ISO 14644-9:2012

Cleanrooms and associated controlled environments - Part 9: Classification of surface cleanliness by particle concentration

ISO 14644-9:2012 establishes the classification of cleanliness levels on solid surfaces by particle concentration in cleanrooms and associated controlled environment applications. Recommendations on testing and measuring methods, as well as information about surface characteristics are also given ISO 14644-9:2012 applies to all solid surfaces in cleanrooms and associated controlled environments such as walls, ceilings, floors, working environments, tools, equipment and products. The surface particle cleanliness (SPC) classification is limited to particles between 0,05 µm and 500 µm. The following issues are not considered: requirements for the cleanliness and suitability of surfaces for specific processes; procedures for the cleaning of surfaces; material characteristics; references to interactive bonding forces or generation processes that are usually time-dependent and process-dependent; selection and use of statistical methods for classification and testing; other characteristics of particles, such as electrostatic charge, ionic charges, microbiological state, etc.

Salles propres et environnements maîtrisés apparentés — Partie 9: Classification de la propreté des surfaces par la concentration de particules

L'ISO 14644-9:2012 établit la classification des niveaux de propreté des surfaces solides par la concentration de particules, applicables aux salles propres et aux environnements maîtrisés apparentés. Des recommandations relatives aux essais et aux méthodes de mesurage, ainsi que des informations sur les caractéristiques des surfaces, sont également fournies. L'ISO 14644-9:2012 s'applique à toutes les surfaces solides dans les salles propres et environnements maîtrisés apparentés tels que les murs, les plafonds, les sols, les environnements de travail, les outils, les équipements et les produits. La classification de la propreté des surfaces par concentration de particules (SCP) se limite à des tailles de particules comprises entre 0,05 µm et 500 µm. L'ISO 14644-9:2012 n'aborde pas les points suivants: les exigences pour la propreté et l'adéquation des surfaces à des processus spécifiques; les modes opératoires de nettoyage des surfaces; les caractéristiques des matériaux; les références aux forces de liaison ou aux processus génération qui sont généralement fonction du temps et qui dépendent du procédé; le choix et l'utilisation de méthodes statistiques pour la classification et les essais; d'autres caractéristiques des particules, telles que la charge électrostatique, les charges ioniques, l'état microbiologique, etc.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 07-Aug-2012
• ICS: 13.040.35 - Cleanrooms and associated controlled environments
• Technical Committee: ISO/TC 209 - Cleanrooms and associated controlled environments
• Drafting Committee: ISO/TC 209 - Cleanrooms and associated controlled environments
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 09-May-2022
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 14644-9:2022 - Cleanrooms and associated controlled environments - Part 9: Assessment of surface cleanliness for particle concentration
• Effective Date: 23-Apr-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14644-9
First edition
2012-08-15
Cleanrooms and associated controlled
environments —
Part 9:
Classification of surface cleanliness by
particle concentration
Salles propres et environnements maîtrisés apparentés —
Partie 9: Classification de la propreté des surfaces par la concentration
de particules
Reference number
©
ISO 2012
©  ISO 2012
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved

Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
4  Abbreviated terms . 2
5  Classification system . 3
5.1  ISO-SCP classification format . 3
5.2  Designation . 6
5.3  General information on surface cleanliness by particle concentration . 6
6  Demonstration of compliance . 6
6.1  Principle . 6
6.2  Testing . 6
6.3  Test report . 7
Annex A (informative) Surface characteristics . 9
Annex B (informative) Descriptor for specific particle size ranges . 12
Annex C (informative) Parameters influencing the SCP classification . 15
Annex D (informative) Measurement methods for determining surface cleanliness by particle
concentration . 17
Bibliography . 25

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14644-9 was prepared by Technical Committee ISO/TC 209, Cleanrooms and associated controlled
environments.
ISO 14644 consists of the following parts, under the general title Cleanrooms and associated controlled
environments:
 Part 1: Classification of air cleanliness
 Part 2: Specifications for monitoring to prove continued compliance with ISO 14644-1
 Part 3: Test methods
 Part 4: Design, construction and start-up
 Part 5: Operations
 Part 6: Vocabulary
 Part 7: Separative devices (clean air hoods, gloveboxes, isolators, and mini-environments)
 Part 8: Classification of air cleanliness by chemical concentration
 Part 9: Classification of surface cleanliness by particle concentration
 Part 10: Classification of surface cleanliness by chemical concentration
Attention is also drawn to ISO 14698, Cleanrooms and associated controlled environments —
Biocontamination control:
 Part 1: General principles and methods
 Part 2: Evaluation and interpretation of biocontamination data
iv © ISO 2012 – All rights reserved

Introduction
Cleanrooms and associated controlled environments provide for the control of contamination to levels
appropriate for accomplishing contamination-sensitive activities. Products and processes that benefit from the
control of contamination include those in such industries as aerospace, microelectronics, optics, nuclear, and
life sciences (pharmaceuticals, medical devices, food, healthcare).
ISO 14644-1 to ISO 14644-8 and ISO 14698-1 and ISO 14698-2 (biological contamination) deal exclusively
with airborne particle and chemical contamination. Many factors, besides the classification of surface
cleanliness, should be considered in the design, specification, operation and control of cleanrooms and other
controlled environments. These factors are covered in some detail in other parts of ISO 14644 and ISO 14698.
This part of ISO 14644 provides a classification for the determination and designation of surface cleanliness
levels based on particle concentrations. This part of ISO 14644 also lists some methods of testing, as well as
procedure(s) for determining the concentration of particles on surfaces.
Where regulatory agencies impose supplementary guidelines or restrictions, appropriate adaptations of the
testing procedures might be required.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 14644-9:2012(E)

Cleanrooms and associated controlled environments —
Part 9:
Classification of surface cleanliness by particle concentration
1 Scope
This part of ISO 14644 establishes the classification of cleanliness levels on solid surfaces by particle
concentration in cleanrooms and associated controlled environment applications. Recommendations on
testing and measuring methods, as well as information about surface characteristics, are given in Annexes A
to D.
This part of ISO 14644 applies to all solid surfaces in cleanrooms and associated controlled environments,
such as walls, ceilings, floors, working environments, tools, equipment and products. The classification of
surface cleanliness by particle concentration (SCP) is limited to particles between 0,05 µm and 500 µm.
The following issues are not considered in this part of ISO 14644:
 requirements for the cleanliness and suitability of surfaces for specific processes;
 procedures for the cleaning of surfaces;
 material characteristics;
 references to interactive bonding forces or generation processes that are usually time-dependent and
process-dependent;
 selection and use of statistical methods for classification and testing;
 other characteristics of particles, such as electrostatic charge, ionic charges, microbiological state, etc.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 14644-6:2007, Cleanrooms and associated controlled environments — Part 6: Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14644-6:2007 and the following
apply.
3.1
descriptor for specific particle size ranges
differential descriptor that expresses SCP level within specific particle size ranges
NOTE The descriptor may be applied to particle size ranges of special interest or those particle size ranges that are
outside the range of the classification system, and specified independently or as a supplement to the SCP classes.
3.2
direct measurement method
assessment of the contamination without any intermediate steps
3.3
indirect measurement method
assessment of the contamination with intermediate steps
3.4
solid surface
boundary between the solid and a second phase
3.5
surface particle
solid and/or liquid matter adhered and discretely distributed on a surface of interest, excluding film-like matter
that covers the whole surface
NOTE Surface particles are adhered via chemical and/or physical interactions.
3.6
surface cleanliness by particle concentration
SCP
condition of a surface with respect to its particle concentration
NOTE The surface cleanliness depends upon material and design characteristics, stress loads (complexity of loads
acting on a surface) and prevailing environmental conditions, along with other factors.
3.7
surface cleanliness by particle concentration class
SCP class
grading number stating the maximum allowable surface concentration, in particles per square metre, for a
considered size of particles (SCP Classes 1 to 8)
3.8
surface cleanliness by particle concentration classification
SCP classification
level (or the process of specifying or determining the level) that represents maximum allowable surface
concentrations, in particles per square metre, for considered sizes of particles, expressed in terms of an
ISO SCP Class N
3.9
surface particle concentration
number of individual particles per unit of surface area under consideration
4 Abbreviated terms
For the purposes of this document, the following abbreviated terms apply.
AFM atomic force microscopy
CNC condensation nucleus counter
EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
ESCA electron spectroscopy for chemical analysis
ESD electrostatic discharge
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IR infrared (absorption spectroscopy)
OPC optical particle counter
PET polyethylene terephthalate
SCP surface cleanliness by particle concentration
SEM scanning electron microscopy
UV ultraviolet (spectroscopy)
WDX wavelength-dispersive X-ray spectroscopy
5 Classification system
5.1 ISO-SCP classification format
The class of surface cleanliness by particle concentration (SCP) in a cleanroom or associated controlled
environment shall be designated by a classification number, N, specifying the maximum total particle
concentration on surfaces permitted for a considered particle size. N shall be determined from the following
equation with the maximum permitted total particle concentration on the surface, C , in particles per
SCP;D
square metre of surface, for each considered particle size, D:
N
Ck (1)
SCP;D
D
where
C is the maximum permitted total surface concentration, in particles per square metre of surface, of

