随着人工智能、5G通信、新能源汽车、工业自动化和智能制造等产业持续发展,半导体已经成为现代工业体系中非常重要的基础产业。晶圆制造、封装测试以及各种半导体设备,对生产环境、控制系统、电气安全和设备连续运行能力都提出了越来越高的要求。
近日,威图发布半导体行业解决方案,针对半导体工厂在环境控制、设备稳定性、能源管理、数据安全以及生产设备配套等方面的实际需求,从工厂厂务与公用工程系统,到具体生产设备端的控制柜和配电系统,形成更加完整的应用思路。
对于半导体工厂来说,机柜并不是简单的设备安装载体。生产现场往往涉及洁净环境、温度控制、腐蚀性气体、高湿、高温以及长时间连续运行等复杂条件,电气设备一旦受到环境因素影响,就可能造成控制系统异常,进一步影响生产节拍和产品质量。因此,机柜结构、柜内温控、电气配电、线缆管理以及后期维护,都需要在设计阶段进行综合考虑。
威图此次推出的半导体行业解决方案,正是围绕这些实际需求展开。
在半导体工厂的厂务与公用工程系统中,FMCS厂务监控系统、超纯水系统、废水处理系统、HVAC暖通空调系统、电气控制系统以及IT基础设施共同构成生产运行的基础。任何一个环节出现异常,都可能对整个工厂的稳定运行产生影响。
在FMCS厂务监控系统中,威图机柜可以作为控制与监测设备的结构平台,通过VX25机柜系统提供可靠的安装空间和扩展能力。配合Blue e+温控产品、过滤风扇、小箱体以及IoT相关模块,可以进一步完善柜内环境管理和数据采集能力。
对于半导体行业而言,柜内温度并不是一个可以忽略的问题。PLC、变频器、工业交换机、电源模块以及其他电子元件在持续运行过程中都会产生热量,如果机柜内部散热条件不足,容易造成元件温升过高,从而影响设备寿命和运行稳定性。因此,根据柜内热负荷合理选择威图空调或者过滤风扇,是控制柜设计过程中非常重要的一环。
在超纯水系统中,机柜需要面对潮湿、防腐以及连续运行等要求。威图可以通过标准化机柜、小箱体、温控产品以及照明等产品组合,为水处理控制系统提供较完整的设备安装环境。对于水质参数采集、自动控制和现场监测等环节,小箱体也能够提供灵活的仪表安装空间。
废水处理系统则是半导体工厂中另一个对设备防护要求较高的应用场景。半导体生产废水可能包含多种化学物质,因此控制柜除了需要满足自动化设备安装和布线需求,还需要考虑防护、防腐以及柜内环境稳定性。威图机柜结合相应的风扇、照明和温控产品,可以为药剂投加、自动控制及监测系统提供稳定的设备安装基础。
随着半导体工厂自动化程度提高,IT基础设施的重要性也越来越突出。生产数据、设备运行数据、工艺参数和质量追溯信息都需要稳定的网络和数据中心基础设施进行支撑。威图VX IT机柜可以应用于服务器、网络通信以及数据处理设备,并通过合理的气流管理和温控设计,为IT设备提供稳定的运行环境。
半导体工厂对通信系统的要求不仅是设备能够安装进去,还需要考虑EMC、电缆管理、空间利用率以及后期维护。尤其是在数据量持续增加的情况下,通信机柜和服务器机柜的结构可靠性、扩展能力以及环境适应能力都会直接影响IT系统的稳定运行。
除了厂务系统之外,威图此次半导体行业解决方案还有一个值得关注的方向,就是向生产设备端进一步延伸。
从单晶炉、切片磨片,到光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、清洗抛光,再到测试分选和先进封装,不同生产设备所处的工艺环境并不完全相同,因此控制柜也不能简单采用完全相同的配置。
