ห้องคลีนรูมสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ต้องการสายเคเบิลที่ผ่านการรับรองตาม มาตรฐาน ISO Class 1 หรือ 2 ซึ่งทดสอบโดยสถาบันที่ได้รับการรับรองอย่าง Fraunhofer IPA ว่ามีการปล่อยอนุภาคฝุ่นต่ำที่สุด สายเคเบิลเหล่านี้ต้องปราศจากฮาโลเจน (IEC 60754-1/2) มีอัตราการระเหยของก๊าซต่ำ (low-outgassing) และหน่วงการติดไฟ เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของแผ่นเวเฟอร์และห้องกระบวนการผลิต ซีรีส์ ÖLFLEX® Cleanroom และ UNITRONIC® Cleanroom ของ LAPP ซึ่งจัดจำหน่ายโดย LAPP ในสิงคโปร์ มาเลเซีย และทั่วภูมิภาคอาเซียน ตอบโจทย์ความต้องการเหล่านี้ด้วยระดับประสิทธิภาพสำหรับการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในงานหุ่นยนต์
สายเคเบิลแบบใดที่ปลอดภัยสำหรับห้องคลีนรูมเซมิคอนดักเตอร์?
สายเคเบิลอุตสาหกรรมทั่วไปไม่เหมาะสำหรับโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อนุภาคฝุ่นเพียงเม็ดเดียวที่มีขนาด 0.1 ไมโครเมตรอาจทำลายแผ่นเวเฟอร์ได้ทั้งล็อต และสายเคเบิลโรงงานส่วนใหญ่จะปล่อยอนุภาคฝุ่นออกมาหลายพันชิ้นระหว่างการทำงานปกติ
ห้องคลีนรูมมาตรฐาน ISO 14644-1 Class 1 อนุญาตให้มีอนุภาคฝุ่นได้สูงสุด 10 อนุภาค (≥0.1 µm) ต่อลูกบาศก์เมตร ของอากาศ ซึ่งเข้มงวดกว่าห้องผ่าตัดและสะอาดกว่าพื้นโรงงานทั่วไปถึงหนึ่งพันเท่า
ข้อกำหนดสี่ประการที่แยกสายเคเบิลสำหรับห้องคลีนรูมออกจากสายเคเบิลอุตสาหกรรมทั่วไป:
• การปล่อยอนุภาคฝุ่นต่ำสุด — วัสดุต้องมีการปล่อยอนุภาคใกล้ศูนย์ภายใต้แรงกดทางกล เนื่องจากแม้แต่การปนเปื้อนในระดับจุลภาคก็อาจทำให้แผ่นเวเฟอร์เสียหายได้ทั้งล็อต
• โครงสร้างปราศจากฮาโลเจน — สายเคเบิลต้องเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60754-1/2 ก๊าซฮาโลเจนจะกัดกร่อนอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตและปนเปื้อนแผ่นซิลิคอน
• อัตราการระเหยต่ำ — วัสดุต้องป้องกันไม่ให้สารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ไปสะสมบนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ระหว่างกระบวนการทางความร้อน
• อัตราการยืดหยุ่นสูง — สายเคเบิลต้องทนต่อรอบการงอได้นับล้านครั้งในหุ่นยนต์จัดการแผ่นเวเฟอร์และเครื่องมือพิมพ์ลายวงจรโดยไม่เสื่อมสภาพ
สายเคเบิลสำหรับห้องคลีนรูมของ LAPP ผ่านการทดสอบที่ Fraunhofer IPA ซึ่งเป็นสถาบันอิสระที่วัดการปล่อยอนุภาคภายใต้สภาวะควบคุม สายเคเบิลเหล่านี้ได้รับการรับรองระดับ ISO Class 1 ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าได้ในช่วงอุณหภูมิ -40°C ถึง +105°C
เหตุใดสายเคเบิลสำหรับห้องคลีนรูมจึงจำเป็นต้องได้รับการรับรองจาก Fraunhofer IPA?