SCP;D
particles that are equal to or larger than the considered particle size; C is rounded to the
SCP;D
nearest whole number, using no more than three significant figures;
N is the SCP classification number, which is limited to SCP Class 1 through SCP Class 8; SCP Class
number N is represented by the measured particle diameter D, in micrometres;
NOTE N refers to the exponent base 10 for the concentration of particles at the reference particle size of 1 µm.
D is the considered particle size, in micrometres.
k is a constant 1, in micrometres.
NOTE 1 The SCP class based on the particle concentration can be a time- and process-dependent value due to the
dynamic characteristics of particle generation and transportation.
NOTE 2 Due to the complexity of statistical evaluations and readily available additional references, the selection and
use of statistical methods for classification and testing are not described in this part of ISO 14644.
The concentration C , as derived from Equation (1), shall serve as the definitive value. Table 1 presents
SCP;D
selected SCP classes and corresponding maximum cumulative permitted total surface concentrations for
considered particle sizes.
Figure 1 provides a representation of the selected classes in graphical form.
Table 1 — Selected SCP classes for cleanrooms and associated controlled environments
Units in particles per square metre
Particle size
SCP
Class
൒ 0,05 µm ൒ 0,1 µm ൒ 0,5 µm ൒ 1 µm ൒ 5 µm ൒ 10 µm ൒ 50 µm ൒ 100 µm ൒ 500 µm
SCP
(200) 100 20 (10)
Class 1
SCP
(2 000) 1 000 200 100 (20) (10)
Class 2
SCP
(20 000) 10 000 2 000 1 000 (200) (100)
Class 3
SCP
(200 000) 100 000 20 000 10 000 2 000 1 000 (200) (100)
Class 4
SCP
1 000 000 200 000 100 000 20 000 10 000 2 000 1 000 (200)
Class 5
SCP
(10 000 000) 2 000 000 1 000 000 200 000 100 000 20 000 10 000 2 000
Class 6
SCP
10 000 000 2 000 000 1 000 000 200 000 100 000 20 000
Class 7
SCP
10 000 000 2 000 000 1 000 000 200 000
Class 8
The values in Table 1 are concentrations of particles of the related particle size and SCP class per surface area of
one square metre (1 m ) equal to or larger than the considered particle size (C ).
SCP;D
For figures in parentheses, the corresponding particle sizes should not be used for classification purposes; select
another particle size for classification.
The minimum area for testing should be statistically representative of the surface under consideration.
NOTE Classification of the lower SCP classes requires numerous measurements to establish a significant value.

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Key
X considered particle size, D (µm)
Y particle concentration on a surface ≥ D, C (particles/m )
SCP;D
1 SCP Class 1
2 SCP Class 2
3 SCP Class 3
4 SCP Class 4
5 SCP Class 5
6 SCP Class 6
7 SCP Class 7
8 SCP Class 8
The solid classification lines shown on the graph shall be used for classification purposes. The dashed lines should not be
used for classification purposes.
NOTE Particle distribution on surfaces typically is not a normal distribution, but is affected by different factors, such
as roughness, porosity, electrostatic charge, deposition mechanisms, etc. (see Annex A).
2 5
EXAMPLE SCP Class 5 (1 µm) signifies that 1 m of surface may carry a maximum of 10 particles with a
2 4
considered particle size ൒ 1 µm (D = 1). SCP Class 5 (10 µm) signifies that 1 m of surface may carry a maximum of 10
particles per square metre with a considered particle size ൒ 10 µm (D = 10). Any other measured particle size (D = x)
which leads to a concentration that lies below the relevant SCP class line is within the specification of SCP Class 5 (x µm).
Figure 1 — SCP classes
For particle sizes out of the classification system and in cases where only a narrow particle range or individual
particle sizes are of interest, a descriptor can be used (see Annex B).
5.2 Designation
The SCP class number shall be formatted as follows: SCP Class N (D µm).
The designation of the SCP class for cleanrooms and associated controlled environments shall also include
the following:
a) the surface type measured;
b) the surface area measured;
c) the measurement method applied.
Details of measurement methods applied, including sampling techniques and measurement devices, should
be retrieved from test reports.
The considered particle size should be determined by agreement between the customer and supplier.
The SCP classification shall be stated in relation to the measured particle size diameter.
EXAMPLE 1 SCP Class 2 (0,1 µm); wafer or glass substrate, surface area: 310 cm ; surface particle counter.
EXAMPLE 2 SCP Class 5 (0,5 μm); inner wall of a bottle, surface area: 200 cm ; liquid dispersion — liquid particle
counter.
5.3 General information on surface cleanliness by particle concentration
Airborne particle concentration and surface particle concentration are generally related. The relationship is
dependent on many factors, such as airflow turbulence, rate of deposition, time of deposition, deposition
velocity, concentration within the air, and surface characteristics such as electrostatic charge (see A.2.4).
To determine surface cleanliness by particle concentration, various parameters (see Annex C) and surface
characteristics (see Annex A) that influence testing should be taken into account.
6 Demonstration of compliance
6.1 Principle
Compliance with SCP class requirements, as specified by the customer, is verified by performing tests and by
providing documentation of the results and conditions of the testing.
Details for demonstrating compliance (see 6.3) shall be agreed upon between the customer and supplier in
advance of testing.
6.2 Testing
Tests performed to demonstrate compliance shall be conducted in a controlled environment using suitable test
methods and calibrated instruments, whenever possible.
Direct and indirect test methods can be used for demonstrating compliance and are given in Annex D. The list
of typical methods described is not exhaustive. Alternative methods of comparable accuracy may be specified
by agreement.
NOTE Measurement by different methods, even when correctly applied, can produce different results of equal validity.
Repeated measurements are recommended.
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The test method and environment shall be agreed upon between the customer and supplier.
Precautions should be taken to reduce electrostatic charge around the test zone, since electrostatic charge
enhances particle deposition onto surfaces. If the surface is neither conductive, nor grounded or charge-
neutralized, electrostatic charges might occur (see Annex A). Therefore, test results may vary.
6.3 Test report
The results from testing each surface shall be recorded and submitted as a comprehensive report, along with
a statement of compliance or non-compliance with the specified SCP class(es).
The test report shall include as a minimum the following:
a) basic data:
 date and time of testing;
 name/address of the testing organization;
 name of testing personnel;
b) references consulted:
 standards;
 guidelines;
 regulations;
 number and year of publication of this part of ISO 14644, i.e. ISO 14644-9:2012;
c) environmental data:
 environmental conditions for sampling (i.e. temperature, humidity, cleanliness);
 environmental conditions for measurement (i.e. temperature, humidity, cleanliness) (not essential for
use with direct methods);
 location (room, etc.) used for the measurements;
d) specimen:
 clear identification of the test object;
 description of the test object;
 graph and/or sketch of test specimen;
e) test setup:
 photo and/or sketch of the test setup;
 description of operating parameters;
 description of measurement points;
 description of hardware used in the test setup;
f) measurement devices:
 identification of the instrument(s) and measuring devices used and current calibration certificate(s);
 measurement range of measuring devices used;
 reference of calibration certificates;
g) performing the test:
 relevant details of the test procedure used, with any available data describing deviations from the test
procedure (if agreed);
 surface condition before sampling (e.g. after cleaning, after packaging, under atmospheric or vacuum
conditions);
 specified test and measurement procedure/method;
 occupancy state(s) during sampling and measurement;
 specified test method(s);
 all agreed documentation (e.g. raw data, background particle concentrations, pictures, graphs,
cleaning and packaging);
 duration, location and position of sampling (not essential for use with direct methods);
 duration, location and position of measurement (not essential for use with direct methods);
 noticeable observations made during sampling/measurement, where applicable;
 number of measurements performed;
 clear identification of the position and the area of the surface measured and specific designations for
coordinates of the surface, if applicable;
h) results and analysis:
 visual inspection of the test surface before and after measurement, where applicable;
 measurement values and/or their analysis;
 statement of data quality;
 particle size ranges considered;
 test results, including particle concentration data for given particle sizes, for all tests performed;
 surface cleanliness by particle concentration class with designation expressed as SCP Class N;
 acceptance criteria for the clean surface, if agreed between the customer and supplier.

