Làm cách nào để cấu hình EFU của thiết bị in thạch bản? Các điểm chính của làm sạch cục bộ, ổn định luồng không khí và giao diện không gian

Câu trả lời trực tiếp: EFU của thiết bị in thạch bản phải được cấu hình xung quanh các khu vực bên trong thiết bị thực sự cần được bảo vệ. Trước tiên, hãy xác nhận đường truyền của wafer từ khi đi vào thiết bị đến khi rời khỏi thiết bị, sau đó xác định các rủi ro hạt có thể xảy ra do mở cửa, chuyển động cơ học, bảo trì nhân sự và xả thiết bị, và cuối cùng xác định vị trí của EFU, phạm vi cung cấp không khí hiệu quả, thể tích không khí, áp suất tĩnh, hiệu quả lọc và phương pháp điều khiển.

Thiết bị in thạch bản thường có yêu cầu cao về kiểm soát hạt, độ ổn định của luồng không khí và không gian bên trong của thiết bị. Cấu hình EFU không thể chỉ phụ thuộc vào số lượng thiết bị có thể được lắp đặt trên đỉnh thiết bị, cũng như không thể chỉ áp dụng theo tốc độ gió cố định. Một giải pháp phù hợp phải cho phép không khí sạch bao phủ các khu vực nhạy cảm đồng thời tránh luồng không khí tốc độ cao, xoáy cục bộ hoặc thay đổi áp suất của thiết bị gây cản trở hoạt động bình thường.

Thiết bị in thạch bản EFU nên giải quyết những vấn đề gì trước tiên?

Thiết bị in thạch bản sử dụng EFU, thường không đạt được mức độ sạch giống hệt nhau bên trong toàn bộ thiết bị mà để liên tục bảo vệ các khu vực cụ thể.

Những lĩnh vực này có thể bao gồm:

• Vị trí lưu trữ tạm thời sau khi wafer đi vào thiết bị;

• Khu vực chuyển wafer và hoạt động của robot;

• Xác định vị trí, căn chỉnh hoặc phát hiện các khu vực quan tâm;

• Nơi các tấm bán dẫn được chuyển giao giữa các mô-đun khác nhau;

• Các khu vực gần các khe hở bên ngoài dễ bị ảnh hưởng bởi không khí xung quanh;

• Những không gian cần nhanh chóng khôi phục lại trạng thái sạch sẽ sau khi bảo trì.

Do đó, nhiệm vụ quan trọng nhất trước khi định cấu hình EFU không phải là chọn mô hình mà là trả lời ba câu hỏi:

1. Những khu vực nào cần được cung cấp không khí sạch trực tiếp?

2. Các hạt có thể xâm nhập hoặc bắt nguồn từ đâu?

3. Không khí nên đi vào đâu và rời đi đâu?

Ba vấn đề này xác định vị trí lắp đặt, hướng cấp khí và lượng không khí thực tế của EFU.

Thiết kế từ đường dẫn wafer chứ không phải hình dạng thiết bị

Nếu các EFU được bố trí đồng đều chỉ dựa trên diện tích mặt trên của thiết bị thì có thể xảy ra tình trạng có số lượng EFU lớn nhưng vẫn có các khu vực tốc độ thấp hoặc các khu vực chỉnh lại dòng ở các vị trí trọng điểm.

Một cách tiếp cận hợp lý hơn là kiểm tra dọc theo đường đi của wafer:

Vị trí tải → Khu vực chuyển tải → Khu vực định vị hoặc phát hiện → Giao diện xử lý → Khu vực trả lại hoặc dỡ hàng

Các nguy cơ ô nhiễm cần quan tâm ở mỗi mắt xích là khác nhau. Ví dụ, vị trí mở của thiết bị có thể bị ảnh hưởng bởi không khí bên ngoài, sự thay đổi luồng không khí định kỳ có thể xảy ra trong khu vực chuyển động của robot, khung và dây cáp của thiết bị có thể chặn nguồn cung cấp không khí theo chiều dọc.

