KR20240041384A - FDC system for semiconductor equipment through operating current analysis of electric load - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템은 반도체 장비를 구성하는 각각의 장치의 전류를 측정하여 실효값으로 변환하는 전류측정수단; 및 상기 전류측정수단에서 생성된 실효값에 기초하여 상기 반도체 장비의 성능저하 및 성능이상을 판단하는 상태판단수단;을 포함하고, 상기 상태판단수단은 상기 전류측정수단에서 생성된 실효값을 기준치와 비교하여 실효값과 기준치의 차이가 기준시간 동안 유지되는 경우 상기 장치의 상태를 판단하며, 실효값과 기준치의 차이가 증가하는 경우, 상기 장치의 상태를 과부하 운전상태로 판단하고, 실효값과 기준치의 차이가 감소하는 경우, 상기 장치의 상태를 성능저하 진행상태로 판단하고, 실효값이 0인 경우, 상기 장치의 상태를 선로단선상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.The FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the present invention includes a current measuring means for measuring the current of each device constituting the semiconductor equipment and converting it into an effective value; and status determination means for determining performance degradation and performance abnormality of the semiconductor equipment based on the effective value generated by the current measuring means, wherein the state determining means determines the effective value generated by the current measuring means as a reference value and If the difference between the effective value and the standard value is maintained for the standard time, the state of the device is determined. If the difference between the effective value and the standard value increases, the state of the device is judged to be in an overload operation state, and the effective value and the standard value are determined. When the difference between decreases, the state of the device is determined to be in a state of performance degradation, and when the effective value is 0, the state of the device is determined to be in a line disconnection state.
Description
본 발명은 부산산업과학혁신원(BISTEP)의 부산광역시 대학혁신연구단지조성사업(IURP2201)의 지원에 의해 발명한 성과물로써, 더욱 상세하게는 반도체 생산, 검사, 세척 등을 하기 위한 반도체 장비들에 대하여 내부를 구성하는 전기부하 장치들의 상태를 진단하는 방법 및 이를 측정하는 전류감지기의 제작에 관련된 내용이다. This invention is a result of the invention with the support of the Busan University Innovation Research Complex Development Project (IURP2201) of the Busan Institute of Industrial Science and Innovation (BISTEP). More specifically, it is a product of semiconductor equipment for semiconductor production, inspection, cleaning, etc. This is related to the method of diagnosing the condition of the electrical load devices that make up the interior and the production of a current sensor to measure this.
일반적으로 전기부하 장치들은 전원을 공급받으면 전류를 소비하며 동작을 수행하게된다. 이때, 인가된 전압은 위상또는 진폭 등을 변환하여 전기부하가 최대의 효능이 발휘될 수 있도록 가공하여 사용한다. 이러한 전압의 변화는 결국 전기부하가 시간당 사용한 전류의 양으로 표시할 수 있다. 위상 및 진폭을 가공한 전압의 미세한 변화를 감지하기 위해 1/10,000,000A 이하의 전류도 감지할 수 있는 전류감지기의 제작방법, 전류를 측정하는 방법과 측정된 신호를 분석하는 방법을 제시하고자 한다.In general, when electric load devices are supplied with power, they consume current and perform operations. At this time, the applied voltage is processed and used by converting the phase or amplitude, etc., so that the electric load can demonstrate maximum effectiveness. This change in voltage can ultimately be expressed as the amount of current used by the electric load per hour. In order to detect minute changes in voltage by processing phase and amplitude, we would like to present a method of manufacturing a current sensor that can detect currents of 1/10,000,000 A or less, a method of measuring current, and a method of analyzing the measured signal.
전기부하 장치에서 전류를 측정할 수 있는 센서를 사용하여 사용하는 전류를 측정하여 전기부하 장치들의 동작상태를 확인할 수 있는 전류 신호를 생성하고, 생성된 전류 신호에서 노이즈를 제거한 후 전류 정보를 대표하는 실효값으로 변환하여 작업자가 입력한 설정값(예:정격전류)과 비교하여 상기 장치의 고장 여부를 판별하여 FDC(Fault Dectectoion & Classification)하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에 관한 것이다.Using a sensor that can measure the current in the electric load device, the current used is measured to generate a current signal that can check the operating status of the electric load device. Noise is removed from the generated current signal, and then the current information is represented. FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the electric load, which converts it into an effective value and compares it with the set value (e.g. rated current) entered by the operator to determine whether the device is broken and performs FDC (Fault Determination & Classification). It's about.