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Annex A
(informative)
Surface characteristics
A.1 Surface description
A surface is commonly characterized by its texture (such as roughness, porosity), its mechanical properties
(such as hardness) and its physicochemical properties (such as electrostatic surface charge and surface
tension). Each of these properties should be considered before selecting a test method for the surface
cleanliness classification, or as an aid for the interpretation of the test results.
A.2 Surface characteristics
A.2.1 Roughness
A.2.1.1 Description
As the roughness of a surface affects many of its physical properties, surface roughness is not easily
described by one single parameter, nor is it an intrinsic property of the surface. Roughness exists in two
principal planes: at right angles to the surface, where it may be characterized by height, and in the plane of
the surface, identified as “texture” and characterized by waviness. The roughness of a surface can be
determined by mechanical or optical methods.
A.2.1.2 Testing
A frequently used mechanical method for the determination of roughness is the stylus instrument (for example,
see ISO 4287 or ISO 4288).
Frequently used optical methods for the determination of roughness and porous texture are microscopes
(optical, confocal, interferometry, with/without tunnel effect, taper sectioning).
A.2.2 Porosity
A.2.2.1 Definition and description
Porosity is a measure of the void spaces in a material, and is expressed as a decimal between 0 and 1, or as
a percentage between 0 % and 100 %.
 Effective porosity (also called open porosity) refers to the fraction of the total volume in which fluid flow
is effectively taking place (this excludes dead-end pores or non-connected cavities).
 Macroporosity refers to pores equal to or greater than 50 nm in diameter. Fluid flow through macropores
is described by bulk diffusion.
 Mesoporosity refers to pores equal to or greater than 2 nm but less than 50 nm in diameter.
 Microporosity refers to pores smaller than 2 nm in diameter. Movement in micropores is by activated
diffusion.
A.2.2.2 Testing
There are several ways to estimate the porosity of a given material or mixture of materials, which is called
material matrix.
The volume/density method is fast and highly accurate (normally within 2 % of the actual porosity). The
volume and the weight of the material are measured. The weight of the material divided by the density of the
material gives the volume that the material takes up, minus the pore volume. Therefore, the pore volume is
simply equal to the total volume minus the material volume, or more directly (pore volume) = (total
volume)  (material volume).
The water saturation method is slightly more difficult, but is more accurate and more direct. Take a known
volume of the material and a known volume of water. Slowly dump the material into the water and allow it to
saturate while pouring. Allow it to sit for a few hours to ensure that the material is fully saturated. Then remove
the unsaturated water from the top of the beaker and measure its volume. The total volume of the water
originally in the beaker minus the volume of water not saturated is the volume of the pore space, or again
more directly (pore volume) = (total volume of water)  (unsaturated water).
Mercury intrusion porosimetry requires the sample to be placed in a special filling device that allows the
sample to be evacuated, followed by the introduction of liquid mercury. The size of the mercury envelope is
then measured as a function of increased applied pressure. The greater the applied pressure, the smaller the
pore entered by mercury. Typically, this method is used over the range of pores from 300 µm to 0,0 035 µm.
Because of increased safety concerns over the use of mercury, several non-mercury intrusion techniques
have been developed and should be considered as alternatives.
Nitrogen gas adsorption is used to determine fine porosity in materials. In very small pores, nitrogen gas
condenses on pore walls that are less than 0,090 µm in diameter. This condensation is measured either by
volume or weight.
A.2.3 Hardness
There are many National and International Standards on hardness tests for each material type. Hardness is
frequently measured by the penetrating force of a diamond ball or tip, by the indentation of a hard body or by
the rebound properties of an impactor.
The Rockwell, Brinell, Shore and Vickers method for metals is covered by ASTM E18-07. Geometry and
pressure are chosen at the beginning of the test, as a function of the thickness of the sample, the composition
of the metal and the supposed hardness.
A.2.4 Static electricity
A.2.4.1 Definition and description
Static electricity is defined as an electrical charge caused by an imbalance of electrons on the surface of a
material. This imbalance of electrons produces an electrostatic field that can influence the determination of the
surface cleanliness of objects. Electrostatic discharge (ESD) is defined as the transfer of charge between
bodies at different electrical potentials.
Any relative motion and physical separation of materials or flow of solids, liquids, or particle-laden gases can
generate electrostatic charges. Common sources of ESD include personnel, items made from common
polymeric materials, and processing equipment. ESD can damage parts by direct contact with a charged
source or by electric fields emanating from charged objects.
Charged surfaces can attract and hold particle contaminants. If the selected measurement method to
determine the surface cleanliness is based on an indirect detection of particles on surfaces (see D.2.3.3.5),
these measurement results might be inaccurate, as the particle removal is diminished. Therefore, especially
when using indirect measurement methods, action should be taken to reduce ESD effects.
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A.2.4.2 Testing
Determination of the ESD properties of the specimen surfaces may be helpful in estimating the influence of
the removal efficiency of particles from surfaces (e.g. IEC 61340-5-1, ISO 10015, IEST RP-CC022.2,
SEMI E43-0301, SEMI E78-0706).
A.2.5 Superficial tension
A.2.5.1 Definition
Superficial tension is the energy necessary to increase the surface by one area unit. It is usually defined as 
and expressed in joules per square metre (J/m ) or in newtons per metre (N/m).
A.2.5.2 Testing
The best-known method is the measurement of the contact angle by the “set drop” (see Reference [22] in the
Bibliography).
When a drop of liquid is brought into contact with a flat solid surface, its shape depends on the molecular force
within the liquid for cohesive force, or between the liquid and solid for adhesive force. The contact angle
between the liquid and solid is used as the surface tension index (see Figure A.1). It is generally found that
liquids with low surface tension easily wet most solid surfaces, giving a zero contact angle. The molecular
adhesion between solid and liquid is greater than the cohesion between the molecules of the liquid.
The contact angle measurement is performed with an optical method (10 to 50) magnifying the drop profile
set on the flat solid surface.

Key
1 gas
2 liquid
3 solid
Figure A.1 — Shape of a drop of liquid in contact with a solid surface when the contact angle is   90°

Annex B
(informative)
Descriptor for specific particle size ranges
B.1 Application
For particle sizes outside the range of the classification system, a differential descriptor can be used.
This descriptor can also be used for specific particle size ranges that are of special interest. In these cases,
the descriptor can be used in addition to the SCP classification.
B.2 Surface descriptor for specific particle size ranges
The N (particle number concentration of a specific particle size range) descriptor for specific particle size
ss
ranges may be specified independently or as a supplement to the SCP classes. The descriptor can be applied
to any particle size range of special interest.
The surface particle concentration C within the particle size range D and D is a differential value.
s L U
The N for a single particle size range is expressed in the format:
ss
NC;;D D a;b (B.1)

ss s L U
where
C is the maximum permitted total surface concentration, in particles per square metre of surface, of the
s
specified particle size range;
D is the lower limit of the specified particle size range, in micrometres;
L
D is the upper limit of the specified particle size range, in micrometres;
U
a is the measurement method used to determine particle size in the specified range;
b is the considered surface.
EXAMPLE 1 For the particle concentration on a metallic surface in the particle size range between 1 μm and 5 μm, the
2 2
required value is 10 000 particles/m (1,0 particles/cm ). The particle concentration is measured by an optical microscope.
The designation would be:
N 10 000;1; 5 optical microscope; metallic surface
ss
12 © ISO 2012 – All rights reserved

If two or more size ranges are used, apply Formula (B.2). N is then expressed in the format:
ss
CD;;Dab;
s1 L1 U1

CD;;D a;b
s2 L2 U2 2

 
N (B.2)
... ...
ss
 
CD;;Dab;
i
sLUii i

... ...

where
C is the maximum permitted total surface concentration, in particles per square metre of surface, of the
si
i-th particle size range;
D is the lower limit of the i-th particle size range, in micrometres;
Li
D is the upper limit of the i-th particle size range, in micrometres;
Ui
a is the measurement method used to determine particle size in the i-th range;
i
b is the considered surface.
EXAMPLE 2 For the particle concentration on a glass plate, based on the simultaneous use of a scattered-light scanner
in the particle size range between 0,1 μm and 0,5 μm, and an optical microscope in the particle size range between 5 μm
2 2 2 2
and 20 μm, the measured values are 9 000 particles/m (0,9 particles/cm ) and 500 particles/m (0,05 particles/cm ),
2 2
respectively. The values are within the maximum allowable limits of 10 000 particles/m and 500 particles/m , respectively.
The designation would be:
10 000; 0,1; 0,5
scattered light scanner; glass plate
N
ss
optical microscope; glass plate
500; 5; 20

When measurement methods and/or specific surfaces are not predefined or are not essential, designations
a and b might be omitted. In this case, the descriptor is expressed as follows:
NC;;D D (B.3)

ss s L U
where
C is the maximum permitted total surface concentration, in particles per square metre of surface, of the
s
specified particle size range;
D is the lower limit of the specified particle size range, in micrometres;
L
D is the upper limit of the specified particle size range, in micrometres.
U
Where only one particle size is of interest, the lower and upper limit in Formula (B.3) might be used to frame
the particle size of interest through an agreement between the customer and supplier.
2 2
EXAMPLE 3 For the particle size 5 μm, the required value is 200 particles/m (0,02 particles/cm ). D could be set to
L
4,5 μm and D could be set to 5,5 μm. The designation would be:
U
N 200; 4,5; 5,5

ss
When measurement methods and/or specific surfaces are not predefined or are not essential, designations
a and b might be omitted. The descriptor for two or more particle size ranges is expressed as follows:
CD;;D

s1 L1 U1

CD;;D

s2 L2 U2

N . (B.4)
ss

CD;;D
sLii Ui


...