Fraunhofer IPA ดำเนินงานศูนย์ทดสอบวัสดุสำหรับห้องคลีนรูมที่ครอบคลุมที่สุดในโลกในเมืองชตุทท์การ์ท ประเทศเยอรมนี โปรโตคอลการทดสอบวัสดุของพวกเขาวัดอัตราการปล่อยมลพิษเฉพาะของวัสดุในสภาพแวดล้อมห้องคลีนรูมที่มีการควบคุมภายใต้เงื่อนไขที่เป็นมาตรฐาน
กระบวนการทดสอบจะนำตัวอย่างสายเคเบิลไปผ่านการดัดโค้งเชิงกล ในขณะที่เซ็นเซอร์คุณภาพอากาศจะวัดการปล่อยอนุภาคแบบเรียลไทม์ วัสดุจะได้รับการจัดระดับตั้งแต่ “ดีเยี่ยม” (มีการปล่อยอนุภาคต่ำมาก) ไปจนถึง “ไม่เหมาะสม” (มีการสร้างอนุภาคอย่างต่อเนื่อง)
สายเคเบิลที่ประกาศตัวเองว่า “เข้ากันได้กับห้องคลีนรูม” มักจะไม่ผ่านการทดสอบโดยหน่วยงานอิสระ ผู้ผลิตหลายรายมักละเลยองค์ประกอบด้านแรงกดทางกล ซึ่งสายเคเบิลอาจสะอาดในขณะหยุดนิ่ง แต่จะปล่อยอนุภาคฝุ่นออกมาทันทีที่เริ่มมีการเคลื่อนไหว
ซีรีส์ ÖLFLEX® Cleanroom และ UNITRONIC® Cleanroom ของ LAPP ได้รับ “ค่าการปล่อยอนุภาคในระดับดีเยี่ยมถึงดีมาก” ในช่วงต่ำที่สุด ปริมาณอนุภาคยังคงต่ำกว่าขีดจำกัดที่ตรวจวัดได้แม้ในขณะที่มีการดัดโค้งอย่างต่อเนื่อง ทำให้วิศวกรโรงงานมั่นใจได้ว่าความเสี่ยงในการปนเปื้อนนั้นได้รับการวัดระดับแล้วและมีอยู่ในระดับต่ำที่สุด
กลุ่มผลิตภัณฑ์สายเคเบิลและหัวต่อสำหรับห้องคลีนรูมของ LAPP
กลุ่มผลิตภัณฑ์สำหรับห้องคลีนรูมของ LAPP ครอบคลุมถึงระบบไฟฟ้า ข้อมูล การจัดการสายเคเบิล และหัวต่อ ซึ่งทั้งหมดผ่านการรับรองจาก Fraunhofer IPA สำหรับสภาพแวดล้อม ISO Class 1
• ÖLFLEX® CLEANROOM FD 8110 — สายไฟและสายควบคุมสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ พิกัดแรงดัน 300/500V ใช้งานได้ตั้งแต่ -40°C ถึง +80°C รองรับการดัดโค้งนับล้านครั้ง ปลอก TPE-O ปราศจากฮาโลเจนตามมาตรฐาน IEC 60754 และ EN 60332-1-2
• UNITRONIC® CLEANROOM FD 8113 MC — สำหรับการส่งข้อมูลในสายการผลิตอัตโนมัติ รองรับการดัดโค้ง 2 ถึง 8 ล้านครั้ง พร้อมชีลด์ป้องกันสัญญาณรบกวน (EMI) แบบตีเกลียว เหมาะสำหรับหุ่นยนต์ประกอบชิ้นส่วนและระบบอัตโนมัติในสายการผลิต
• SILVYN® GLIDE — ระบบจัดการสายเคเบิลที่รองรับการดัดโค้ง 10 ล้านครั้ง ปลอกโพลีอะไมด์ป้องกันไฟฟ้าสถิตช่วยป้องกันความเสียหายแบบ ESD ต่อวงจร CMOS ใช้สำหรับนำสายไฟและสายข้อมูลผ่านท่อร้อยสาย ISO Class 1
• ÖLFLEX® ROBUST FD — ช่วงอุณหภูมิที่ขยายถึง +105°C สำหรับอุปกรณ์ใกล้เตาหลอมและห้อง CVD ปลอก TPE คงความยืดหยุ่นได้แม้ในอุณหภูมิสูง มีใบรับรองห้องคลีนรูมโดย Fraunhofer IPA
• EPIC® Connectors — โครงสร้างแบบโมดูลาร์ที่รองรับหน้าสัมผัสทั้งด้านกำลัง สัญญาณ และข้อมูลในหัวต่อเดียว ได้มาตรฐาน IP65 ถึง IP68 พร้อมแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1000V ซีลปิดผนึกแน่นหนาช่วยป้องกันฝุ่นเข้าในสภาพแวดล้อมห้องคลีนรูม
พอร์ตโฟลิโอแบบครบวงจรนี้ — ตั้งแต่ สายไฟ สายข้อมูล ไปจนถึงการจัดการสายเคเบิลและหัวต่อ — หมายความว่าทุกส่วนประกอบผ่านการรับรองและออกแบบมาให้ทำงานร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์ วิศวกรจึงสามารถระบุโซลูชันการเชื่อมต่อสำหรับห้องคลีนรูมทั้งหมดได้จากแหล่งเดียว
คุณจะระบุสายเคเบิลสำหรับห้องคลีนรูม ISO Class 1 ได้อย่างไร?
