@air
2025-03-20
자동차 칩 생산을위한 오일이없는 물 윤활 공기 압축기를 선택하는 방법
자동차 칩 공정이 5nm 미만으로 이동함에 따라 생산 환경에서 청결, 안정성 및 에너지 효율에 대한 요구 사항이 더욱 엄격 해지고 있습니다. 오일 프리 물 주입 압축기는 핵심 동력원으로 칩 수율과 생산 라인의 지속 가능성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 논문은 ISO 8573-1, ISO 50001 및 기타 국제 표준을 기반으로하며 자동차 칩 생산의 전체 프로세스, 기술 선택 논리 및 매개 변수 요구 사항 분석과 결합됩니다.
1. 자동차 칩 생산 공정 및 오일 프리 공기 압축기의 필요성
자동차 칩 생산에는 리소그래피, 에칭, 이온 주입, 포장 테스트 및 기타 주요 링크가 포함되며 압축 공기 청결, 이슬점 온도 및 압력 안정성의 각 단계는 엄격한 요구 사항이 있습니다.
- 포토리소그래피 과정 (리소그래피)
- 청결 요구 사항: 리소그래피 렌즈는 0.01μm 이상의 입자 오염을 피할 필요가 있습니다.
- 위험: 오일 함유 압축 공기는 탄화수소 에어로졸 (입자 크기 0.3 ~ 5μm) 을 생성하여 포토레지스트 결함을 생성하고 수율은 최대 30% 까지 감소합니다.
- 국제 표준: ISO 8573-1 클래스 0 (오일 프리 인증) 및 ISO 12500-1 흡착 필터 표준.
- 에칭 및 증착 (에칭 및 증착)
- 가스 순도플라즈마 에칭은 고순도 불활성 가스 (예를 들어, Ar, N₂) 의 사용을 필요로 하고, 오일 함유 공기 압축기는 탄화수소 불순물을 도입하여 웨이퍼 표면 상에 비가역적인 오일 막을 형성한다.
- 매개 변수 요구 사항: 오일 함량은 0.001 ppm 미만이어야합니다 (VDMA 15392-2 오일 프리 인증에 따라).
- 패키지 테스트 (포장 및 테스트)
- 습도 조절: 압축 공기의 이슬점 온도는 포장 공정에서 ≤-40 ℃(ISO 8573-1 클래스 2) 이어야합니다. 오일 잔류 물은 수분을 흡수하여 솔더 조인트의 산화 실패를 유발합니다.
주요 매개 변수 선택 2. 기름없는 물 윤활 공기 압축기
SEMI F5-0706 (반도체 장비의 압축 공기 표준) 및 자동차 산업의 VDA 6.3 사양을 기반으로 다음 기술 지표를 선택해야합니다.
| 매개 변수 범주 | 기술 지표 | 국제 표준 |
|---|---|---|
| 청결 | 미립자 물질: 클래스 0(≤ 0.1 μm); 오일 함량: 클래스 0(≤ 0.01 mg/m) | ISO 8573-1:2010 |
| 압력 안정성 | 변동 범위 ≤ ± 0.1 bar, 응답 시간 <1 초 | ISO 5389:2005 |
| 배기량 (m³/min) | 공정 요구 사항에 따라 계산: 총 가스 소비 = 장비 수 × 단일 기계 흐름 × 동시 계수 (권장 중복 ≥ 20%) | ASME PTC 9-1976 |
| 이슬점 온도 | 압력 이슬점 ≤-40 ℃ (2 단계 흡착 건조) | ISO 7183:2007 |
| 에너지 효율 등급 | 특정 전력 ≤ 5.5 kW/(m³/min)(IE4 초 효율적인 모터 표준에 따라) | ISO 50001:2018 |
| 소음 제어 | 사운드 파워 레벨 ≤ 75 dB(A)(장비에서 1 m) | ISO 2151:2004 |
| 냉각수 품질 | 전도도 <50 μS/cm, 경도 <5 ° dH (마이크로 채널의 스케일 막힘을 방지하기 위해) | ASTM D1126-17 |
3 에서 오일 함유 공기 압축기 사용의 잠재적 위험.
- 수확량 감소: 오일 오염으로 인해 웨이퍼 표면 결함이 발생하고 5nm 공정 하에서 웨이퍼 당 손실 비용이 $15,000 를 초과합니다.
- 장비 손실: 오일 증기는 진공 펌프 (예: 드라이 펌프) 내부에 퇴적되고 유지 보수주기는 40% 단축되며 연간 유지 보수 비용은 $500000/생산 라인 증가합니다.
- 환경 준수유성 응축수는 유해 폐기물 (EPA 40 CFR 261) 로 처리해야하며 처리 비용은 3 ~ 5 배 증가합니다.
- 브랜드 평판과도한 온보드 칩 고장률은 차량 리콜 (예: ISO 26262 기능 안전 표준 위반) 을 유발할 수 있습니다.
4. 기름없는 물 윤활 공기 압축기의 핵심 이점
- 품질 개선:
- 청정 공기 보증 칩 CPK (공정 능력 지수)>1.67 (6 시그마 레벨).
- 비용 최적화:
- 오일 필터와 오일 및 가스 분리기의 교체가 제거되고 연간 운영 및 유지 보수 비용이 35% 감소합니다.
- 지속 가능한 개발:
- 에너지 소비는 20% 에서 30% 까지 감소합니다 (물 윤활의 마찰 계수는 오일 윤활의 1/10 에 불과합니다). 탄소 발자국 감소는 UNFCCC 목표와 일치합니다.
- 규정 준수 혜택:
- 공급망 환경에 대한 IATF 16949:2016 자동차 품질 관리 시스템 요구 사항을 충족하십시오.
5. 기름없는 물 윤활 대 기름 공기 압축기: 기술 비교
| 대비 차원 | 오일 및 물 윤활이없는 공기 압축기 | 기름을 가진 공기 압축기 |
|---|---|---|
| 공기질 | 100% 오일 프리, 클래스 0 인증 | 다단계 여과 필요, 잔류 위험 (0.01 ~ 0.1 ppm) |
| 유지 보수 비용 | 오일 교환 필요 없음, 유지 보수 간격 ≥ 8,000 시간 | 2,000 시간마다 오일 교환, 필터 요소 자주 변경 |
| 환경 영향 | 제로 오일 오염, 냉각수 재활용 가능 | 폐유 처리의 높은 비용, 탄소 배출량 15% 증가 |
| 장기 안정성 | 탄소 예금의 위험 없음, 수명> 100,000 시간 | 윤활유의 노화로 인한 효율 감쇠 (연평균 3% ~ 5%) |
| 적용 가능한 프로세스 | 5nm, MEMS 센서 생산 아래의 고급 프로세스 | 성숙한 과정 (≥ 28nm) 또는 비 중요한 공압 장비 |
6. 결론
자동차 칩 생산에서 오일이없는 물 윤활 공기 압축기는 수율, 비용 및 ESG 목표 모두에 피할 수없는 선택입니다. 기업은 프로세스 요구 사항에 따라 배기 양, 이슬점 및 에너지 효율 매개 변수를 일치시키고 ISO 8573-1 클래스 0 인증을 통해 장기적인 신뢰성을 보장해야합니다. EU 칩 법과 미국 CHIPS 법이 공급망 탄력성을 강화함에 따라 무유 기술은 전 세계 반도체 공장에 대한 접근 기준이 될 것입니다.