EXAMPLE 4 For the particle concentration in the particle size ranges between 0,1 μm and 0,5 μm and between 5 μm
2 2 2 2
and 20 μm, the measured values are 9 000 particles/m (0,9 particles/cm ) and 500 particles/m (0,05 particles/cm ),
2 2
respectively. They are within the maximum allowable limits of 10 000 particles/m and 500 particles/m , respectively. The
designation would be:
10 000; 0,1; 0,5
N (B.5)
ss
500; 5; 20

14 © ISO 2012 – All rights reserved

Annex C
(informative)
Parameters influencing the SCP classification
C.1 Background
Parameters that may influence the testing and measuring of surfaces are presented in C.2. The information is
not exhaustive and there is no ranking. More detailed information on measurement methods and surface
characteristics is given in Annex D.
C.2 Parameters
C.2.1 Physical/chemical properties
 Surface energy states. The attraction and removal of particles might be influenced, for example, by
cohesive/adhesive characteristics and/or hydrophilic/hydrophobic properties of the surface.
 Porosity of the surface. In most cases, the higher the degree of porosity, the more complex the
distinction between surface imperfection and particle detection.
 Cleanability of the surface. When surfaces are difficult to clean, the discrimination between surface
imperfection and particle detection is complex.
 Optical characteristics of the surface. When direct test methods are applied, different optical
characteristics of the surface to be tested will lead to different measurement results. This difference is not
noted for indirect methods.
 Electrostatic properties of the surface. The electrostatic properties of the surface will influence the
attraction and removal of ESD-charged contamination.
 Magnetic characteristics of the surface. The magnetic characteristics of the surface will influence the
attraction and removal of materials with magnetic properties.
C.2.2 Shape of the surface and particles
 Morphology of the particle (round, flat, oval, peaked, etc.) and topography of the surface can influence
the measurement result.
 Surface condition (being cleaned, extruded, polished, etc.). The particle attachment force varies
depending on the surface condition. This variation also affects the removal efficiency of particles and the
ability to distinguish between particles, roughness and porosity.
 Roughness/porosity/waviness of the surface. The roughness, porosity or waviness will have an effect
on the efficiency of removing particles for indirect methods.
 Shape/geometry of particle. The shape of particles can also influence the measurement results. For
example, long particles and perfectly round particles can lead to the same optical particle counter values
after detaching the particles from the surface, but to completely different gravimetric values. In general,
fibres are considered as particles having an aspect (length-to-width) ratio of 10 or more.
C.2.3 Ability to measure/analyse and appropriate statistics for particle analysis
The number of measurements should lead to statistically significant results. Therefore, an appropriate
statistical method with regard to the frequency distribution of individual measurements should be used to
estimate the confidence limit.
 Ability to measure/analyse. Feasibility to perform the measurements, depending on the accessibility of
a measurement device to the specimen.
EXAMPLE Performing measurements within holes or microtubes.
 Ability to detect particles (direct or indirect methods). The ability to distinguish between surface
sedimented particles and surface imperfections (direct method) or the detachability of surface sedimented
particles (indirect method) will influence the SCP classification.
 Geometric size/surface area to be measured. Depending on the geometric size of the surface area to
be measured, different methods should be selected. In the majority of cases, the statistics for the number
of samples to be taken and how to analyse the measurement values should be developed individually.
 Inline capability. Several measurements should be taken for statistical significance. The influence of
measurement repeatability is diminished with inline options.
 Frequency distribution of individual measurements.
 Particle size(s) to be measured.
 Distribution of particles on surface area.
C.2.4 Particle origin
Particles on the surface can originate, for example, from material friction, deterioration, deposition of airborne
particles or chemical reaction of gaseous matters with the surface, forming solid or liquid products.
EXAMPLE 2NHH O SO NH SO .
 
32 3 4 4
16 © ISO 2012 – All rights reserved

Annex D
(informative)
Measurement methods for determining surface cleanliness by particle
concentration
D.1 Surface cleanliness by particle concentration
In order to obtain quantitative information on surface cleanliness, appropriate measurement methods should
be selected. In some cases where quantitative information cannot be ascertained on a surface, it is possible at
least to obtain a qualitative result. Qualitative results cannot be used for the surface cleanliness by particle
concentration classification defined in Clause 5.
D.2 Criteria for the measurement of surface cleanliness by particle concentration
D.2.1 General
The cleanliness of surfaces can be classified as soon as the particle contamination is detectable.
As a quantitative criterion for the evaluation and classification of the surface cleanliness, the number of all
adherent particles of undesired material should be determined. It should be possible to determine the
dimension and number in relation to the contaminated surface area (surface particle contamination).
NOTE The cleanliness classification of textiles and/or porous surfaces also takes into account particles which might
emanate from the specimen.
D.2.2 Requirements of the measurement method
The measurement method is essentially selected according to criteria determined by the surface being tested
and its characteristics. Some of the most important requirements are summarized below:
 information regarding particle characteristics (e.g. particle size, concentration, size distribution, material,
shape, position);
 feasible measuring positions (transportable measuring device, i.e. applicable even to large immovable
surfaces);
 measurements independent of surface characteristics (e.g. roughness, waviness, component shape);
 testing speed and effort involved (i.e. use of random sampling or series testing);
 flexibility (i.e. whether the method can be rapidly implemented on various surfaces of different
components);
 little or no surface alteration caused by the measurement procedure (i.e. measurement surfaces are not
altered as a result of being wetted with flushing fluids).
Due to the requirements mentioned, the measurement methods described in D.2.3 could be classified and be
limited for each of the applications.
D.2.3 Measurement methods
D.2.3.1 General
Ideally, surface cleanliness is assessed when test surfaces are of a low roughness and can be accessed by
the chosen measurement device. In principle, the following methods can be utilized to measure the particle
cleanliness of surfaces:
 direct methods;
 indirect methods.
In most cases, direct methods that do not require sample taking should be given priority. Generally, these
methods involve less measurement activity and are associated with fewer errors, thus giving more
reproducible results than indirect methods. However, depending on component and manufacturing
requirements (complex component shape, rough surface), indirect methods are often the only possible
alternative in order to determine the particle cleanliness of a surface.
D.2.3.2 Direct methods
Particles are recorded and measured directly on the test surface. Neither the component surface nor the
particles present on it should be altered or affected by the measurement. If a testing surface requires transport
to a measuring device, the transportation (handling, packaging) should be carried out so as to avoid any
further contamination from reaching the surface.
The methods are given in Table D.1 and have been characterized here according to the requirements to be
fulfilled and the limitations of the methods.
Table D.1 — Comparison of measurement methods for the direct detection of particles on surfaces
Method
Visual inspection  25 µm + + + + + ++ + + ++ ++ ++
Light microscope
 1,0 µm ++ ++ + ++ ++ + + + ++ ++ ++
(with image-processing)
Oblique-, glancing-,
side-light systems  0,5 µm ++ ++ + + ++ ++ + + ++ ++ ++
(with image-processing)
Scattered-light
 0,07 µm ++ ++ — ++ ++ — — — ++ — ++
scanner
SEM  0,01 µm + + ++ ++ ++ — — — — + +
AFM  0,01 µm + + ++ + ++ + + + — + +
Key: ++ highly suitable, + partially suitable, — unsuitable/not useful.
Particles that are not
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14644-9
Première édition
2012-08-15
Salles propres et environnements
maîtrisés apparentés —
Partie 9:
Classification de la propreté des surfaces
par la concentration de particules
Cleanrooms and associated controlled environments —
Part 9: Classification of surface cleanliness by particle concentration

Numéro de référence
©
ISO 2012
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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 2
4  Termes abrégés . 3
5  Système de classification . 3
5.1  Format de la classification SCP de l'ISO . 3
5.2  Désignation . 6
5.3  Informations générales sur la propreté de surface par la concentration de particules . 6
6  Démonstration de la conformité . 6
6.1  Principe . 6
6.2  Essais . 6
6.3  Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Caractéristiques des surfaces. 10
Annexe B (informative) Descripteur pour des domaines granulométriques spécifiques . 13
Annexe C (informative) Paramètres influençant la classification SCP . 16
Annexe D (informative) Méthodes de mesurage pour la détermination de la propreté des surfaces
par la concentration particulaire . 18
Bibliographie . 28