반도체 산업에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 반도체 제조에 대한 실시간 진단 및 모니터링 기술 개발을 통해 생산시간을 단축하고, 수율향상을 이루어내는 것이 무엇보다 중요하다.In order to secure competitiveness in the semiconductor industry, it is most important to shorten production time and improve yield through the development of real-time diagnosis and monitoring technology for semiconductor manufacturing.
그러나, 종래의 FDC 시스템은 반도체 장비의 각각의 장치에 따라 장치의 동작에 따른 관련 센서들을 장착하여 센서의 신호를 통하여 동작상태를 판별하는 방식을 사용하고 있어, 전선의 배치와 구조가 복잡하고 여러 종류의 센서를 구비해야하는 문제점이 있었다.However, the conventional FDC system uses a method of installing related sensors according to the operation of the device for each device of the semiconductor equipment and determining the operating state through the signal of the sensor, so the arrangement and structure of the wires are complicated and various There was a problem of having to have different types of sensors.
또한, 전기부하 장치들의 사용수명을 진단하기 위해서는 전기신호를 3kHz 이상의 고속으로 신호를 측정해야 하며, 이때, 너무 많은 정보가 생성되어 실시간으로 장치의 고장 유무를 판단하기 위해서는 방대한 데이터를 고속으로 전송 및 처리를 해야 하는 문제가 발생하기 때문에 작업자가 주기적으로 진단해야 하는 문제점이 있었다.In addition, in order to diagnose the service life of electrical load devices, electrical signals must be measured at a high speed of 3 kHz or higher. At this time, too much information is generated, so in order to determine whether the device is malfunctioning in real time, a large amount of data must be transmitted and transmitted at high speed. Because problems occurred that needed to be handled, there was a problem that workers had to diagnose periodically.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,The present invention was created to solve the above problems,
위상과 진폭으로 변화된 전압을 측정하여 분석하는 방식은 고성능장비와 고도의 기술이 요구되지만, 사용된 전류를 일정 주기로 측정하여 실효값으로 변환하여 분석할 경우 1초당 분석해야 할 데이터 수도 감소하며 측정된 데이터를 전송하는데 있어서 통신부하를 절감할 수 있다.The method of measuring and analyzing the voltage changed in phase and amplitude requires high-performance equipment and advanced technology, but if the current used is measured at regular intervals and converted to an effective value for analysis, the number of data to be analyzed per second decreases and the measured Communication load can be reduced when transmitting data.
실효값으로 분석할 경우 1주기 동안의 이상동작에 대해서는 분석하기 어려울 수 있으나 주기를 지속적으로 모니터링하여 추이를 분석하면 전기부하 장치들의 성능저하 및 동작 상태의 이상을 진단할 수 있다. 전류를 실효값으로 변환하여 전기부하 장치들의 상태를 분석하는 방법은 측정된 신호에서 노이즈를 제거하는 방법과 생성한 전류신호를 일정하게 유지하는 것이 중요하다. When analyzing the effective value, it may be difficult to analyze abnormal operation during one cycle, but by continuously monitoring the cycle and analyzing trends, it is possible to diagnose performance deterioration and abnormal operating conditions of electric load devices. In the method of analyzing the state of electric load devices by converting current to effective value, it is important to remove noise from the measured signal and keep the generated current signal constant.
