發佈日期: 2025-06-06 最近更新: 2025-06-10
背景
根據 Precedence Research 2025 年 5 月報告，全球半導體濕製程化學品市場2024 年規模約 149 億美元；而 Maximize Market Research 與 TECHCET 的分析則顯示，該市場未來仍將以 6–7 % 的年複合增長率擴張，受先進製程層數提升與新建晶圓廠投資帶動。
隨著晶圓廠對「精密、穩定、零汙染」的化學品輸送需求持續升溫，系統整合商需低噪音、可遠端監控且占地小的泵浦解決方案，以確保 24/7 連續運轉與無塵室環境符合法規。本文將介紹 GRACO 電動隔膜泵在半導體 CDS 系統的痛點解決方案與實際應用成效。
CDS 是什麼?
CDS 全名 Chemical Dispensing System，是化學供應系統，CDS供應系統一般安裝在半導體製程中的「供應端」，負責將化學品從儲存槽經由幫浦、管路、閥件等元件，輸送至製程設備，如蝕刻機、清洗機等。CDS 系統可依不同化學品性質與流量需求進行客製化設計，達到非常精確的液體量輸送。
📌 半導體無塵室化學輸送系統：如何降低噪音、省空壓、省空間並支援遠端監控？
實際案例客戶－LTCAM 半導體化學品輸送系統整合商
現況
LTCAM 為一家專門承攬半導體化學品輸送系統的整合商，該廠無塵室化學供應區cds供應系統，管線需連續輸送多種高純度化學流體，包括晶圓清洗液、蝕刻液、CMP 研磨液與電鍍液等。這些流體高度腐蝕、黏度與比重各異，且必須在密閉管路中以穩定流量全日供應到製程設備。
改善目標
- 1. 降低噪音
- 2. 不增加系統占地
- 3. 避免壓縮空氣管路，降低能耗與維護
- 4. 希望以 PLC 串接泵浦，實現自動化監控
- 5. 替換的泵需具備乾轉與自吸能力
💡 擺脫氣動泵高噪音與空壓成本，QUANTM 電動隔膜泵一次解決五大痛點
在既有cds供應系統中，以 QUANTM i30 電動隔膜泵取代 1 吋氣動隔膜泵，
噪音↓14 dB、年電耗↓71%、免空壓且不增佔地，並以Modbus-RTU 即接 PLC 實現遠端監控。
- 更安靜：75 dB → 61 dB，振動 < 0.3 mm/s
- 更省電：以 16 台估算，每年節省約 30 MWh
- 免空壓：去除空壓源與管線維護
- 零佔地增加：本體 250 × 310 mm，可與原框架直換
- 可監控：Modbus-RTU/PLC 即時上報運轉參數
🔧 電動隔膜泵如何滿足客戶cds供應系統節能等需求？
以無刷電機直驅取代氣動，搭配 Modbus-RTU 串 PLC，達成 噪音降低、免空壓、零佔地增加、可遠端監控 的四大關鍵指標。
| Goal |
QUANTM Solution |
| 🎯 降低運轉噪音，改善作業環境
|
✔ 採用無刷電機驅動，運轉平穩且安靜，實測噪音由 75 dB 降至 61 dB，不再需要個人防護裝備，振動低於 0.3 mm/s，亦可直接與設備共架安裝。 |
| 🎯 維持既有管路配置，不增加占地空間 |
✔ 泵體尺寸僅 250 × 310 mm，較舊機型體積縮小 42%，可沿用原框架直接替換，實現「零占地增長」，也讓無塵室清潔更便利。 |
| 🎯 不再依賴壓縮空氣，降低能耗與維護e |
✔ 電動馬達取代空壓驅動，無需氣源與相關管線。以本案 16 台泵計算，每年可節能 30 MWh 並減少壓縮空氣設備維護支出。 |
| 🎯 可由 PLC 自動監控泵浦狀態 |
✔ 內建 I/O 與支援 Modbus-RTU，可直接與 PLC 串接，將啟停、流量、壓力等數據即時回傳 SCADA 系統。 |
| 🎯 保留乾轉與自吸特性，應對停機或 CIP 作業 |
✔ 支援 6 公尺自吸高度、乾轉可達 30 分鐘，停機後無需預灌即可啟動，確保 CIP 及排液流程安全無虞。 |
常見問題（FAQ）
Q1：我應該將氣動泵替換成電動泵嗎？
A：不一定，是否需要替換，取決於實際應用需求。
•建議替換電動隔膜泵的情況：若系統需長時間連續運行、對能耗與噪音敏感、空壓系統維護成本高、或需要接入 PLC/SCADA 進行自動化監控。
• 建議使用氣動隔膜泵的情況：若使用環境不方便供電、僅間歇運行、輸送液體含大量固體顆粒、或位於需防爆的場所，氣動隔膜泵依然是更安全、穩定的選擇。
Q2：半導體化學輸送系統面臨哪些痛點？
A：包括噪音過高影響作業環境、空間有限導致泵浦替換不能增加占地、氣動泵依賴壓縮空氣造成能耗與維護成本上升，同時還需支援 PLC 串接與遠端監控以提升自動化，並具備乾轉與自吸能力以應對 CIP 清洗或停機作業。
Q3：為什麼選擇 QUANTM 電動隔膜泵能改善 CDS 系統能耗？
A：核心原因在於 無刷電機直驅設計，取代氣動驅動，避免壓縮空氣浪費與噪音問題；同時結合 PLC 通訊、智慧監控、零額外空間需求，能大幅提升半導體化學品輸送系統的 能源效率、穩定性與自動化水平。
Q4：安裝 QUANTM 是否需要更動既有管路？
A：根據 Graco 官方資料，QUANTM 採用無齒輪箱的緊湊設計，與傳統 AODD 泵尺寸相近，支援 plug-and-play 替換 120V 或 380-480V 電源系統，可整體直換現有機型與管架，通常不需增設占地或改動管路架構。
Q5：QUANTM 如何支援自動化監控？
A：內建 Modbus-RTU 通訊介面，可直接串接 PLC 或 SCADA 系統，實現即時監控、參數上報與預防性維護。