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14644-9 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 209, Salles propres et environnements
maîtrisés apparentés.
L'ISO 14644 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Salles propres et
environnements maîtrisés apparentés:
 Partie 1: Classification de la propreté de l'air
 Partie 2: Spécifications pour les essais et la surveillance en vue de démontrer le maintien de la
conformité avec l'ISO 14644-1
 Partie 3: Méthodes d'essai
 Partie 4: Conception, construction et mise en fonctionnement
 Partie 5: Exploitation
 Partie 6: Vocabulaire
 Partie 7: Dispositifs séparatifs (postes à air propre, boîtes à gants, isolateurs et mini-environnements)
 Partie 8: Classification de la propreté chimique de l'air
 Partie 9: Classification de la propreté des surfaces par la concentration de particules
 Partie 10: Classification de la propreté des surfaces par la concentration de produits chimiques
Il est également fait référence à l'ISO 14698, Salles propres et environnements maîtrisés apparentés —
Maîtrise de la biocontamination:
 Partie 1: Principes généraux et méthodes
 Partie 2: Évaluation et interprétation des données de biocontamination
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Introduction
Les salles propres et environnements maîtrisés apparentés permettent la maîtrise de la contamination à des
niveaux appropriés pour mener des activités sensibles à la contamination. Parmi les produits et procédés qui
bénéficient de cette maîtrise de la contamination figurent entre autres ceux de l'industrie aérospatiale, de la
micro-électronique, de l'optique, du nucléaire et des sciences biologiques (produits pharmaceutiques,
appareils médicaux, agroalimentaire et santé).
L'ISO 14644-1 à l'ISO 14644-8, et l'ISO 14698-1 et l'ISO 14698-2 (contamination biologique) traitent
exclusivement des particules en suspension dans l'air et de la contamination chimique. Outre la classification
de la propreté des surfaces, il convient de prendre en considération bien d'autres facteurs en vue de la
conception, de la spécification, de l'exploitation et de la maîtrise des salles propres et environnements
maîtrisés apparentés. Ces facteurs sont traités plus en détail dans d'autres parties de l'ISO 14644 et de
l'ISO 14698.
La présente partie de l'ISO 14644 définit une classification pour la détermination et la désignation des niveaux
de propreté des surfaces fondée sur les concentrations particulaires. La présente partie de l'ISO 14644
énumère également un certain nombre de méthodes d'essai ainsi qu'un(des) mode(s) opératoire(s)
permettant de déterminer la concentration particulaire sur les surfaces.
Lorsque des organismes de réglementation imposent des principes directeurs ou des restrictions
supplémentaires, des adaptations des modes opératoires d'essai peuvent s'avérer nécessaires.
NORME INTERNATIONALE ISO 14644-9:2012(F)

Salles propres et environnements maîtrisés apparentés —
Partie 9:
Classification de la propreté des surfaces par la concentration
de particules
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 14644 établit la classification des niveaux de propreté des surfaces solides par la
concentration de particules, applicables aux salles propres et aux environnements maîtrisés apparentés. Les
Annexes A à D fournissent des recommandations relatives aux essais et aux méthodes de mesurage, ainsi
que des informations sur les caractéristiques des surfaces.
La présente partie de l'ISO 14644 s'applique à toutes les surfaces solides dans les salles propres et
environnements maîtrisés apparentés tels que les murs, les plafonds, les sols, les environnements de travail,
les outils, les équipements et les produits. La classification de la propreté des surfaces par concentration de
particules (SCP) se limite à des tailles de particules comprises entre 0,05 µm et 500 µm.
La présente partie de l'ISO 14644 n'aborde pas les points suivants:
 les exigences pour la propreté et l'adéquation des surfaces à des processus spécifiques;
 les modes opératoires de nettoyage des surfaces;
 les caractéristiques des matériaux;
 les références aux forces de liaison ou aux processus génération qui sont généralement fonction du
temps et qui dépendent du procédé;
 le choix et l'utilisation de méthodes statistiques pour la classification et les essais;
 d'autres caractéristiques des particules, telles que la charge électrostatique, les charges ioniques, l'état
microbiologique, etc.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 14644-6:2007, Salles propres et environnements maîtrisés apparentés — Partie 6: Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14644-6:2007 ainsi que
les suivants s'appliquent.
3.1
descripteur pour des domaines granulométriques spécifiques
descripteur différentiel exprimant le niveau de SCP pour des domaines granulométriques spécifiques
NOTE Le descripteur peut être appliqué à des domaines granulométriques revêtant un intérêt particulier ou à des
granulométries qui ne s'inscrivent pas dans le domaine pris en compte par le système de classification, et qui sont
spécifiées de manière séparée ou en complément aux classes SCP.
3.2
méthode de mesurage directe
évaluation de la contamination sans étapes intermédiaires
3.3
méthode de mesurage indirecte
évaluation de la contamination avec des étapes intermédiaires
3.4
surface solide
limite entre le solide et une seconde phase
3.5
particule de surface
matière solide et/ou liquide qui adhère et qui est discrètement répartie sur la surface d'intérêt, à l'exclusion du
film qui couvre l'ensemble de la surface
NOTE Les particules de surface adhèrent par des interactions chimiques et/ou physiques.
3.6
propreté de surface par la concentration de particules
propreté de surface par la concentration particulaire
SCP
état d'une surface eu égard à sa concentration en particules
NOTE La propreté de la surface dépend des caractéristiques de matériau et de conception, des charges de
contraintes appliquées (complexité des forces agissant sur une surface donnée) et des paramètres environnementaux, en
complément d'autres facteurs.
3.7
classe de propreté d'une surface par la concentration de particules
classe SCP
indice de classification indiquant la concentration maximale admissible sur une surface, en particules par
mètre carré, pour une taille de particule donnée (classes SCP de 1 à 8)
3.8
classification de propreté d'une surface par la concentration de particules
classification SCP
niveau (ou procédé permettant de spécifier ou de déterminer le niveau) représentant, pour chaque taille de
particule considérée, les concentrations maximales admissibles sur les surfaces, en particules par mètre
carré, exprimé en termes de classe ISO SCP Classe N
3.9
concentration particulaire de surface
nombre de particules individuelles par unité de surface de la surface considérée
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4 Termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes abrégés suivants s'appliquent.
AFM microscopie à force atomique (atomic force microscopy)
CNC compteur de noyaux de condensation
EDX spectroscopie X à dispersion d'énergie (energy dispersive X-ray spectroscopy)
ESCA spectroscopie électronique pour l'analyse chimique (electron spectroscopy for chemical analysis)
ESD décharge électrostatique (electrostatic discharge)
IR infrarouge (spectroscopie d'absorption)
OPC compteur optique de particules (optical particle counter)
PET polyéthylène téréphtalate
SCP propreté de surface par la concentration de particules (surface cleanliness by particle concentration)
MEB microscopie électronique à balayage
UV ultraviolet (spectroscopie)
WDX spectroscopie X à dispersion de longueur d'onde (wavelength-dispersive X-ray spectroscopy)
5 Système de classification
5.1 Format de la classification SCP de l'ISO
La Classe de propreté de surface par la concentration de particules (SCP) dans une salle propre ou un
environnement maîtrisé apparenté doit être désignée par un numéro de classification, N, spécifiant la
concentration particulaire totale maximale sur la surface admise pour chaque taille de particule considérée. N
doit être déterminé à partir de l'équation suivante qui exprime la valeur maximale de la concentration
particulaire totale admise sur la surface C , en particules par mètre carré de surface, pour chaque taille
SCP;D
de particule considérée, D:
N
Ck (1)
SCP; D
D
où
C est la concentration de surface totale maximale admissible (en particules par mètre carré de
SCP;D
surface) des particules de taille supérieure ou égale à la taille de particule considérée. C
SCP;D
est arrondie à l'entier le plus proche, en se limitant à trois chiffres significatifs.
N est le numéro de classification SCP, allant de la Classe SCP 1 à la Classe SCP 8. Le numéro N
de Classe SCP est représenté par le diamètre de particule, D, mesuré en micromètres.
NOTE N fait référence à l'exposant en base décimale pour la concentration de particules à la taille de particule de
référence de 1 µm.
D est la taille de particule considérée, en micromètres.
k est une constante égale à 1, en micromètres.
NOTE 1 Du fait des caractéristiques dynamiques de la génération et du transport des particules, la Classe SCP fondée
sur la concentration particulaire peut être une valeur qui dépend du temps et du processus.
NOTE 2 Du fait de la complexité des évaluations statistiques et de références bibliographiques supplémentaires
facilement disponibles, le choix et l'utilisation de méthodes statistiques pour la classification et les essais ne sont pas
décrits dans la présente partie de l'ISO 14644.
La concentration C , calculée par la Formule (1), doit servir de valeur définitive. Le Tableau 1 présente les classes
SCP;D
SCP sélectionnées et la valeur cumulée maximale des concentrations particulaires correspondantes pour les tailles de
particules considérées.
La Figure 1 donne une représentation graphique des classes retenues.
Tableau 1 — Classes SCP retenues pour les salles propres et environnements maîtrisés apparentés
Unités en particules par mètre carré
Taille de particule
Classe
SCP
 0,05 µm  0,1 µm  0,5 µm  1 µm  5 µm  10 µm  50 µm  100 µm  500 µm
Classe
(200) 100 20 (10)
SCP 1
Classe (2 000) 1 000 200 100 (20) (10)
SCP 2
Classe (20 000) 10 000 2 000 1 000 (200) (100)
SCP 3
Classe (200 000) 100 000 20 000 10 000 2 000 1 000 (200) (100)
SCP 4
Classe 1 000 000 200 000 100 000 20 000 10 000 2 000 1 000 (200)
SCP 5
Classe (10 000 000) 2 000 000 1 000 000 200 000 100 000 20 000 10 000 2 000
SCP 6
Classe  10 000 000 2 000 000 1 000 000 200 000 100 000 20 000
SCP 7
Classe   10 000 000 2 000 000 1 000 000 200 000
SCP 8
Les valeurs du Tableau 1 sont les concentrations, pour la taille de particules et la classe SCP considérées et pour une surface de un
mètre carré (1 m ), en particules de taille supérieure ou égale à la taille de particules considérée (C ).
SCP;D
Pour ce qui concerne les chiffres entre parenthèses, il convient de ne pas utiliser à des fins de classification les tailles de particules
correspondantes; choisir une autre taille de particule pour la classification.
Il convient que la surface d'essai minimale soit, d'un point de vue statistique, représentative de la surface considérée.
NOTE La classification des classes SCP inférieures nécessite de multiples mesures pour pouvoir obtenir une valeur significative.