본 발명의 목적은 반도체 생산, 검사, 세척 등을 하기 위한 반도체 장비를 구성하는 각각의 장치의 전류를 측정하여 전류 신호를 생성하고, 생성된 전류 신호의 노이즈를 제거한 후 전류 정보를 대표하는 실효값으로 변환하여 작업자가 입력한 설정값과 비교하여 상기 장치의 고장 여부를 판별하여 FDC(Fault Dectectoion & Classification)하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to generate a current signal by measuring the current of each device that constitutes the semiconductor equipment for semiconductor production, inspection, cleaning, etc., and to remove the noise of the generated current signal and then remove the effective value representing the current information. The purpose is to provide an FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the electric load, which converts it to the setting value input by the operator and determines whether the device is broken.
상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여,In order to solve the technical problems described above,
본 발명에 의한 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템은 반도체 장비를 구성하는 각각의 장치의 전류를 측정하여 실효값으로 변환하는 전류측정수단; 및 상기 전류측정수단에서 생성된 실효값에 기초하여 상기 반도체 장비의 성능저하 및 성능이상을 판단하는 상태판단수단;을 포함하고, 상기 상태판단수단은 상기 전류측정수단에서 생성된 실효값을 기준치와 비교하여 실효값과 기준치의 차이가 기준시간 동안 유지되는 경우 상기 장치의 상태를 판단하며, 실효값과 기준치의 차이가 증가하는 경우, 상기 장치의 상태를 과부하 운전상태로 판단하고, 실효값과 기준치의 차이가 감소하는 경우, 상기 장치의 상태를 성능저하 진행상태로 판단하고, 실효값이 0인 경우, 상기 장치의 상태를 선로단선상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.The FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the present invention includes a current measuring means for measuring the current of each device constituting the semiconductor equipment and converting it into an effective value; and status determination means for determining performance degradation and performance abnormality of the semiconductor equipment based on the effective value generated by the current measuring means, wherein the state determining means determines the effective value generated by the current measuring means as a reference value and If the difference between the effective value and the standard value is maintained for the standard time, the state of the device is determined. If the difference between the effective value and the standard value increases, the state of the device is judged to be in an overload operation state, and the effective value and the standard value are determined. If the difference between decreases, the state of the device is determined to be in a state of performance degradation, and if the effective value is 0, the state of the device is determined to be in a line disconnection state.
또한 바람직하게는 상기 전류측정수단은 상기 장치의 전류를 측정하여 신호를 생성하고 생성된 신호의 노이즈를 제거하는 센서보드; 및 마이크로 컨트롤러를 포함하여 상기 센서보드에서 신호를 전달받아 실효값으로 변환하여 상기 상태판단수단으로 전달하는 컨트롤보드;를 포함하며, 상기 센서보드는 상기 장치의 일측에 설치되어 상기 장치에 흐르는 전류를 측정하는 센서; 고임피던스 회로를 포함하여 상기 센서에서 측정된 전류 신호를 1차 노이즈 제거한 후 증폭하는 제1 회로부(112); 로우 패스 필터를 포함하여 전달받은 신호를 2차 노이즈 제거한 후, 전달받은 신호가 직류인 경우 증폭되고, 전달받은 신호가 교류인 경우 양의 신호는 삭제되고 음의 신호는 반전되어 증폭되는 제2 회로부; 상기 제2 회보부에 부하가 연결시 센서신호의 전압 강하를 제거하기 위한 전압팔로워; 및 실효값으로 변환하는 소자부품의 최대 입력범위를 맞추기 위해서 전달 받은 신호를 증폭 또는 감쇄하기 위한 제3 회로부; 포함하며, 상기 센서가 상기 센서보드의 내부에 마련되는 경우 상기 장치에 전원을 공급하는 케이블 중 N상 케이블 또는 DC 0V의 케이블이 상기 센서보드를 경유하도록 마련되고, 상기 센서가 상기 센서보드의 외부에 마련되는 경우 상기 센서는 상기 센서보드에 커넥터로 연결되고 상기 장치에 전원을 공급하는 케이블 중에서 N상 케이블 또는 DC 0V의 케이블에 후크 형태로 걸려 마련되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the current measuring means includes a sensor board that measures the current of the device to generate a signal and remove noise from the generated signal; and a control board including a microcontroller that receives signals from the sensor board, converts them into effective values, and transmits them to the status determination means, wherein the sensor board is installed on one side of the device to control the current flowing in the device. sensor that measures; A first circuit unit 112 that includes a high impedance circuit and amplifies the current signal measured by the sensor after removing primary noise; After removing secondary noise from the received signal using a low-pass filter, if the received signal is direct current, it is amplified. If the received signal is alternating current, the positive signal is deleted and the negative signal is inverted and amplified. ; a voltage follower for removing the voltage drop of the sensor signal when a load is connected to the second circuit unit; and a third circuit unit for amplifying or attenuating the received signal to match the maximum input range of the device component that is converted to an effective value. Includes, when the sensor is provided inside the sensor board, an N-phase cable or a DC 0V cable among the cables that supply power to the device is provided to pass through the sensor board, and the sensor is installed on the outside of the sensor board. When provided, the sensor is connected to the sensor board with a connector and is hung in the form of a hook on an N-phase cable or a DC 0V cable among cables that supply power to the device.
