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什麽是环境微振动?

常见问题|什麽是环境微振动?

#半导体领域

#预知保养

设备运转时,就会发生振动。所以泛指工厂内的各式设备、以及工作人员或搬运车辆移动时所发生的振动。厂外经过的重载车辆、或是建筑工地打地桩、风力 、地震等等,只要会对建筑产生作用力的都会影响到建物发生微振动。

什麽是环境微振动?

什麽是环境微振动?
什麽样的振动是归类于环境微振动?

设备表现不良?环境微振动影响? 为了避免因为设备机能表现所造成的产品不良,关于环境振动建筑物结构已有制定振动规范标准,不仅仅是要求不能倾斜、倒塌,更不能有会影响设备运作的任何微小振动。无论是厂区内部楼板的强度、设备本身的运转、或厂房其他设备的影响、厂房内的噪音等,都会成为振动的来源。而厂区外的影响则包括外部交通工具、附近厂房的施工、地震等,也都是微振动的来源。

振动来源
厂区的振动来源大致上可以分为哪些?

内部振动源:设备运转时,就会发生振动。所以泛指工厂内的各式设备、以及工作人员或搬运车辆移动时所发生的振动。

外部振动源:厂外经过的重载车辆、或是建筑工地打地桩、风力 、地震等等,只要会对建筑产生作用力的都会影响到建物发生微振动。

先进製程不断的发展与提升,是现在世界各大半导体厂的首要目标,製程能够得以持续的进步,除了大量研发人员的投入,相对应製程设备与量测仪器的投资与技术提升是进步很大之关键,而这些高精密的仪器则更需要有良好的环境才可以发挥其最大的效能。精密製程设备与量测仪器之振动因素已成为高科技产业导入先进製程之主要问题之一,因此各大半导体厂在规划新厂时,振动的影响也势必成为各大半导体厂所必须面对重大的课题之一。

环境微振动
为什麽厂房需要特别注意环境微振动?

设备会因为环境振动而影响得到的结果,而对于因为外界环境的振动影响要求也会因为设备对精度有不同的要求。一般来说,越要求高精度的设备要求越高,例如原子力显微镜、电子显微镜、高倍率显微镜、半导体的曝光机、光学元件模组镜面加工等等,由于这些设备会透过外界的振动将有很大的机会影响到设备机能的表现及产品的成果。

当厂房环境振动的条件无法达到设备本身需求的振动规格(Specification)时,将会造成製程设备的良率降低,也会造成量测仪器无法放大更高的倍率以检测愈来愈细微的线宽,从而影响到整个高阶製程的发展,因此安装精密的隔振动设备,亦即主动式、被动式的隔振动系统,已经被认为是一种可以直接影响晶圆生产良率的事实。

什麽样的振动是归类于环境微振动?
何谓微振动?微振动的定义泛指频率在 2~100 Hz,振幅在 50 μm/s 以下之振动量。无论是厂区内部楼板的强度、设备本身的运转、或厂房其他设备的影响、厂房内的噪音等,都会成为振动的来源 (Source)。而厂区外的影响则包括外部交通工具、附近厂房的施工、地震等,也都是微振动的来源。

厂区环境微振动可适用何种振动规范?
为了避免因为设备机能表现所造成的产品不良,关于环境振动建筑物结构已有制定振动规范标准,不仅仅是要求不能倾斜、倒塌,更不能有会影响设备运作的任何微小振动,这种规范国际标准组织有制定一系列跟机械振动有关的ISO-10816标准,而国外学者依据不同设备的需求提出振动规范,Vibration Criteria,简称VC,定义可参考如下图示:

振动服务量测

在实验室或厂房中,振动的产生常会对于仪器设备有直接或间接的影响。轻微的可能造成实验数据上的问题,严重的话则会使设备机台损坏而造成更大的损失。

固德科技推出振动量测服务,可以藉由量测环境、机台找出振动来源,避免影响实验或製程结果,甚至可以藉由量测马达转子等机具的振动以评估机台品质,达到预知保养的目的!为您把钱花在刀口上,并提升产能及工作效率!

振动服务量测
振动服务量测

振动服务量测

#数位转型 #物联网 #ESG

规范说明
厂区环境微振动可适用何种振动规范

为了避免因为设备机能表现所造成的产品不良,关于环境振动建筑物结构已有制定振动规范标准,不仅仅是要求不能倾斜、倒塌,更不能有会影响设备运作的任何微小振动,这种规范国际标准组织有制定一系列跟机械振动有关的 ISO-10816 标准,而国外学者依据不同设备的需求提出振动规范,Vibration Criteria,简称 VC,定义可参考如下表:

振动规范最大振动值
微米/秒(rms)
加工尺寸微米建议适用环境描述
办公室
Office
400 (84dB)
  • 明显振动、适用于工厂与无振动管制区。
一般工业区
Workshop
800 (90dB)
  • 有感振动、适用于办公室与无振动管制区。
住宅区
Residential Day
200 (78dB)75
  • 微感振动、适用于住宅区、电脑机房
  • 一般检测设备
  • 多数20倍内之光学显微镜。房
手术室
Operating Theatre (ISO)
100 (72dB)25
  • 无感振动、适用于实验室、精密检测设备。
  • 多数100倍内之光学显微镜。
VC-A50 (66dB)8
  • 适用于微量天平、光学天平。
  • 近接式和投射式调准器(aligner)
  • 多数400倍内之光学显微镜等。
VC-B25 (60dB)3
  • 适用于解析度微3微米之步进式检验机(Stepper)
  • 平板印刷机
  • 多数1000倍内之光学显微镜。
VC-C12.5 (54dB)1
  • 适用于解析为1微米线宽之平板印刷机和检验机。
  • 大部分光电厂精密设备。
VC-D6.25 (48dB)0.3
  • 适用于TEMs、SEMs等高要求之电子显微镜。
  • E-Beam、Scanner等系统。
  • 大部分晶圆厂精密设备。
VC-E3.125 (42dB)0.1
  • 适用于雷射路径长、对准目标极小
  • 特殊动态稳定需求的精密仪器。
  • 奈米级製程设备。
  • 为多数厂房环境难以达成的规格标准。
厂区环境微振动

在半导体工业进入奈米级线路以后,对建物的要求再加上了NIST-A跟NIST-A1的规范 :这两个规范可以说主要目的是在补充 VC 规范在低频范围的不足。

Performance Cases
环境微振动相关实绩