全球芯片短缺狀況反復(fù)出現(xiàn),半導(dǎo)體制造行業(yè)備受矚目。該行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長,從工藝上可分為三大道工藝:單晶硅片制造—前道工藝—后道工藝,這三大制造工藝里涉及設(shè)備眾多,如單晶爐、光刻機、晶圓檢測等等。受半導(dǎo)體高精尖要求和市場格局影響,這些設(shè)備電源需要滿足高可靠、高性能、瞬態(tài)帶載能力強、國產(chǎn)化等要求。
(一)標準導(dǎo)軌電源:高可靠性、EMC優(yōu)異
單晶硅片制造的生產(chǎn)環(huán)境相較于后兩道工藝的要惡劣一些,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉塵和廢水等,因此對設(shè)備電源的可靠性,防護能力提出了更高的要求。
單晶爐的電源方案可簡化如下圖,工廠用電給到兩個主電源,一路由480W標準導(dǎo)軌電源給電給到控制板、顯示屏、傳感器等,另一路由150W機殼開關(guān)電源給電到攝像機等輔助設(shè)備。
以標準導(dǎo)軌LIF480-10B24R2為例,該產(chǎn)品滿足寬輸入電壓85-264VAC/120-370VDC,寬工作溫度-40℃ to +70℃,高隔離耐壓3000VAC,高PF值>0.99,低紋波噪聲50mV等;而且具備可承受305VAC輸入電壓5s、體積小(48mm寬度)、保護功能齊全的優(yōu)勢,可應(yīng)用于半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域。
(二)高端導(dǎo)軌電源:高精度、低紋波
經(jīng)過單晶硅片制造后,進入薄膜沉積、光刻、離子注入等前道工藝。這時設(shè)備的工藝環(huán)境相對好一些,其設(shè)備電源更看重精度、紋波等參數(shù)。
以光刻機為例,光刻機的電源方案如下圖,工廠用電大致分兩路,一路通過超大功率電源給電到照明系統(tǒng),一路可用240W/480W的導(dǎo)軌電源給電到各分系統(tǒng)。
240/480W電源可選用金升陽高端導(dǎo)軌LIMF系列,該系列性能強大,滿足高精度、低紋波噪聲的需求;而且具備150%峰值功率、ModBus通訊功能等特點。另外,其可靠性和使用壽命大幅提升,比如滿足防爆認證,60℃可滿載工作,提供5年質(zhì)保,兼具防鹽霧、5G抗震、三防漆保護等優(yōu)勢。
(三)中大功率機殼開關(guān)電源:高效低耗、高功率密度
后道工藝主要包括減薄、劃片、引線縫合、成塑等,設(shè)備電源可用中大功率機殼開關(guān)電源,來解決大功率、低紋波等需求。
以晶圓檢測設(shè)備為例,其設(shè)備電源方案可類似下圖。用1個3000W電源或2個1500W電源并聯(lián)升功率,給電到機柜、滑臺等,再通過DC/DC模塊URB2412ZP-6WR3降壓到12V,再給電到后端MCU、通信模塊。
中大功率機殼開關(guān)電源以1500W的LMF1500-20B24來說,該產(chǎn)品體積小巧,功率密度高至19.18W/inch3,同時具備低功耗、高效率、高可靠性的優(yōu)點。此外,還具備寬工作溫度-40℃ to +70℃,主動式PFC,支持3+1并聯(lián)冗余、均流,輸出短路、5s恒流、過壓、過溫保護功能等優(yōu)點,可良好用于如晶圓檢測等半導(dǎo)體設(shè)備中。
(四)配套模塊:配套齊全、保護功能完善
半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)備的電源方案不僅包括上述的導(dǎo)軌、殼架類供電側(cè)電源,還包括冗余模塊、UPS模塊、EMC濾波器等配套模塊,DC/DC模塊、通信總線模塊等板卡側(cè)電源,射頻電源、直流高壓電源等特殊電源。
金升陽在關(guān)于半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域里有自己的一站式電源解決方案,從前端到后端均有產(chǎn)品可以匹配,可為廣大用戶帶去高精度、低紋波、EMC特性好、瞬態(tài)帶載能力強,使用壽命長的優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)電源。
(五)小結(jié)
隨著 5G 的廣泛部署以及物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展,半導(dǎo)體制造極其重要,電源需求日益擴大,其要求也更加嚴格。金升陽作為一站式電源解決方案商,致力為半導(dǎo)體領(lǐng)域用戶提供更多無憂的國產(chǎn)電源。