또한 바람직하게는 상기 전류측정수단은 회로 방식, PLC 방식 및 칩 내장 방식 중 어느 하나 또는 둘 이상의 결합의 방식인 것을 특징으로 한다.Also, preferably, the current measuring means is one of a circuit type, a PLC type, and a chip-embedded type, or a combination of two or more types.
또한 바람직하게는 상기 FDC 시스템은 메인서버; 상기 메인서버와 통신망으로 연결되어 작업자가 기준치와 기준시간을 입력하는 작업자단말; 및 상기 상태판단수단에서 판단된 결과가 전송되는 집계단말을 더 포함하며, 상기 메인서버는 각각의 상기 전류측정수단, 작업자단말 및 집계단말과 상기 통신망으로 연결되고, 이더넷으로 인터넷과 연결되는 통신 변환부; 상기 상태판단수단을 내장하여 각각의 상기 전류측정수단에서 상기 통신 변환부로 전달된 실효값과 상기 작업자단말에서 입력된 기준치와 기준시간에 기초하여 상기 장치의 상태를 판단하는 판단부; 및 상기 통신 변환부에 전달된 정보와 상기 판단부에서 판단된 상기 장치의 판단정보가 저장되고, 상기 작업자단말 및 집계단말의 요청에 의해 저장된 정보를 상기 작업자단말 및 집계단말로 전달하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the FDC system includes a main server; A worker terminal connected to the main server and a communication network through which the worker inputs a reference value and a reference time; And it further includes an aggregation terminal to which the result determined by the state determination means is transmitted, wherein the main server is connected to each of the current measurement means, worker terminal, and aggregation terminal through the communication network, and is connected to the Internet through Ethernet. wealth; a determination unit that has the status determination unit built in and determines the status of the device based on the effective value transmitted from each of the current measurement units to the communication conversion unit and the reference value and reference time input from the worker terminal; and a storage unit that stores the information delivered to the communication conversion unit and the decision information of the device determined by the determination unit, and transmits the stored information to the worker terminal and the aggregation terminal at the request of the worker terminal and the aggregation terminal. It is characterized by including.
또한 바람직하게는 상기 FDC시스템은 인공지능서버;및 상기 상태판단수단에서 판단된 결과가 전송되는 집계단말을 더 포함하며, 상기 인공지능서버는 각각의 상기 전류측정수단 및 집계단말과 통신망으로 연결되고, 이더넷으로 인터넷과 연결되는 통신 변환부; 상기 전류측정수단에서 전달된 실효값이 저장되는 정보 수집부; 상기 정보 수집부에 저장된 실효값 정보에 기초하여 자가학습하여 기준치 및 기준시간을 계산하는 자가학습부; 상기 상태판단수단을 내장하여 각각의 상기 전류측정수단에서 전달된 실효값과 상기 자가학습부에서 계산된 기준치와 기준시간에 기초하여 상기 장치의 상태를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 판단된 상기 장치의 판단정보가 저장되고, 상기 집계단말의 요청에 의해 저장된 정보를 상기 집계단말로 잔달하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the FDC system further includes an artificial intelligence server and a tally terminal to which the results determined by the status determination means are transmitted, and the artificial intelligence server is connected to each of the current measurement means and the tally terminal through a communication network. , a communication conversion unit connected to the Internet via Ethernet; an information collection unit that stores the effective value transmitted from the current measuring means; a self-learning unit that calculates a reference value and reference time by self-learning based on the effective value information stored in the information collection unit; a determination unit that has the status determination unit built in and determines the status of the device based on the effective value transmitted from each of the current measurement units and the reference value and reference time calculated by the self-learning unit; and a storage unit that stores the decision information of the device determined by the determination unit and forwards the stored information to the aggregation terminal at the request of the aggregation terminal.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the electric load of the present invention as described above, the following effects can be obtained.
