廠房、機台微振量測

廠房樓板、機台微振量測

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隨著iphone 14推出 由4奈米製程製作的A16晶片也宣告半導體高階製程已進入到新的階段,然而超高精度也代表超低的容錯率,

一般環境中,些微的震動仍會嚴重影響製成的良率,因此高科技產業如TFT、半導體廠房,為了方便製程工作的關係,皆將精密設備安裝在基座上面,透過被動或是主動方式降低環境振動,

 

什麼是微振動?

微振動的定義泛指頻率在2~100 Hz,振幅在50 μm/s以下之振動量。無論是廠區內部樓板的強度、設備本身的運轉、或廠房其他設備的影響、廠房內的噪音等,都會成為振動的來源(Source)。而廠區外的影響則包括外部交通工具、附近   廠房的施工、地震等,也都是微振動的來源。

 

微振標準曲線Vibration Criterion(VC-Curve)

微振標準曲線是由Eric Ungar和Colin Gordon於1980年發展而成。 最初是為了半導體,醫療和生物製藥行業的振動敏感設備的通用振動標準而開發的,但目前已在多種技術應用中得到應用。

該曲線採用一組三分之一的八度音階(1/3 Octave)速度譜的形式,以及國際標準組織(ISO)關於振動對建築物中人的影響。

更多的精密設備如原子力顯微鏡、電子顯微鏡、高倍率顯微鏡、半導體的曝光機、光學元件模組鏡面加工等等再啟用前皆會進行微振動規格的檢核,確認是否符合規定。

我們可以利用微振去做的事情:

一、微振量测:

1. 素地量测

2. 成廠廠房樓板量測

3. 機台進場前後基座微振量測

 


我們使用的設備



由於微振量測必須量測極微小振動,對於感測器解析度,以及儀器設備的雜訊比有著很高的要求。

 

因此我們選擇PCB 393B31,超高感度加速規,解析度達到0.000001g,可以量測到VC curve 中VC-D的等級,超低頻的頻率響應,0.1 to 200 Hz(±5%),也非常適合微振量測的頻寬標準(2~100 Hz),此外ICP形式加速規的設計也有攜帶方便,安裝容易的優勢。

  • Sensitivity: (±5%) 10.0 V/g (1.02 V/(m/s²))
  • Broadband Resolution: 0.000001 g rms (0.000009 m/s² rms)
  • Measurement Range: 0.5 g pk (4.9 m/s² pk)
  • Frequency Range: (±5%) 0.1 to 200 Hz
  • Electrical Connector: 2-Pin MIL-C-5015
  • Weight: 22.4 oz (635 gm)


儀器部分PW800是目前台灣市占率最高的微振測量儀,有著市面上最高規格24bit解析度以及102 dB dynamic range,即使在高取樣率下仍有極低的雜訊比50 μVrms,並提供微振量測所需的1/3 Octave只需要簡單的設定即可完成微振、剛性量測、並且可以自動畫出VC-Curve報告,因此可在現場直接了解該點位的振動狀況,也可快速提供測量報告。

 

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