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Légende
X taille de particule considérée, D (µm)
Y concentration surfacique en particules ≥ D, C (particules/m )
SCP;D
1 Classe SCP 1
2 Classe SCP 2
3 Classe SCP 3
4 Classe SCP 4
5 Classe SCP 5
6 Classe SCP 6
7 Classe SCP 7
8 Classe SCP 8
Les lignes pleines de la classification présentée sur le graphique doivent être utilisées aux fins de
classification. Il convient de ne pas utiliser les lignes en pointillés à des fins de classification.
NOTE De manière générale, la distribution des particules sur les surfaces n'est pas une distribution normale, mais
elle est affectée par différents facteurs tels que la rugosité, la porosité, la charge électrostatique, les mécanismes de
dépôt, etc. (voir Annexe A).
2 5
EXEMPLE La Classe SCP 5 (1 µm) signifie que 1 m de surface peut porter au maximum 10 particules d'une taille
2 4
considérée ≥1 µm (D = 1). La Classe SCP 5 (10 µm) signifie que 1 m de surface peut porter au maximum 10 particules
par mètre carré d'une taille de particule considérée ≥ 10 µm (D = 10). Toute autre taille de particule mesurée (D = x)
donnant lieu à une concentration s'inscrivant au-dessous de la ligne de la classe SCP appropriée, répond à la
spécification de la Classe SCP 5 (x µm).
Figure 1 — Classes SCP
Pour les tailles de particules qui ne s'inscrivent pas dans le système de classification et dans les cas où
seulement une gamme étroite de particules ou de tailles de particules individuelles sont d'un intérêt particulier,
un descripteur peut être utilisé (voir l'Annexe B).
5.2 Désignation
Le numéro de classe SCP doit être noté selon le format suivant: Classe SCP  (D µm).
La désignation de la classe SCP pour des salles propres et environnements maîtrisés apparentés doit
également inclure les informations suivantes:
a) le type de surface mesuré;
b) la surface mesurée;
c) la méthode de mesurage appliquée.
Il convient que les détails relatifs aux méthodes de mesurage appliquées, y compris les techniques
d'échantillonnage et les appareils de mesure, soient extraits des rapports d'essais.
Il convient que la taille de particule prise en considération soit convenue par accord entre le client et le
fournisseur.
La classification SCP doit être indiquée par rapport au diamètre particulaire mesuré.
EXEMPLE 1 Classe SCP 2 (0,1 µm); plaque ou substrat en verre, surface: 310 cm ; compteur de particules
superficielles.
EXEMPLE 2 Classe SCP 5 (0,5 µm); paroi intérieure d'un flacon, surface: 200 cm ; compteur de particules liquides —
dispersion de liquide.
5.3 Informations générales sur la propreté de surface par la concentration de particules
La concentration de particules en suspension dans l'air et la concentration particulaire de surface sont en
général liées. La relation est dépendante de nombreux facteurs, tels que la turbulence du flux d'air, le taux du
dépôt, la durée du dépôt, la vitesse du dépôt, la concentration dans l'air, et les caractéristiques de surface
telles que la charge électrostatique (voir A.2.4).
Pour déterminer la propreté de surface par la concentration de particules, il convient que divers paramètres
(voir Annexe C) et caractéristiques de surface (voir Annexe A) qui influencent les essais soient pris en
compte.
6 Démonstration de la conformité
6.1 Principe
La conformité aux exigences de la classe SCP, telle que spécifiée par le client, est vérifiée en effectuant des
essais et en fournissant la documentation relative aux résultats et aux conditions d'essais.
Les détails concernant la démonstration de la conformité (voir 6.3) doivent être convenus avant les essais
entre le client et le fournisseur.
6.2 Essais
Les essais réalisés pour démontrer la conformité doivent être menés en environnement maîtrisé, en utilisant,
dans la mesure du possible, des méthodes d'essais appropriées et des instruments étalonnés.
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Des méthodes d'essais directes et indirectes peuvent être utilisées pour démontrer la conformité et sont
indiquées en Annexe D. La liste des méthodes types décrites n'est pas exhaustive. D'autres méthodes ayant
une exactitude comparable peuvent être spécifiées sous réserve d'un accord.
NOTE Des mesurages effectués selon des méthodes différentes, même correctement appliquées, peuvent donner
des résultats différents, mais tout aussi valables.
Il est recommandé d'effectuer des mesurages répétés.
La méthode et l'environnement d'essai doivent être convenus entre le client et le fournisseur.
Il convient de prendre les mesures nécessaires pour réduire la charge électrostatique autour de la zone
d'essai, car la charge électrostatique favorise les dépôts de particules sur les surfaces. Des charges
électrostatiques peuvent apparaître si la surface n'est pas conductrice, ni mise à la terre ni encore à charge
neutralisée (voir Annexe A). Des résultats d'essais différents peuvent donc être obtenus.
6.3 Rapport d'essai
Les résultats des essais effectués sur chaque surface doivent être enregistrés et remis sous forme de rapport
détaillé avec une déclaration de conformité ou de non-conformité à la ou aux classes SCP spécifiées.
Le rapport d'essai doit au minimum comporter les informations suivantes:
a) données générales:
 la date et l'heure de l'essai;
'
 le nom/l'adresse de lorganisme chargé des essais;
 le nom du personnel chargé des essais;
b) références consultées:
 les normes;
 les guides d'application;
 la réglementation;
 le numéro et l'année de publication de la présente partie de l'ISO 14644, c'est-à-dire ISO 14644-9:2012;
c) données environnementales:
 les conditions ambiantes d'échantillonnage (c'est-à-dire température, humidité, propreté);
 les conditions ambiantes de mesurage (c'est-à-dire température, humidité, propreté) (non essentielles
lorsqu'il s'agit de méthodes directes);
 l'endroit (salle, etc.) utilisé pour les mesurages;
d) échantillon:
 l'identification claire de la surface soumise à essai;
 la description de la surface soumise à essai;
 le graphique et/ou le croquis de l'échantillon d'essai;
e) environnement d'essai:
 la photo et/ou le graphique de l'environnement d'essai;
 la description des paramètres de fonctionnement;
 la description des points de mesurage;
 la description du matériel utilisé dans l'environnement d'essai;
f) dispositifs de mesurage:
 l'identification du ou des instruments et des dispositifs de mesurage utilisés ainsi que le ou les certificats
d'étalonnage correspondants en cours de validité;
 l'étendue de mesurage des appareils de mesure utilisés;
 la référence des certificats d'étalonnage;
g) réalisation de l'essai:
 les détails pertinents quant au mode opératoire d'essai utilisé, en fournissant les éventuelles données
disponibles décrivant des écarts par rapport au mode opératoire d'essai (si préalablement convenus);
 l'état de la surface avant le prélèvement (par exemple, après nettoyage, après conditionnement, sous
conditions atmosphériques ou sous vide);
 l'essai spécifié et le mode opératoire/méthode de mesurage;
 le (les) état(s) d'occupation lors de l'échantillonnage et des mesurages;
 la (les) méthode(s) d'essais spécifiée(s);
 l'ensemble des documents convenus (par exemple des données brutes, l'historique des concentrations
particulaires, des photographies, des graphiques, le nettoyage et le conditionnement);
 la durée, le lieu et l'emplacement de l'échantillonnage (non essentiels lorsqu'il s'agit de méthodes
directes);
 la durée, le lieu et l'emplacement du mesurage (non essentiels lorsqu'il s'agit de méthodes directes);
 observations apparentes faites pendant l'échantillonnage/mesurage, s'il y a lieu;
 le nombre de mesurages effectués;
 l'identification claire de l'emplacement et de la surface mesurée et, le cas échéant, les désignations
spécifiques des coordonnées de la surface;
h) résultats et analyse:
 l'inspection visuelle de la surface d'essai avant et après le mesurage, s'il y a lieu;
 les valeurs de mesurage et/ou leur analyse;
 le rapport de qualité des données;
 les gammes de dimension particulaire considérées;
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 les résultats d'essai, y compris les données relatives à la concentration particulaire, pour les tailles des
particules concernées, pour tous les essais effectués;
 la classe de propreté des surfaces par la concentration de particules avec une désignation exprimée sous