例如单晶炉应用对控制系统的环境适应能力要求较高,威图机柜可以根据设备结构进行定制,同时结合过滤风扇、小箱体和悬臂系统,为现场操作和电气元件安装提供更加灵活的空间。对于设备供电部分,还可以结合威图母线系统进行电力分配。
在刻蚀设备中,高温以及腐蚀性气体等因素会对电气控制系统形成挑战。模块化机柜设计可以让线路和电气元件得到更加合理的分区,同时方便后期扩展和维护。配合威图母线系统,可以在有限空间内实现更加紧凑的电力分配。
涂胶显影设备对电气控制系统的抗干扰能力和环境防护同样有较高要求。通过灵活的机柜配置、合理的配电布局以及防尘防潮设计,可以提高设备控制系统的稳定性,同时改善后期维护人员对元件和线路的操作可达性。
设备端配电柜也是半导体生产设备中非常重要的一部分。随着设备内部用电回路越来越复杂,传统点对点的配电方式在空间、维护以及扩展方面容易受到限制。威图配电系统和母线解决方案可以根据设备的实际电流等级和回路需求进行组合,为设备级能源分配提供更加灵活的实现方式。
在氧化炉等高温、高湿应用环境中,控制柜需要同时考虑密封、防腐、散热和电力分配。非标准机柜与母线系统结合,可以根据设备实际结构进行调整,使控制柜不再受到标准尺寸的单一限制,更容易适应不同半导体设备的空间布局。
从这些应用可以看出,威图在半导体行业中的优势并不只是某一种机柜产品,而是能够把机柜、温控、配电、母线、IT基础设施以及数字化监测等产品按照具体应用场景进行组合。
这也是半导体行业与普通工业控制柜应用之间比较明显的区别。半导体设备往往更加重视长期连续运行、环境稳定性、空间利用率以及维护便利性,一个控制柜的设计往往需要同时考虑机械结构、电气系统、温控和现场工艺环境。
对于设备制造商而言,标准化机柜平台能够减少重复设计工作,同时保留一定的定制空间。对于半导体工厂而言,标准化程度提高以后,也有利于后期设备维护、备件管理和扩展改造。
从厂务系统到设备端,威图的半导体行业解决方案形成了一条比较清晰的产品应用链。VX25机柜可以承担大型控制系统和自动化设备的结构基础,VX IT机柜可以服务于网络及IT设备,Blue e+等温控产品用于解决柜内热管理问题,过滤风扇用于空气循环和散热,威图母线系统用于电力分配,而小箱体和IoT相关产品则可以进一步满足现场监测和数字化应用需求。
对于半导体工厂来说,设备采购只是整个生命周期中的一个环节。真正影响长期运行成本的,还有安装调试、维护、备件供应以及出现故障后的响应速度。因此,解决方案能否覆盖设备从设计、选型、安装到运行维护的全过程,同样非常重要。
威图此次发布的半导体行业解决方案,也体现出从单一产品向系统化应用延伸的思路。对于半导体设备制造商来说,可以从设备结构和工艺条件出发进行机柜、温控和配电设计;对于半导体工厂,则可以从厂务系统、IT基础设施以及生产设备三个层面综合考虑电气基础设施建设。
广东诚建电气长期从事威图机柜、威图空调、威图母线及相关电气产品的应用与服务,在实际项目中也越来越明显地感受到,客户对于机柜产品的需求正在从“能够安装设备”逐渐转向“能够长期稳定运行”。尤其是在高密度、高自动化和连续生产环境中,柜体结构、温控、电气安全和维护便利性往往需要同步考虑。
随着半导体产业继续向先进制程、智能制造和高可靠性方向发展,生产设备以及厂务系统对电气基础设施的要求还会不断提高。威图此次针对半导体行业推出完整解决方案,为机柜、温控、配电和IT基础设施在半导体工厂中的应用提供了更加系统的思路,也让威图机柜等产品能够进一步深入到半导体生产全流程的不同应用场景中。