Cách bố trí EFU phải cố gắng cho phép không khí đã lọc đến khu vực nhạy cảm trước, sau đó đi vào khu vực thoát khí hồi hoặc khu vực xả dọc theo đường dẫn định trước để tránh không khí bị ô nhiễm đi qua các vị trí quan trọng trước.

Nên phân chia khu vực sạch cục bộ như thế nào?

Nội thất của thiết bị in thạch bản có thể được chia thành ba khu vực tùy theo tầm quan trọng của việc bảo vệ luồng không khí:

khu bảo tồn cốt lõi

Các khu vực liên quan trực tiếp đến việc tiếp xúc, vận chuyển, định vị hoặc kiểm tra tấm bán dẫn. Ở đây bạn cần tập trung vào việc kiểm tra phạm vi cung cấp không khí, độ ổn định của tốc độ gió và trạng thái hạt.

vùng chuyển tiếp

Khu vực kết nối vùng bảo vệ lõi với các lỗ hở của thiết bị, kết cấu cơ khí hoặc các mô đun chức năng khác. Chức năng của nó là giảm tác động của ô nhiễm không khí bên ngoài và thiết bị bên trong lên khu vực lõi.

khu vực bảo vệ gián tiếp

Không gian điện, truyền động hoặc phụ trợ có yêu cầu tương đối thấp đối với việc kiểm soát hạt cục bộ. Những khu vực như vậy không nhất thiết phải sử dụng cùng lượng cung cấp không khí như khu vực lõi, nhưng phải ngăn không khí đi vào khu vực quan trọng theo hướng ngược lại.

Phương pháp phân vùng này có thể tránh sử dụng cùng một tốc độ gió ở tất cả các vị trí và cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định số lượng EFU và các thiết bị vận hành khác nhau.

Thể tích không khí EFU không thể chỉ được tính dựa trên thể tích của thiết bị

Các dự án thông gió thông thường thường ước tính lượng không khí dựa trên số lần thay đổi không khí, nhưng việc cung cấp không khí sạch cục bộ cho thiết bị in thạch bản chú ý nhiều hơn đến phạm vi bao phủ, hướng và độ ổn định của luồng không khí ở các khu vực nhạy cảm. Tính toán chỉ dựa trên thể tích bên trong của thiết bị có thể không phản ánh được sự tắc nghẽn của cấu trúc cơ khí và các nguồn ô nhiễm cục bộ.

Thiết kế sơ bộ có thể bắt đầu từ khu vực cung cấp không khí hiệu quả và tốc độ gió trung bình mục tiêu:

Thể tích không khí mục tiêu = diện tích cung cấp không khí hiệu quả × tốc độ gió trung bình mục tiêu

Trong số đó, diện tích cung cấp không khí hiệu quả phải được trừ khỏi khung lọc, dầm thiết bị, tấm chắn và các vật cản khác.

Sau khi hoàn thiện dự toán sơ bộ cần điều chỉnh lại dựa trên các yếu tố sau:

• Liệu có đủ khe hở ở phía hút gió của EFU hay không;

• Điện trở của bộ lọc ở thể tích không khí mục tiêu;

• Điện trở cục bộ do cấu trúc bên trong của thiết bị gây ra;

• Liệu chuyển động của người thao tác có làm thay đổi luồng không khí hay không;

• Vị trí các lỗ thoát gió hồi và thoát khí;

• Liệu có luồng không khí chồng chéo giữa nhiều EFU hay không;

• Thay đổi áp suất trong các điều kiện vận hành khác nhau của thiết bị.

Lượng không khí cuối cùng phải được xác nhận bằng cách thử nghiệm nguyên mẫu hoặc thiết bị đầu tiên gần với cấu trúc thực.

Tại sao thiết bị in thạch bản chú ý nhiều hơn đến sự ổn định của luồng không khí

Luồng khí trong thiết bị in thạch bản không chỉ phải sạch mà còn phải ổn định nhất có thể. Nếu tốc độ gió thay đổi đáng kể theo thời gian hoặc có dòng chảy ngược cục bộ đáng kể thì các hạt đã lắng xuống hoặc bám dính bên trong thiết bị có thể quay trở lại không khí.