la forme SCP Classe N;
 les critères d'acceptation de la surface propre, s'ils ont été convenus entre le client et le fournisseur.
Annexe A
(informative)
Caractéristiques des surfaces
A.1 Description des surfaces
Une surface est en général caractérisée par sa texture (par exemple, la rugosité, la porosité), ses propriétés
mécaniques (par exemple, la dureté) et ses propriétés physico-chimiques (par exemple, la charge
électrostatique et la tension superficielle). Il convient de tenir compte de chacune de ces propriétés avant de
choisir une méthode d'essai pour la classification de la propreté de surface, ou pour l'interprétation des
résultats d'essai.
A.2 Caractéristiques des surfaces
A.2.1 Rugosité
A.2.1.1 Description
Étant donné que la rugosité d'une surface affecte de nombreuses propriétés physiques, il est peu aisé de
décrire cette rugosité au moyen d'un seul paramètre, par ailleurs il ne s'agit pas d'une propriété intrinsèque de
la surface. La rugosité existe dans deux plans principaux: perpendiculairement à la surface, où il est alors
possible de la caractériser par la hauteur, et dans le plan de la surface, identifiée par la notion de «texture» et
caractérisée par l'ondulation. La rugosité de la surface peut être déterminée par des méthodes mécaniques
ou optiques.
A.2.1.2 Essais
Pour la détermination de la rugosité, la méthode mécanique fréquemment utilisée fait appel à un stylet (par
exemple, voir l'ISO 4287 ou l'ISO 4288).
Pour la détermination de la rugosité et de la texture poreuse, les méthodes optiques utilisent fréquemment
différents types de microscopes (optique, confocal, interférométrique, à effet tunnel ou non, microtome).
A.2.2 Porosité
A.2.2.1 Définition et description
La porosité est une mesure des espaces vides d'un matériau, elle est exprimée en décimale comprise entre 0
et 1, ou en pourcentage entre 0 % et 100 %.
 La porosité réelle (également appelée porosité ouverte) renvoie à la fraction du volume total dans
laquelle l'écoulement de fluide a réellement lieu (ceci exclut les pores en cul-de-sac ou les cavités non
connectées).
 Le terme macroporosité fait référence à des pores d'un diamètre supérieur ou égal à 50 nm.
L'écoulement du fluide à travers les macropores est décrit par la diffusion en profondeur.
 La mésoporosité fait référence à des pores d'un diamètre supérieur ou égal à 2 nm et inférieur à 50 nm.
 La microporosité fait référence à des pores d'un diamètre inférieur à 2 nm. Dans les micropores, le
mouvement est obtenu par diffusion activée.
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A.2.2.2 Essais
Il existe plusieurs manières d'estimer la porosité d'un matériau ou d'un mélange de matériaux donné appelé
matrice de matériaux.
La méthode du rapport volume/masse volumique est rapide et hautement précise (en général ±2 % de la
porosité réelle). On mesure le volume et le poids du matériau. Le poids du matériau divisé par la masse
volumique du matériau donne le volume occupé par le matériau moins le volume des pores. Ainsi, le volume
des pores est tout simplement égal au volume total moins le volume du matériau ou, plus directement (volume
des pores) = (volume total) – (volume du matériau).
La méthode de la saturation à l'eau est légèrement plus difficile à réaliser, mais elle est plus précise et plus
directe. On utilise un volume connu de matériau ainsi qu'un volume connu d'eau. Tremper lentement le
matériau dans l'eau et le laisser saturer tout en versant. Le laisser reposer pendant quelques heures pour
s'assurer que le matériau est complètement saturé. Retirer ensuite l'eau non saturée du haut du bécher et
mesurer le volume. Le volume total de l'eau initialement contenue dans le bécher moins le volume d'eau
non saturée constitue le volume de l'espace poreux ou plus directement (volume des pores) = (volume total
d'eau) – (eau non saturée).
La porosométrie au mercure exige que l'échantillon soit placé dans un dispositif de remplissage spécial qui
permet de faire le vide dans l'échantillon pour ensuite introduire du mercure liquide. La dimension de
l'enveloppe de mercure est ensuite mesurée en fonction de l'augmentation de pression appliquée. Plus la
pression appliquée est importante et plus les pores pénétrés par le mercure sont petits. Cette méthode est
généralement utilisée pour des pores d'une dimension de 300 µm à 0,0 035 µm. Du fait des problèmes
croissants de sécurité liée à l'utilisation du mercure, de nombreuses techniques sans mercure ont été
développées et devraient être considérées comme solutions alternatives.
L'adsorption d'azote gazeux est utilisée pour mesurer les fines porosités des matériaux. Dans les pores très
petits, l'azote gazeux se condense sur les parois des pores d'un diamètre inférieur à 0,090 µm. Cette
condensation est mesurée en termes de volume ou de poids.
A.2.3 Dureté
Il existe pour chaque type de matériau de nombreuses Normes nationales et internationales d'essais de
dureté. La dureté est fréquemment mesurée par la force de pénétration d'une bille ou d'une pointe de
diamant, par l'empreinte d'un corps dur ou par les propriétés de rebondissement d'un percuteur.
Pour les métaux, les méthodes d'essai Rockwell, Brinell, Shore et Vickers sont décrites dans l'ASTM E18-07.
La géométrie et la pression sont sélectionnées au début de l'essai en fonction de l'épaisseur de l'échantillon,
de la composition du métal et de la dureté supposée.
A.2.4 Électricité statique
A.2.4.1 Définition et description
L'électricité statique est définie comme une charge électrique due à un déséquilibre d'électrons à la surface
d'un matériau. Ce déséquilibre d'électrons produit un champ électrostatique qui peur avoir une incidence sur
la détermination de la propreté de surface des objets. La décharge électrostatique (ESD) est définie comme le
transfert de charges entre des corps à des potentiels électriques différents.
Tout déplacement relatif et toute séparation physique de matériaux ou de flux de solides, de liquides ou de
gaz chargés en particules, peuvent engendrer des charges électrostatiques. Généralement, les charges
électrostatiques (ESD) proviennent du personnel, des objets en matériaux polymères et des équipements du
procédé. Les ESD peuvent endommager des pièces par contact direct avec une source chargée ou par des
champs électriques émanant des objets chargés.
Les surfaces chargées peuvent attirer et retenir des contaminants particulaires. Si la méthode de mesurage
choisie pour déterminer la propreté de la surface est fondée sur une détection indirecte des particules sur les
surfaces (voir D.2.3.3.5), les résultats de mesure correspondants peuvent être imprécis, car le retrait des
particules diminue. Par conséquent, notamment lorsque des méthodes de mesurage indirectes sont utilisées,
il convient que des dispositions soient prises pour réduire les effets des ESD.
A.2.4.2 Essais
La détermination des propriétés de l'ESD des surfaces testées peut être utile pour évaluer les effets sur
l'efficacité d'enlèvement des particules (par exemple CEI 61340-5-1, ISO 10015, IEST RP-CC022.2,
SEMI E43-0301, SEMI E78-0706).
A.2.5 Tension superficielle
A.2.5.1 Définition
La tension superficielle est l'énergie nécessaire pour augmenter la surface d'une unité d'aire. Elle est en
) ou en Newton par mètre (N/m).
général définie par le symbole  et exprimée en joules par mètre carré (J/m
A.2.5.2 Essais
La méthode la plus connue est le mesurage de l'angle de contact par la méthode de la «goutte déposée» (voir
la Référence [22] dans la Bibliographie).
Lorsqu'une goutte de liquide est mise en contact avec une surface solide plane, sa forme est fonction des
forces moléculaires au sein du liquide par la force de cohésion et entre le liquide et le solide par la force
d'adhésion. L'angle de contact angle entre le liquide et le solide est utilisé pour mesurer la tension
superficielle (voir la Figure A.1). Il s'avère qu'en général les liquides ayant une faible tension superficielle
mouillent plus facilement la plupart des surfaces solides, ce qui donne un angle de contact égal à zéro.
L'adhésion moléculaire entre solide et liquide est supérieure à la cohésion entre les molécules du liquide.
L'angle de contact est mesuré par une méthode optique (x10 à x50) agrandissant le profil de la goutte
déposée sur la surface solide plane.