เกณฑ์ห้าประการที่ใช้กำหนดว่าสายเคเบิลตรงตามข้อกำหนดของโรงงานเซมิคอนดักเตอร์หรือไม่:
• การรับรองจากหน่วยงานอิสระ — การรับรองระดับห้องคลีนรูมต้องมาจากสถาบันทดสอบที่ได้รับการรับรอง Fraunhofer IPA เป็นมาตรฐานสูงสุดสำหรับโรงงานในยุโรปและเอเชีย
• ข้อมูลการระเหย — การทดสอบ VOC ตามมาตรฐาน VDA 278 หรือ ISO 16000-6 ซึ่งวัดการปล่อยสารเคมีที่อาจปนเปื้อนกระบวนการผลิตและสารเคลือบไวแสง
• ความสอดคล้องไร้ฮาโลเจน — การทดสอบตาม IEC 60754-1 (ฮาโลเจนรวม <0.5%) และ IEC 60754-2 (ก๊าซ HCl <100 ppm) สายเคเบิลที่ผ่านเพียงมาตรฐานเดียวอาจยังก่อให้เกิดปัญหาได้
• พิกัดรอบการงอ — หุ่นยนต์จัดการแผ่นเวเฟอร์ต้องการมากกว่า 5 ล้านรอบ การเชื่อมต่ออุปกรณ์คงที่อาจใช้พิกัดที่ต่ำกว่า ให้เลือกสายเคเบิลให้ตรงกับโปรไฟล์ความเครียดเชิงกลของจุดติดตั้งแต่ละจุด โดยคำนึงถึงทั้งการทำงานปกติและความจำเป็นในการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา
• ช่วงอุณหภูมิ — คำนึงถึงสภาวะแวดล้อมห้องคลีนรูม (+20°C ถึง +22°C) และภาระทางความร้อนเฉพาะของอุปกรณ์ใกล้เตาหลอมหรือห้อง CVD
การจับคู่สายเคเบิลให้เหมาะกับการใช้งานต้องอาศัยความเข้าใจในโปรไฟล์ความเครียดทางกล หุ่นยนต์จัดการเวเฟอร์ต้องใช้สายเคเบิล UNITRONIC® CLEANROOM ที่มีพิกัดการยืดหยุ่นสูงสุด การจ่ายไฟให้อุปกรณ์ที่อยู่กับที่สามารถใช้สาย ÖLFLEX® CLEANROOM ที่ปรับให้รองรับความจุกระแสไฟได้สูงขึ้น การเดินสายผ่านแขนกลจะได้ประโยชน์จากท่อร้อยสาย SILVYN® GLIDE
ข้อได้เปรียบของการมีแหล่งจัดหาเดียวมีความสำคัญในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ที่เวลาหยุดทำงานมีมูลค่าสูงถึงหลายหมื่นดอลลาร์ต่อชั่วโมง LAPP นำเสนอทั้ง สายเคเบิล และหัวต่อสำหรับห้องคลีนรูม พร้อมการรับรองที่สอดคล้องกัน เพื่อให้วิศวกรสามารถระบุโซลูชันการเชื่อมต่อจากซัพพลายเออร์รายเดียว — หมดกังวลเรื่องการโยนความรับผิดชอบระหว่างผู้จำหน่ายหากเกิดปัญหาการปนเปื้อน
พูดคุยกับวิศวกรของเรา
การเชื่อมต่อในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ต้องอาศัยสายเคเบิลและหัวต่อที่สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางไฟฟ้า ความทนทานทางกล และการควบคุมการปนเปื้อน ด้วยการลงทุนด้านเซมิคอนดักเตอร์ที่ขยายตัวทั่วสิงคโปร์ มาเลเซีย และเวียดนาม ทีมวิศวกรของ LAPP จึงพร้อมสนับสนุนผู้จัดการโรงงานในอาเซียนในการเลือกกลุ่มผลิตภัณฑ์ ÖLFLEX®, UNITRONIC® และ EPIC® ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในห้องคลีนรูมเฉพาะทาง
พูดคุยกับวิศวกรของเรา เพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการด้านสายเคเบิลของคุณ ขอตัวอย่างผลิตภัณฑ์ หรือสำรวจโซลูชันสายเคเบิลที่ผ่านการรับรองจาก Fraunhofer IPA สำหรับโครงการห้องคลีนรูมของคุณ