Các yếu tố phổ biến ảnh hưởng đến sự ổn định của luồng không khí bao gồm:

• Biến động tốc độ quạt;

• Điện trở ở các vị trí khác nhau của bộ lọc không nhất quán;

• Khoảng cách giữa quạt và bộ lọc quá nhỏ;

• Chùm tia thiết bị chặn bề mặt thoát khí;

• Cài đặt tốc độ của nhiều EFU không nhất quán;

• Người thao tác di chuyển với tốc độ cao;

• Mở và đóng cửa thiết bị hoặc nắp bảo trì;

• Thay đổi thể tích không khí trong hệ thống xả;

• Bắt đầu và dừng các mô-đun chức năng liền kề.

Do đó, việc gỡ lỗi EFU của thiết bị in thạch bản không chỉ có thể đo tốc độ gió trung bình một lần mà còn cần quan sát những thay đổi ở các trạng thái thiết bị khác nhau.

Nên đo độ đồng đều của tốc độ gió ở đâu?

Bề mặt thoát khí đồng đều của EFU không có nghĩa là luồng không khí tại vị trí của tấm bán dẫn phải đồng đều. Cấu trúc thiết bị có thể tạo ra vật cản, dòng điện hoặc dòng xoáy bên dưới bộ lọc.

Nên thiết lập hai mức đo:

Đo cửa thoát khí EFU

Được sử dụng để xác định sự phân bố tốc độ gió của chính EFU. Các điểm đo phải được bố trí theo lưới đã được hai bên thỏa thuận và ghi lại các giá trị trung bình, tối đa và tối thiểu.

Đo lường các khu vực quy trình quan trọng

Đặt các điểm đo gần vị trí chuyển, định vị hoặc kiểm tra tấm bán dẫn để xác nhận trạng thái luồng không khí thực tế sau khi thiết bị được lắp ráp.

Nếu dữ liệu cửa thoát khí bình thường nhưng tồn tại luồng khí tốc độ thấp hoặc luồng gió ngược ở các khu vực quan trọng, thì cần ưu tiên kiểm tra tắc nghẽn bên trong, vị trí gió hồi và tác động khí thải của thiết bị thay vì trực tiếp tăng tốc độ của tất cả các EFU.

Làm thế nào để tránh 'Lượng không khí đủ nhưng hiệu quả không tốt'

Trong các dự án EFU thiết bị in thạch bản, các vấn đề sau phổ biến hơn là lượng không khí không đủ:

Khi giải quyết loại vấn đề này, trước tiên bạn nên xác định vị trí của luồng không khí bất thường và điều kiện làm việc tương ứng, sau đó điều chỉnh cấu trúc hoặc các thông số điều khiển. Việc tăng trực tiếp tốc độ của tất cả các EFU có thể làm tăng mức tiêu thụ năng lượng và tiếng ồn, nhưng không thể loại bỏ dòng điện xoáy cục bộ.

Cách cấu hình khi không đủ dung lượng cài đặt

Thiết bị liên quan đến in thạch bản thường yêu cầu bố trí EFU ở một độ cao giới hạn đồng thời tránh các cấu trúc cơ khí, mô-đun điện và đường ống. Tại thời điểm này, bạn không chỉ kiểm tra xem có thể lắp EFU vào hay không mà còn kiểm tra cửa hút gió và không gian bảo trì.

Giao diện không gian bao gồm ít nhất:

• EFU có thể sử dụng chiều dài, chiều rộng và chiều cao;

• Điều kiện khí vào từ mặt trên hoặc mặt bên của thiết bị;

• Khoảng cách giữa cửa hút của quạt và tấm bảo vệ thiết bị;

• Vị trí lỗ lắp đặt và kết cấu đỡ;

• Hướng thay thế bộ lọc;

• Hướng dẫn bảo trì quạt, động cơ và bộ điều khiển;

• Vị trí cung cấp điện và giao diện truyền thông;

• Sửa chữa các yêu cầu về nâng hạ và vận chuyển thiết bị.

Khi chiều cao lắp đặt bị giới hạn, nó có thể được đánh giáAili Industrial 70mm EFU siêu mỏng . 70mm là chiều cao tổng thể của sản phẩm tương ứng, nhưng liệu nó có thể được sử dụng hay không cuối cùng còn phụ thuộc vào thể tích không khí mục tiêu, áp suất tĩnh của hệ thống, kích thước bộ lọc, khe hở khí vào và điều kiện bảo trì.

