Ngày đăng: 2025-06-06 Cập nhật lần cuối: 2025-06-10
Bối cảnh
Theo báo cáo của Precedence Research công bố vào tháng 5 năm 2025, thị trường hóa chất cho quy trình ướt bán dẫn toàn cầu dự kiến đạt khoảng 14,9 tỷ USD vào năm 2024. Phân tích từ Maximize Market Research và TECHCET cũng cho thấy thị trường này sẽ tiếp tục mở rộng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) từ 6–7%, nhờ vào sự gia tăng lớp của quy trình tiên tiến và đầu tư vào các nhà máy sản xuất wafer mới.
Khi nhu cầu về hệ thống cấp hóa chất "chính xác, ổn định và không ô nhiễm" ngày càng tăng, các nhà tích hợp hệ thống cần giải pháp bơm có tiếng ồn thấp, giám sát từ xa và tiết kiệm không gian để đảm bảo vận hành liên tục 24/7 cũng như tuân thủ các tiêu chuẩn phòng sạch.
Bài viết này sẽ giới thiệu giải pháp xử lý các điểm đau và hiệu quả ứng dụng thực tế của bơm màng điện GRACO trong hệ thống CDS bán dẫn.
CDS là gì?
CDS là viết tắt của Chemical Dispensing System (Hệ thống phân phối hóa chất), đây là hệ thống cấp hóa chất trong sản xuất bán dẫn.
Hệ thống này thường được lắp đặt ở "đầu cấp" của quy trình, có nhiệm vụ vận chuyển hóa chất từ bồn chứa đến các thiết bị như máy khắc hoặc máy rửa thông qua bơm, đường ống, van và các thành phần khác.
Hệ thống CDS có thể được tùy chỉnh theo đặc tính và yêu cầu lưu lượng của từng loại hóa chất, giúp cung cấp chất lỏng một cách chính xác và ổn định.
📌 Giải quyết các thách thức chính trong cấp hóa chất bán dẫn: Tiếng ồn, khí nén, không gian và điều khiển từ xa
Khách hàng thực tế－LTCAM Nhà tích hợp hệ thống cấp hóa chất bán dẫn
Tổng Quan Khu Vực
LTCAM là một đơn vị tích hợp hệ thống chuyên về hệ thống cấp phát hóa chất cho ngành bán dẫn. Tại khu vực cấp hóa chất trong phòng sạch của cơ sở này, nhiều loại hóa chất tinh khiết phải được cung cấp liên tục qua hệ thống ống dẫn—bao gồm chất tẩy wafer, chất khắc, slurry CMP và dung dịch mạ điện. Những chất này có tính ăn mòn cao, độ nhớt và trọng lượng riêng khác nhau, và phải được cấp liên tục trong hệ thống ống kín với tốc độ dòng ổn định để đáp ứng các yêu cầu của quy trình.
Mục Tiêu Cải Thiện
- 1. Giảm tiếng ồn khi vận hành
- 2. Tránh mở rộng diện tích hệ thống
- 3. Loại bỏ hệ thống đường ống khí nén để giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí bảo trì
- 4. Tích hợp bơm với PLC để giám sát tự động
- 5. Bơm thay thế phải hỗ trợ hoạt động khô và tự mồi
💡 Giải Quyết 5 Vấn Đề Hàng Đầu Trong Cấp Phát Hóa Chất Với Bơm Điện QUANTM
Trong trường hợp này, bơm màng khí nén 1 inch đã được thay thế bằng bơm màng đôi điện GRACO QUANTM i30.
Động cơ điện giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng khí nén, giảm tiếng ồn và tiết kiệm năng lượng cũng như chi phí bảo trì.
Kích thước nhỏ gọn của bơm vừa khít với khung ban đầu mà không cần mở rộng không gian. Các tính năng chính như tự mồi và hoạt động khô vẫn được giữ nguyên, đảm bảo an toàn khi dừng, xả và vệ sinh CIP.
Với giao diện Modbus-RTU tích hợp, bơm kết nối trực tiếp với PLC, cho phép giám sát theo thời gian thực và tự động hóa liền mạch.
🔧 Cách Bơm Màng Điện Đáp Ứng Nhu Cầu Của Khách Hàng
Mục tiêu và Giải pháp
| Mục tiêu |
Giải pháp từ QUANTM |
| 🎯 Giảm tiếng ồn khi vận hành, cải thiện môi trường làm việc |
✔ Sử dụng động cơ không chổi than giúp vận hành êm ái, ít tiếng ồn. Độ ồn giảm từ 75 dB xuống còn 61 dB, độ rung < 0,3 mm/s. Không cần thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE), có thể lắp đặt trực tiếp trên khung thiết bị hiện có. |
| 🎯 Giữ nguyên hệ thống đường ống hiện tại mà không tăng diện tích lắp đặt |
✔ Kích thước thân bơm chỉ 250 × 310 mm, nhỏ hơn 42% so với mẫu cũ. Lắp vừa khung ban đầu mà không cần mở rộng diện tích. Dễ dàng vệ sinh phòng sạch. |
| 🎯 Loại bỏ sự phụ thuộc vào khí nén, tiết kiệm năng lượng và chi phí bảo trì |
✔ Động cơ điện thay thế máy nén khí, loại bỏ nhu cầu sử dụng nguồn khí. 16 bơm giúp tiết kiệm 30 MWh mỗi năm và giảm chi phí bảo trì thiết bị khí nén. |
| 🎯 Tự động giám sát tình trạng bơm thông qua PLC |
✔ Tích hợp sẵn I/O và hỗ trợ Modbus-RTU, dễ dàng kết nối trực tiếp với PLC. Phản hồi thời gian thực tới SCADA để giám sát khởi động, dừng, lưu lượng và áp suất. |
| 🎯 Duy trì khả năng tự mồi và vận hành khô, phù hợp cho dừng máy hoặc quy trình CIP |
✔ Hỗ trợ chiều cao tự mồi lên tới 6 mét, khả năng vận hành khô trong 30 phút. Có thể khởi động lại sau khi dừng máy mà không cần bơm đầy trước, an toàn cho quy trình CIP và xả chất lỏng. |
📊 Kết Quả Đã Được Chứng Minh: Tiết Kiệm 71% Năng Lượng và Giảm 14 dB Tiếng Ồn
¹ Ước tính dựa trên giá điện công nghiệp trung bình tại Mỹ là $0.13 USD/kWh và hiệu suất máy nén khí điển hình là 0.25 kW/(m³/phút). Tiết kiệm thực tế có thể thay đổi tùy theo điều kiện hệ thống cụ thể.