Légende
1 gaz
2 liquide
3 solide
Figure A.1 — Forme d'une goutte de liquide en contact avec une surface solide
lorsque l'angle de contact est θ < 90°
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Annexe B
(informative)
Descripteur pour des domaines granulométriques spécifiques
B.1 Application
Pour les tailles de particules qui ne s'inscrivent pas dans l'étendue du système de classification, un
descripteur différentiel peut être utilisé. Ce descripteur peut également être utilisé pour des domaines
granulométriques spécifiques présentant un intérêt particulier. Dans ce cas, le descripteur peut être utilisé en
complément de la classification SCP.
B.2 Descripteur de surface pour des domaines granulométriques spécifiques
Le descripteur N (concentration d'un nombre de particules pour un domaine granulométrique spécifique)
ss
pour des domaines granulométriques spécifiques peut être indiqué de manière séparée ou en complément
aux classes SCP. Le descripteur peut être appliqué à tout domaine granulométrique revêtant un intérêt
particulier.
La concentration particulaire de surface C dans le domaine granulométrique D et D est une valeur
s L U
différentielle.
La valeur N pour un domaine granulométrique unique est exprimée sous la forme suivante:
ss
NC;;D D a;b (B.1)

ss s L U
où
C est la concentration de surface totale maximale admissible, en particules par mètre carré de surface,
s
du domaine granulométrique spécifié;
D est la limite inférieure du domaine granulométrique spécifié, en micromètres;
L
D est la limite supérieure du domaine granulométrique spécifié, en micromètres;
U
a est la méthode de mesurage utilisée pour déterminer la taille de particules dans le domaine
granulométrique spécifié;
b est la surface considérée.
EXEMPLE 1 Pour la concentration particulaire sur une surface métallique dans le domaine granulométrique
2 2
particulaire comprise entre 1 μm et 5 μm, la valeur requise est 10 000 particules/m (1,0 particule/cm ). La concentration
particulaire est mesurée au microscope optique. La désignation serait la suivante:
N 10 000;1; 5 microscope optique; surface métallique
 
ss
Si deux ou plusieurs domaines granulométriques sont considérés, appliquer la Formule (B.2). N est alors
ss
exprimé sous la forme suivante:
CD;;Dab;
s1 L1 U1 1

CD;;D a;b
s2 L2 U2 2
 
N (B.2)
... ...
ss
 
CD;;D ab;

sLUii i i

...
...

où
C est la concentration de surface totale maximale admissible, en particules par mètre carré de surface,
si
du i-ième domaine granulométrique;
D est la limite inférieure du i-ième domaine granulométrique, en micromètres;
Li
D est la limite supérieure du i-ième domaine granulométrique, en micromètres;
Ui
a est la méthode de mesurage utilisée pour déterminer la taille de particules dans le i-ième domaine
i
granulométrique;
b est la surface considérée.
EXEMPLE 2 Pour déterminer la concentration particulaire sur une plaque de verre, on utilisera un compteur optique
pour le domaine granulométrique compris entre 0,1 μm et 0,5 μm, puis un microscope optique dans le domaine
granulométrique compris entre 5 μm et 20 μm. Les valeurs mesurées sont respectivement de 9 000 particules/m
2 2 2
(0,9 particules/cm ) et de 500 particules/m (0,05 particules/cm ). Les valeurs s'inscrivent respectivement dans les limites
2 2
maximales admissibles de 10 000 particules/m et 500 particules/m . La désignation serait la suivante:
10 000 ; 0,1; 0,5
compteur optique, plaque de verre
N
SS
microscope optique, plaque de verre
500 ; 5; 20

Lorsque des méthodes de mesurage et/ou des surfaces spécifiques ne sont pas prédéfinies ou ne sont pas
essentielles, il est admis d'omettre les désignations a et b. Dans ce cas, le descripteur est exprimé comme
suit:
NC;;D D (B.3)

ss s L U
où
C est la concentration de surface totale maximale admissible, en particules par mètre carré de surface,
s
du domaine granulométrique spécifié;
D est la limite inférieure du domaine granulométrique spécifié, en micromètres;
L
D est la limite supérieure du domaine granulométrique spécifié, en micromètres.
U
Lorsqu'une seule taille de particules est étudiée, les limites inférieure et supérieure données dans la
Formule (B.3) peuvent être utilisées pour circonscrire la taille de particule d'intérêt, après accord entre le client
et le fournisseur.
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2 2
EXEMPLE 3 Pour une taille de particules de 5 μm, la valeur exigée est de 200 particules/m (0,02 particules/cm ).
D pourrait être fixée à 4,5 μm et D à 5,5 μm. La désignation serait la suivante:
L U
N 200; 4,5; 5,5

ss
Lorsque des méthodes de mesurage et/ou des surfaces spécifiques ne sont pas prédéfinies ou ne sont pas
essentielles, il est admis d'omettre les désignations a et b. Le descripteur pour deux domaines
granulométriques ou plus s'exprime sous la forme suivante:
CD;;D
s1 L1 U1

CD;;D

s2 L2 U2

N . (B.4)
ss


CD;;D
sLii Ui


...

EXEMPLE 4 Pour la concentration particulaire dans les domaines granulométriques comprises entre 0,1 μm et 0,5 μm
2 2
et entre 5 μm et 20 μm, les valeurs mesurées sont respectivement de 9 000 particules/m (0,9 particules/cm ) et de
2 2
500 particules/m (0,05 particules/cm ). Elles s'inscrivent respectivement dans les limites maximales admissibles de
2 2
10 000 particules/m et 500 particules/m . La désignation serait la suivante:
10 000; 0,1; 0,5

N (B.5)

ss
500; 5; 20

Annexe C
(informative)
Paramètres influençant la classification SCP
C.1 Généralités
Les paramètres pouvant avoir une incidence sur les essais et les mesurages des surfaces sont présentés en
C.2. Les informations ne sont pas exhaustives et il n'y a pas de classement. Des informations plus détaillées
sur les méthodes de mesurage et les caractéristiques des surfaces sont données en Annexe D.
C.2 Paramètres
C.2.1 Propriétés physico-chimiques
 États de tension superficielle. L'attraction et l'enlèvement des particules pourraient être influencés, par
exemple, par les caractéristiques de cohésion/adhésion et/ou les propriétés hydrophiles/hydrophobes de
la surface.
 Porosité de la surface. Dans la plupart des cas, plus la porosité est élevée, plus il est difficile de faire la
distinction entre un défaut de surface et la détection de particules.
 Aptitude au nettoyage de la surface. Lorsque les surfaces sont difficiles à nettoyer, la distinction entre
les défauts de surface et les particules est complexe.
 Caractéristiques optiques de la surface. Si des méthodes d'essai directes sont appliquées, des
caractéristiques optiques différentes de la surface soumise à essai donnent lieu à des résultats de
mesure différents. Une telle différence n'est pas observée avec des méthodes indirectes.
 Propriétés électrostatiques de la surface. Les propriétés électrostatiques de la surface auront une
incidence sur l'attraction et l'enlèvement de contaminations particulaires chargées électrostatiquement.
 Caractéristiques magnétiques de la surface. Les caractéristiques magnétiques de la surface auront
une incidence sur l'attraction et l'enlèvement de particules avec des propriétés magnétiques.
C.2.2 Forme de la surface et des particules
 Morphologie de la particule (ronde, plane, ovale, irrégulière, etc.) et topographie de la surface peuvent
avoir une incidence sur le résultat des mesures.
 État de la surface (nettoyée, extrudée, polie, etc.). La force d'adhésion des particules varie en fonction
de l'état de la surface. Cette variation a également une incidence sur l'efficacité de retrait des particules
et l'aptitude à faire la distinction entre les particules, la rugosité et la porosité de la surface.
 Rugosité/porosité/ondulation de la surface. La rugosité, la porosité ou la planéité de la surface, auront
un effet sur l'efficacité de retrait des particules dans le cas des méthodes indirectes.
 Forme/géométrie des particules. La forme des particules peut également avoir une incidence sur les
résultats des mesures. Par exemple une fois détachées de la surface, des particules longues et des
particules parfaitement rondes peuvent donner les mêmes valeurs mesurées au compteur optique de
particules, mais donneront des résultats totalement différents si la détermination est gravimétrique. En
général, les fibres sont considérées comme des particules ayant un rapport de forme (longueur/largeur)
supérieur ou égal à 10.
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C.2.3 Aptitude aux mesurages/analyses et méthodes statistiques convenant à l'analyse des
particules
Il convient que le nombre de mesurages donne des résultats significatifs d'un point de vue statistique. Par
conséquent, il est recommandé d'utiliser une méthode statistique appropriée en ce qui concerne la distribution
des fréquences de mesures individuelles, afin d'estimer l
...