Nếu lỗ mở của thiết bị có hình dạng dài và hẹp hoặc giao diện lắp đặt đặc biệt thì cần thiết kế kích thước nhỏ, thân hẹp hoặc EFU không chuẩn theo bản vẽ thay vì thu nhỏ sản phẩm thông thường.

Cách chọn hiệu quả lọc

EFU của thiết bị in thạch bản có thể được cấu hình với các mức bộ lọc hiệu suất cao hoặc hiệu suất cực cao tương ứng tùy theo mục tiêu kiểm soát hạt của dự án. Cấp bộ lọc phải được xác định theo yêu cầu quy trình thiết bị, thông số kỹ thuật của khách hàng và phương pháp chấp nhận và không thể chỉ định trực tiếp chỉ dựa trên tên ngành.

Cấu hình lọc yêu cầu xác nhận đồng bộ hóa:

• Yêu cầu kiểm soát hạt mục tiêu;

• Đánh giá hiệu quả lọc;

• Thể tích không khí định mức và sức cản ban đầu;

• Diện tích lọc hiệu quả;

• Phương pháp niêm phong giữa hộp và bộ lọc;

• Có cần phát hiện rò rỉ tại chỗ hay không;

• Vị trí phát hiện rò rỉ và không gian vận hành;

• Sức cản chạy cho phép;

• Hướng dẫn thay thế bộ lọc.

Khi mức hiệu suất tăng lên, điện trở của bộ lọc, điểm vận hành của quạt và lượng không khí hiệu dụng có thể thay đổi. Vì vậy, bộ lọc và quạt phải được kết hợp thành một hệ thống hoàn chỉnh.

Cấu trúc siêu mỏng có ảnh hưởng đến hiệu suất EFU không?

EFU siêu mỏng có thể giảm chiều cao lắp đặt của thiết bị, nhưng không gian bên trong nhỏ gọn hơn và yêu cầu phù hợp đối với quạt, động cơ, bộ lọc và kênh dẫn khí cũng cao hơn.

Các giải pháp siêu mỏng yêu cầu xác minh khóa:

• Liệu áp suất tĩnh cần thiết có thể được cung cấp theo thể tích không khí mục tiêu hay không;

• Đầu vào hút của quạt có bị hạn chế hay không;

• Tốc độ gió trên bề mặt thoát khí có đồng đều hay không;

• Sự tăng nhiệt độ của động cơ và bộ điều khiển trong quá trình hoạt động liên tục;

• Tiếng ồn và độ rung ở tốc độ mục tiêu;

• Biên độ điều chỉnh sau khi thay đổi điện trở của bộ lọc;

• Liệu các bộ phận có thể được tháo rời và lắp ráp theo hướng dự định hay không.

Siêu mỏng không có nghĩa là lượng không khí thấp, cũng không có nghĩa là có thể bỏ qua không gian hút gió. Hiệu suất cuối cùng phải dựa trên kết quả thử nghiệm của EFU hoàn chỉnh trong các điều kiện làm việc đã thỏa thuận.

Cách tránh nhiễu lẫn nhau giữa nhiều EFU

Khi một thiết bị được cấu hình với nhiều EFU, vị trí, khoảng cách, tốc độ quay và logic điều khiển phải được xem xét thống nhất.

Nhiều EFU có thể sử dụng các ý tưởng cấu hình sau:

• Phân chia vùng kiểm soát theo vùng sạch;

• Cùng một khu chức năng sử dụng cùng tốc độ quay cơ bản;

• Thực hiện chỉnh sửa cục bộ ở những vị trí có thể thấy rõ sự tắc nghẽn của cấu trúc;

• Các bánh răng vận hành được thiết lập tương ứng cho các trạng thái sản xuất, chờ và bảo trì;

• Ghi lại địa chỉ, vị trí và giá trị cài đặt của từng EFU;

• Đặt trước trạng thái vận hành an toàn khi giao tiếp không bình thường;

• Thiết bị hàng loạt tuân theo các thông số đã được chứng minh.