반도체 생산, 검사, 세척 등을 하기 위한 반도체 장비를 구성하는 각각의 장치의 전류를 측정하여 전류 신호를 생성하고, 생성된 전류 신호의 노이즈를 제거한 후 전류 정보를 대표하는 실효값으로 변환하여 작업자가 입력한 설정값과 비교하여 상기 장치의 고장 여부를 판별하여 FDC(Fault Dectectoion & Classification)하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템을 제공할 수 있다.Generates a current signal by measuring the current of each device that makes up the semiconductor equipment for semiconductor production, inspection, cleaning, etc., removes noise from the generated current signal, and converts the current information into a representative RMS value so that the operator can An FDC system for semiconductor equipment can be provided through FDC (Fault Detection & Classification) analysis of the operating current of the electric load by comparing it to the input setting value to determine whether the device is broken.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 센서보드를 도시한 세부구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 센서보드를 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에서 전류가 직류인 경우의 센서와 제1 회로부를 도시한 회로도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에서 전류가 교류인 경우의 센서와 제1 회로부를 도시한 회로도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 제2 회로부와 전압팔로워를 도시한 회로도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 제3 회로부를 도시한 회로도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 장치 노후화로 인한 성능저하시 발생하는 신호 정보를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 장치 과부하시 발생하는 신호 정보를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에서 저주파 필터와 복수의 캐패시터를 더 포함한 제2 회로부와 전압팔로워를 도시한 회로도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 상태판단수단을 도시한 흐름도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템을 도시한 구성도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 상태판단수단을 도시한 흐름도.1 is a configuration diagram showing an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed configuration diagram showing a sensor board of an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a sensor board of an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 is a circuit diagram showing a sensor and a first circuit unit when the current is direct current in the FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 5 is a circuit diagram showing a sensor and a first circuit unit when the current is alternating current in an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is a circuit diagram showing a second circuit part and a voltage follower of an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 7 is a circuit diagram showing a third circuit part of the FDC system for semiconductor equipment through operating current analysis of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 8 is a graph showing signal information generated when performance deteriorates due to device aging of the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 9 is a graph showing signal information generated when a device is overloaded in an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 10 is a circuit diagram showing a voltage follower and a second circuit unit further including a low-frequency filter and a plurality of capacitors in an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 11 is a flow chart showing a means for determining the status of the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the first embodiment of the present invention.
Figure 12 is a configuration diagram showing an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a second embodiment of the present invention.
