6代廠以上基板面積增大，高架儲存倉庫亦 應運而生，立倉(stocker)由高度亦從 5、6 公尺增加到 20 公尺以上，面積也從100m 以內增加至700m 以上，廣州潔凈車間貨架上面板的數量也愈來愈多，鑒于儲存物高價值 的面板，其中也存在許多潛在問題，火災之煙損、熱損及煙損即為其嚴重影響損失的因素，且立倉內并無任何防火或防煙的區域之規劃，可燃的塑料包裝材質也增加，一旦發生火災，高架儲存倉庫火災所造成財物損失是相當可觀的?，F行消防法規貨架內自動撒水頭以4m或6m高度間隔配置，由于貨架間無多余空間可安裝消防撒水裝置，撒水頭設置上有其困難，只能安裝于天花板、貨架最上端及側面墻上，效果將會打折扣，如果設計不當，還將無法有效滅火。廣州潔凈車間另外輸送過程當中的電動或機械都有可能產生微小的發火現象足以引燃包覆儲存物之塑料材質而造成大火，不可不甚。由于儲存物面板價值昂貴，一般立倉火災初期都交由極早型偵煙器處理，目前光電廠房不管是舊世代或是新世代廠房都必會安裝火警偵測器。為了就是在火災尚未形成前或火災初期，極早發現并完成滅火，將危害損失降到最低。如一旦 發生火災，必會產生煙，須將煙排放出潔凈室外，避免煙層擴大。然而在大區域面積之立倉內防煙區劃及排煙口常會干擾制程與立倉內的潔凈度，所以立倉防煙區劃及排煙亦是次世代光電廠防重要挑戰的項目。   

　　五、結論與建議  

　　次世代光電廠潔凈室消防于立倉(Stocker)及潔凈室防煙區劃較具挑戰性，也由于法規與保險損防的要求，雖滿足國內法規但無法滿足國外相關法規及標準 (NFPA、FM、UL等)，廣州潔凈車間目前業者對于潔凈室的安全常會依NFPA或保險業者之建議設置。次世代光電廠在生產上，設備占的地板面積愈來愈大，為了增加可以放置機臺的數量，許多非生產部分設施盡量高架化，高架上所使用的或存放物資增加。如果增加火載量，貨架火災延燒速度及火勢成長速率即為快速，其結果造成防火及滅火設計上的一項挑戰。次世代光電廠玻璃基板變大衍生了許多建廠困難，其中在消防上，由于機臺 設備大，需要藉由天車吊掛設備零件維修保養，也因天車會影響符合各類場所消防安全設備設置標準防煙區劃，建議采用功能性的防排煙設計，廣州潔凈車間不僅可節省天車設置成本，制程及設備維修保養更有彈性，前提需在建廠無時程壓力時。立倉高度增加，可燃物質也增加，火災滅火更加困難，所以如何克服貨架內撒水配置也是設計規劃上的另一項挑戰。