Không nhất thiết phải hợp lý khi nhiều EFU có cùng tốc độ. Nếu điện trở trong hoặc tắc nghẽn của thiết bị khác nhau thì cần cân bằng dựa trên kết quả đo thực tế tại các khu vực quan trọng.

Cách EFU được liên kết với thiết bị in thạch bản

Thiết bị in thạch bản có thể có nhiều trạng thái như sản xuất, chờ, mở cửa, bảo trì và bất thường. EFU có thể thiết lập chế độ vận hành tương ứng theo logic điều khiển dự án.

Ví dụ:

• Thiết bị vận hành theo các bánh răng làm việc đã được chứng minh trong quá trình sản xuất;

• Duy trì vị trí trực đáp ứng các điều kiện sạch sẽ khi ở chế độ chờ;

• Chuyển sang chế độ vận hành tương ứng khi mở cửa hoặc chuyển vật liệu;

• Sử dụng thiết bị phục hồi sạch sau khi bảo trì thiết bị;

• Điều chỉnh tốc độ quay sau khi điện trở của bộ lọc thay đổi;

• Khi EFU bị lỗi, nó sẽ phản hồi trạng thái về hệ thống điều khiển thiết bị;

• Khi giao tiếp bị gián đoạn, tốc độ đặt trước sẽ được duy trì hoặc logic đã thỏa thuận sẽ được thực thi.

Phương pháp điều khiển có thể được lựa chọn theo yêu cầu của thiết bị: giao tiếp đa tốc độ, 0-10V, PLC hoặc RS485. Trước khi hoàn thiện chính thức, cần làm rõ quyền khởi động và dừng, phạm vi tốc độ, phản hồi trạng thái và các quy tắc xử lý ngoại lệ.

EFU của thiết bị in thạch bản nên được xác minh như thế nào?

Thay vì chỉ tiến hành kiểm tra thể tích không khí tại nhà máy một lần, một phương pháp phù hợp hơn cho thiết bị in thạch bản là thiết lập ma trận xác minh dựa trên trạng thái thiết bị.

Các phương pháp thử nghiệm cụ thể, điểm đo và tiêu chuẩn đánh giá phải do bên thiết bị cùng xác định, các yêu cầu về quy trình và sự thỏa thuận giữa hai bên.

Cách Aili Industry hợp tác với dự án EFU thiết bị in thạch bản

Trọng tâm thiết kế của thiết bị in thạch bản EFU là 'liệu các khu vực quan trọng có thể có được không khí sạch và ổn định hay không', thay vì chỉ theo đuổi thể tích không khí định mức lớn hơn. Trong quá trình đánh giá dự án, Aili Industrial có thể hỗ trợ xác định khu vực lắp đặt EFU, thể tích không khí và áp suất tĩnh, cấu hình lọc và phương pháp điều khiển dựa trên đường dẫn của tấm bán dẫn, lỗ hở của thiết bị, cấu trúc che chắn và vị trí không khí hồi.

Aili Industrial tiến hành hỗ trợ R&D và sản xuất xung quanh động cơ, quạt, hệ thống điều khiển, kết cấu kim loại tấm, bộ lọc không khí và lắp ráp máy hoàn chỉnh cần thiết cho EFU. Đối với các yêu cầu siêu mỏng, kích thước nhỏ, thân hẹp hoặc giao diện đặc biệt thường gặp trong thiết bị in thạch bản, cấu trúc, hiệu suất không khí và các thông số điều khiển có thể được phối hợp trong cùng một dự án.

Giai đoạn nguyên mẫu có thể xác minh tốc độ gió đầu ra, luồng không khí khu vực trọng điểm, công suất vận hành, tiếng ồn, độ rung và mức tăng nhiệt độ vận hành liên tục dựa trên thiết bị thực tế hoặc cấu trúc mô phỏng. Sau khi hoàn thành quá trình xác minh đơn vị đầu tiên, bản vẽ sản phẩm, thông số kỹ thuật của bộ lọc, thông số kiểm soát và điều kiện chấp nhận sẽ được củng cố, điều này giúp duy trì cấu hình nhất quán của các lô thiết bị tiếp theo.

