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[Wichtige Punkte zur Auswahl einer USV nach Fabriktyp] Halbleiterfabrik
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Fabriken, die Halbleiter herstellen, bei denen es sich um die präzisesten elektronischen Komponenten handelt, nutzen im Vergleich zu Fabriken in anderen Branchen in großem Umfang hochentwickelte Präzisionsgeräte, die höchste Präzision erfordern. Diese Geräte reagieren empfindlich auf kleinste Leistungsschwankungen oder Änderungen der Umgebungsbedingungen und erfordern daher eine strenge Umgebungskontrolle. Aus diesem Grund ist die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung in Halbleiterfabriken äußerst wichtig und es besteht die Gefahr, dass bereits der geringste Spannungsabfall zu großen Verlusten führen kann.
In diesem Artikel besprechen wir Halbleiterfertigungsanlagen, große Backup-Ziele wie Produktionshallen und Instrumentierungssysteme als typische Backup-Ziele in Halbleiterfabriken und geben ausführliche Erläuterungen zu den dafür geeigneten USVs und den erforderlichen Leistungen und Funktionen Wille.
In jedem Prozess der Halbleiterherstellung werden viele Arten von Halbleiterfertigungsgeräten verwendet, insgesamt etwa 170*1. Halbleiter sind für ihre vielfältigen Herstellungsprozesse bekannt und jeder Prozess erfordert eine große Anzahl von Halbleiterfertigungsgeräten.
*1 Von unserem Unternehmen unter Bezugnahme auf die „Semiconductor Manufacturing Equipment Classification Table“ der Japan Semiconductor Manufacturing Equipment Association berechnet.
Halbleiterhersteller verfügen in ihren Fabriken über eine große Anzahl von Halbleiterfertigungsanlagen, und selbst wenn bei einer davon ein Problem auftritt, kann dies zu Verlusten wie Chargenfehlern führen.
Für Geräte zur Halbleiterfertigung schreibt der SEMI-Standard (SEMI Standard, SEMI International Standard) SEMI F47 des Geräteherstellers die Spannungsabfallimmunität (Toleranz gegenüber einem plötzlichen Spannungsabfall) vor. Daher werden USVs in den meisten Fällen während der Fertigung bei Herstellern von Halbleiterfertigungsanlagen installiert und nicht von Halbleiterfabriken vorbereitet.
Je nach Typ und Größe der Halbleiterfertigungsanlage muss eine USV mit geeigneter Größe ausgewählt werden. Wenn jedoch nur der Steuerteil gepuffert wird, reichen häufig 1 bis 3 kVA oder höchstens 5 kVA aus. Wenn Sie hingegen die gesamte Halbleiterfertigungsanlage absichern möchten, benötigen Sie eine USV mit großer Kapazität von 100 kVA oder mehr.
In vielen Fällen wird eine Überbrückungszeit von 1 bis 5 Minuten gewählt.
Der Halbleiterproduktionsprozess ist äußerst präzise und die Produkte sind teuer, sodass es sehr aufwändig ist, Halbleiterfertigungsanlagen für Wartungsarbeiten herunterzufahren. Das Gleiche gilt für die Wartung von USV-Anlagen, die in Halbleiterfertigungsanlagen eingebaut sind. Bei einer Blei-Säure-Batterie-USV soll die Batterielebensdauer 2 bis 5 Jahre betragen, wohingegen Lithium-Ionen-Batterien eine Lebensdauer von etwa 10 Jahren haben *2. Aufgrund dieser Tatsache haben wir eine Lithium-Ionen-Batterie-USV installiert Mit einer langen Akkulaufzeit können Sie den Wert Ihrer Ausrüstung steigern.
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*2 Für SANUPS A11K-Serie.
Halbleiterfertigungsanlagen werden häufig an Produktionsstandorten im Ausland eingesetzt. Insbesondere USVs mit deklarierter UL-Zertifizierung/CE-Kennzeichnung sind sinnvoll, da sie in Länder wie die USA und die EU exportiert werden können.
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Die Sicherung von Steuereinheiten für Halbleiterfertigungsanlagen nutzt individuell integrierte USVs, um Stromversorgungsproblemen vorzubeugen. Andererseits sind Gegenmaßnahmen gegen Stromausfälle in größerem Ausmaß, etwa der gesamten Produktionslinie, der gesamten Klimaanlage und der gesamten Etage, auch für Halbleiterfabriken ein Muss.
Angenommen, ein Blitz verursacht einen Spannungsabfall von weniger als 1 Sekunde. Obwohl die Steuereinheiten der einzelnen Halbleiterfertigungsanlagen mithilfe der USV normal arbeiten konnten, wurde das Netzteil der Halbleiterfertigungsanlagen unterbrochen und die Produktion konnte nicht fortgesetzt werden. Und da die Wiederinbetriebnahme von Halbleiterfertigungsanlagen sehr viel Zeit in Anspruch nimmt, erleiden Halbleiterfabriken extrem große Verluste.
