Support

Môi trường vi rung động là gì？

Câu hỏi thường gặp｜Môi trường vi rung động là gì？

Khi thiết bị vận hành sẽ phát sinh rung động. Thuật ngữ môi trường vi rung động dùng để chỉ các rung động phát sinh từ thiết bị trong nhà máy, hoạt động của nhân viên hoặc phương tiện vận chuyển. Ngoài ra, các tác động bên ngoài như xe tải nặng lưu thông, công trường xây dựng đóng cọc, gió, động đất… bất kỳ lực nào tác động lên công trình đều có thể gây ra vi rung động cho toà nhà.

Môi trường vi rung động là gì？
Những loại rung động nào được phân loại là môi trường vi rung động？

Thiết bị hoạt động kém? Ảnh hưởng từ vi rung động môi trường?
Để tránh sản phẩm lỗi do hiệu suất thiết bị bị ảnh hưởng, các tiêu chuẩn rung động đối với kết cấu công trình đã được thiết lập. Không chỉ yêu cầu công trình không bị nghiêng hoặc sụp đổ, mà còn phải tránh mọi rung động vi mô có thể ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị.

Nguồn rung động có thể đến từ bên trong nhà máy như độ cứng của sàn, quá trình vận hành của thiết bị, ảnh hưởng từ các máy móc khác, hoặc tiếng ồn trong xưởng. Ngoài ra, các tác động bên ngoài như giao thông, công trình xây dựng lân cận hay động đất cũng đều là nguồn phát sinh vi rung động.

Nguồn rung động
Các nguồn rung động trong nhà máy có thể được phân loại như thế nào?

Nguồn rung động bên trong: Khi thiết bị vận hành sẽ phát sinh rung động. Do đó, thuật ngữ này dùng để chỉ các rung động phát sinh từ mọi loại thiết bị trong nhà máy, cũng như rung động do nhân viên làm việc hoặc phương tiện vận chuyển di chuyển trong khu vực xưởng.

Nguồn rung động bên ngoài: Các phương tiện tải trọng lớn lưu thông bên ngoài nhà máy, công trường xây dựng đóng cọc, gió, động đất… bất kỳ tác động lực nào lên công trình đều có thể gây ra vi rung động cho toà nhà.

Sự phát triển và nâng cấp không ngừng của các quy trình công nghệ tiên tiến là mục tiêu hàng đầu của các nhà máy bán dẫn lớn trên thế giới hiện nay. Để quy trình sản xuất có thể tiếp tục cải tiến, ngoài việc đầu tư lớn vào nghiên cứu và phát triển, thì việc nâng cao công nghệ và đầu tư cho thiết bị sản xuất cũng như thiết bị đo lường là yếu tố then chốt.

Các thiết bị và hệ thống đo lường có độ chính xác cao này đòi hỏi một môi trường vận hành ổn định để phát huy tối đa hiệu năng. Do đó, rung động ảnh hưởng đến thiết bị và dụng cụ đo lường chính xác đã trở thành một trong những vấn đề quan trọng nhất đối với ngành công nghệ cao khi triển khai các quy trình sản xuất tiên tiến. Vì vậy, khi quy hoạch xây dựng nhà máy mới, ảnh hưởng của rung động chắc chắn là một trong những thách thức lớn mà các nhà máy bán dẫn phải đối mặt.

Vi rung động môi trường
Vì sao nhà xưởng cần đặc biệt chú ý đến vi rung động môi trường?

Rung động môi trường có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả vận hành của thiết bị, và mức độ ảnh hưởng sẽ khác nhau tùy theo yêu cầu độ chính xác của từng loại thiết bị. Nhìn chung, thiết bị càng đòi hỏi độ chính xác cao thì yêu cầu kiểm soát rung động càng nghiêm ngặt, như kính hiển vi lực nguyên tử (AFM), kính hiển vi điện tử, kính hiển vi độ phóng đại cao, máy quang khắc bán dẫn, hay gia công bề mặt quang học. Các rung động từ môi trường bên ngoài rất dễ làm suy giảm hiệu năng thiết bị và chất lượng sản phẩm.

Khi mức rung động của môi trường nhà xưởng không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật (Specification) của thiết bị, sẽ dẫn đến giảm tỷ lệ đạt (yield) trong sản xuất, đồng thời khiến các thiết bị đo lường không thể phóng đại ở mức cao hơn để kiểm tra các chi tiết ngày càng nhỏ. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của các quy trình công nghệ cao. Vì vậy, việc lắp đặt các hệ thống cách ly rung động chính xác (chủ động hoặc thụ động) đã được công nhận là yếu tố có tác động trực tiếp đến tỷ lệ đạt trong sản xuất wafer.

Rung động nào được xếp vào vi rung động môi trường?
Vi rung động thường được định nghĩa là rung động có tần số từ 2–100 Hz và biên độ dưới 50 μm/s. Nguồn rung có thể đến từ sàn nhà xưởng, hoạt động của thiết bị, các thiết bị khác trong nhà máy, tiếng ồn nội bộ; cũng như từ bên ngoài như giao thông, công trình xây dựng lân cận hay động đất.

Tiêu chuẩn nào áp dụng cho vi rung động môi trường nhà xưởng?
Để tránh sản phẩm lỗi do ảnh hưởng đến hiệu năng thiết bị, các tiêu chuẩn rung động cho công trình và nhà xưởng đã được xây dựng, không chỉ nhằm tránh nghiêng đổ mà còn loại bỏ các rung động nhỏ ảnh hưởng đến vận hành thiết bị. Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế đã ban hành các tiêu chuẩn liên quan đến rung động cơ học như ISO 10816. Ngoài ra, các học giả quốc tế còn đề xuất tiêu chí rung động theo từng loại thiết bị, gọi là Vibration Criteria (VC), được minh họa trong các sơ đồ tham khảo.