Có sẵn tạiXem các cấu trúc EFU phía thiết bị khác nhau trong danh mục danh mục sản phẩm EFU công nghiệp của Aili ; khi chiều cao lắp đặt bị hạn chế, bạn có thể tìm hiểu thêmEFU siêu mỏng 70mm ; kích thước đặc biệt, hướng gió vào và giao diện thiết bị có thể được thông quaEFU tùy chỉnh để phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

Tốc độ gió của EFU của thiết bị in thạch bản càng cao thì càng tốt?

KHÔNG. Tốc độ gió quá cao có thể làm tăng tiếng ồn, tiêu thụ năng lượng và nhiễu loạn cục bộ. Nó phải được xác định dựa trên phạm vi bao phủ luồng không khí, hướng và độ ổn định của khu vực nhạy cảm, thay vì chỉ theo đuổi giá trị cao hơn.

Thiết bị in thạch bản có phải sử dụng EFU siêu mỏng không?

không chắc chắn. Chỉ khi chiều cao lắp đặt thiết bị bị hạn chế thì ưu điểm về cấu trúc của EFU siêu mỏng mới rõ ràng hơn. Khi có đủ không gian, EFU thông thường cũng có thể được chọn dựa trên thể tích không khí, áp suất tĩnh và điều kiện bảo trì.

Tốc độ gió trên bề mặt cửa thoát gió đồng đều, tại sao bên trong thiết bị vẫn có vùng tốc độ thấp?

Nó có thể là do dầm thiết bị, bộ điều khiển, tấm chắn hoặc vật cản cáp hoặc có thể liên quan đến vị trí của khí hồi và khí thải. Luồng khí phải được kiểm tra lại ở những khu vực quan trọng thay vì chỉ bề mặt đầu ra của EFU.

Nhiều EFU có phải sử dụng cùng một tốc độ không?

không chắc chắn. Các thông số cơ bản thống nhất có thể được sử dụng trong cùng một khu vực và các điều kiện kháng cự tương tự; nếu tắc nghẽn và điện trở hệ thống tại các vị trí khác nhau là khác nhau thì việc cân bằng phải dựa trên kết quả đo thực tế.

Nên chọn hiệu suất lọc nào cho thiết bị in thạch bản EFU?

Nên được xác định dựa trên quy trình thiết bị, mục tiêu kiểm soát hạt, thông số kỹ thuật của khách hàng và phương pháp chấp nhận. Sau khi hiệu suất lọc được cải thiện, phải kiểm tra lại điện trở, thể tích không khí và điểm vận hành của quạt.

EFU chỉ cần được kiểm tra một lần sau khi cài đặt phải không?

Thiết bị đầu tiên phải được xác minh chi tiết. Khi cấu trúc thiết bị, thông số kỹ thuật của bộ lọc, thông số điều khiển hoặc điều kiện khí thải thay đổi, cần kiểm tra lại lượng không khí bị ảnh hưởng và trạng thái luồng không khí.

Tóm lại

Cốt lõi của cấu hình EFU của thiết bị in thạch bản là xác định các khu vực cần bảo vệ dọc theo đường dẫn wafer và thiết lập với nguồn không khí sạch rõ ràng, hướng dòng chảy ổn định, các vị trí chính có thể đo lường được và trạng thái thiết bị có thể liên kết .hệ thống luồng khí cục bộ

Khi lựa chọn, cần ưu tiên xác nhận đường dẫn ô nhiễm, khu vực nhạy cảm và không gian thiết bị, sau đó xác định số lượng EFU, vị trí lắp đặt, thể tích không khí và áp suất tĩnh, hiệu quả lọc và phương pháp kiểm soát. Đối với các cấu trúc che chắn siêu mỏng, kích thước nhỏ hoặc phức tạp, việc xác minh vòng kín phải được thực hiện thông qua thử nghiệm nguyên mẫu và thiết bị đầu tiên để tránh hoàn thành cấu hình chỉ dựa trên thể tích không khí định mức hoặc diện tích trên cùng của thiết bị.