Zur Sicherung der gesamten Leitung oder Etage ist eine große USV erforderlich. In großen Fabriken ist es nicht ungewöhnlich, zehn oder mehr 200-300-kVA-USVs zu installieren. Auch wenn es sich um eine große Kapitalinvestition handelt, können in Fabriken, die teure Halbleiterprodukte herstellen, durch Maßnahmen zur Vermeidung von Stromversorgungsproblemen Verluste vermieden werden, die sich aufgrund von Stromausfällen auf Hunderte Millionen Dollar belaufen können.
Eine USV, die eine ganze Leitung oder Etage versorgt, ist extrem groß und verbraucht viel Strom. Daher können Sie durch die Wahl einer energieeffizienten und energiesparenden USV viel Geld bei Ihrer Stromrechnung sparen.
In unserem Fall verfügen USVs mit Parallele Verarbeitung über eine hohe Leistungsumwandlungseffizienz und sind nützlich für die Energieeinsparung.
Im Vergleich zu den unten aufgeführten USVs kann beispielsweise eine USV mit Parallele Verarbeitung über einen Zeitraum von 10 Jahren mehr als 3 Millionen Yen*3 an Stromkosten einsparen. Darüber hinaus geraten nicht nur die Stromkosten in die Höhe, sondern auch der Emissionshandel, der 2026 beginnen soll, rückt in den Fokus, so dass der Bedarf an energiesparenden USV-Anlagen künftig noch größer werden könnte.
*3 Berechnet auf Basis von 1 kWh = 15 Yen inklusive Steuern (unser geschätzter Wert, Stand April 2023)
Der Stückpreis für Höchstspannung variiert je nach Vertrag. Einzelheiten entnehmen Sie bitte den Vertragsdetails.
Ein Instrumentierungssystem ist ein Gerät, das Informationen sammelt und überwacht, beispielsweise Temperatursensoren und Drucksensoren. Dazu gehört die Fähigkeit, Temperatur, Druck, Durchflussmenge usw. mit Messgeräten zu messen und die Daten zur Gefahrenabwehr oder zur automatischen Steuerung von Geräten zu nutzen.
In großen Fabriken wie Halbleiterfabriken ist eine große Anzahl von Instrumentierungsgeräten installiert, da bereits ein kurzer Stillstand der Produktionsanlagen große Auswirkungen auf die Produktivität haben und große Verluste verursachen kann.
Die Stromversorgung für Instrumentierungssysteme erfolgt häufig über ein einphasiges 100-V-System. Andererseits handelt es sich bei der gesamten Etage und Leitung häufig um dreiphasige 200-V-/400-V-Systeme. Mit anderen Worten: Es ist nicht möglich, das Instrumentierungssystem durch die Sicherung des gesamten Stockwerks oder der gesamten Leitung abzusichern, und es müssen gesondert Maßnahmen gegen Stromversorgungsprobleme ergriffen werden.
Das Anhalten des Instrumentierungssystems aufgrund von Stromversorgungsproblemen wie Stromausfällen kann den Produktionsprozess destabilisieren und die Produktqualität beeinträchtigen. Bei Halbleitern, die teure Produkte sind, kann dieser Effekt zu großen Verlusten führen und es sind Gegenmaßnahmen erforderlich.
Je nach Typ und Umfang des Instrumentierungssystems muss eine USV mit geeigneter Größe ausgewählt werden. Oft reichen jedoch 1 bis 3 kVA oder höchstens 5 kVA aus.
Bei Verwendung in Verbindung mit einem Notstromaggregat beträgt die Überbrückungszeit etwa 5 Minuten, um die etwa 1 Minute für den Start des Generators zu kompensieren. Wenn kein Generator in Verbindung mit dem System verwendet wird, ist eine Sicherung für mehrere zehn Minuten bis mehrere Stunden erforderlich, bis Stromausfallprobleme wie Stromausfälle wiederhergestellt sind.
Einfache Wartung ist für USVs, die Instrumentierungssysteme unterstützen, sehr wichtig. In einer Halbleiterfabrik mit großer Fläche sind an jedem Rohr oder in bestimmten Abständen (z. B. 50 Meter) zahlreiche Mess- und Steuergeräte installiert. In einer großen Fabrik kann die Anzahl der USV-Anlagen mehrere Tausend betragen.
In vielen Fabriken wird die USV-Wartung mithilfe einer Tabellenkalkulationssoftware verwaltet, und Wartungsarbeiten wie der Batteriewechsel erfordern einen hohen Aufwand. Bei Blei-Säure-Batterie-USVs soll die Batterielebensdauer 2 bis 5 Jahre betragen, wohingegen die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien etwa 10 Jahre beträgt *2. 10 Jahre entsprechen der erwarteten Lebensdauer einer USV *4, sodass Sie den Zeitpunkt für den Austausch Ihrer USV erreichen können, ohne jemals die Batterie austauschen zu müssen, was den Wartungsaufwand erheblich reduziert.
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USVs für Mess- und Regelgeräte erfordern außerdem eine hohe Zuverlässigkeit und die Fähigkeit, unterbrechungsfreien Strom zu liefern.
*2 Wenn die Umgebungstemperatur 25℃ beträgt.
*4 Für SANUPS A11K-Serie.
Betreut von: Toshiyuki Nishizawa, Senior Sales Engineer, Vertriebszentrale, SANYO DENKI CO., LTD.
Veröffentlichungsdatum:
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