Figure 13 is a flow chart showing a means for determining the status of the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to explain the present invention in detail so that a person skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템을 도시한 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram showing an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to the first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템은 반도체 장비를 구성하는 각각의 장치(1)의 전류를 측정하여 실효값으로 변환하는 전류측정수단(10); 상기 전류측정수단(10)에서 생성된 실효값에 기초하여 상기 반도체 장비의 성능저하 및 성능이상을 판단하는 상태판단수단(20); 메인서버(30); 상기 메인서버(30)와 통신망(40)으로 연결되어 작업자가 기준치와 기준시간을 입력하는 작업자단말(50); 및 상기 상태판단수단(20)에서 판단된 결과가 전송되는 집계단말(60)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the first embodiment of the present invention measures the current of each device 1 constituting the semiconductor equipment and converts it into an effective value. Current measuring means (10); State determination means (20) for determining performance degradation and performance abnormalities of the semiconductor equipment based on the effective value generated by the current measuring means (10); main server (30); A worker terminal (50) connected to the main server (30) and the communication network (40) through which the worker inputs a standard value and a standard time; And it may include a tally terminal 60 to which the results determined by the status determination means 20 are transmitted.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 센서보드를 도시한 세부구성도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 센서보드를 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에서 전류가 직류인 경우의 센서와 제1 회로부를 도시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에서 전류가 교류인 경우의 센서와 제1 회로부를 도시한 회로도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 제2 회로부와 전압팔로워를 도시한 회로도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 제3 회로부를 도시한 회로도이다.Figure 2 is a detailed configuration diagram showing a sensor board of an FDC system for semiconductor equipment through operating current analysis of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention, and Figure 3 is a detailed configuration diagram showing an electric load according to a preferred embodiment of the present invention. It is a flowchart showing the sensor board of the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the present invention, and Figure 4 is a flowchart showing the current in the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention, where the current is direct current. It is a circuit diagram showing the sensor and the first circuit part in the case where the current is alternating current in the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the electric load according to a preferred embodiment of the present invention. is a circuit diagram showing, Figure 6 is a circuit diagram showing the second circuit part and the voltage follower of the FDC system for semiconductor equipment through operating current analysis of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention, and Figure 7 is a circuit diagram showing the voltage follower of the present invention. This is a circuit diagram showing the third circuit part of an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 전류측정수단(10)은 상기 장치(1)의 전류를 측정하여 신호를 생성하고 생성된 신호의 노이즈를 제거하는 센서보드(11); 및 마이크로 컨트롤러를 포함하여 상기 센서보드(11)에서 신호를 전달받아 실효값으로 변환하여 상기 상태판단수단(20)으로 전달하는 컨트롤보드(12);를 포함하며, 상기 센서보드(11)는 상기 장치(1)의 일측에 설치되어 상기 장치(1)에 흐르는 전류를 측정하는 센서(111); 고임피던스 회로를 포함하여 상기 센서(111)에서 측정된 전류 신호를 1차 노이즈 제거한 후 증폭하는 제1 회로부(112); 로우 패스 필터를 포함하여 전달받은 신호를 2차 노이즈 제거한 후, 전달받은 신호가 직류인 경우 증폭되고, 전달받은 신호가 교류인 경우 양의 신호는 삭제되고 음의 신호는 반전되어 증폭되는 제2 회로부(113); 상기 제2 회보부에 부하가 연결시 센서신호의 전압 강하를 제거하기 위한 전압팔로워(114); 및 실효값으로 변환하는 소자부품의 최대 입력범위를 맞추기 위해서 전달 받은 신호를 증폭 또는 감쇄하기 위한 제3 회로부(115);를 포함할 수 있다.Referring to Figures 2 to 7, the current measuring means 10 includes a sensor board 11 that measures the current of the device 1 to generate a signal and remove noise from the generated signal; And a control board (12) including a microcontroller that receives the signal from the sensor board (11), converts it into an effective value, and transmits it to the status determination means (20). The sensor board (11) includes the A sensor 111 installed on one side of the device 1 to measure the current flowing in the device 1; A first circuit unit 112 that includes a high impedance circuit and amplifies the current signal measured by the sensor 111 after removing primary noise; After removing secondary noise from the received signal using a low-pass filter, if the received signal is direct current, it is amplified. If the received signal is alternating current, the positive signal is deleted and the negative signal is inverted and amplified. (113); A voltage follower 114 for removing the voltage drop of the sensor signal when a load is connected to the second circuit unit; and a third circuit unit 115 for amplifying or attenuating the received signal in order to match the maximum input range of the device component that is converted to an effective value.
그리고, 상기 전류측정수단(10)은 두 개의 채널을 구비하여, 상기 장치(10)의 소모전류를 어느 하나의 채널로 감지하고, 상기 장치(10)의 동작을 제어하는 스위치 소자들의 동작 상태를 다른 하나의 채널로 감지하여, 각각의 채널의 소모전류를 서로 비교하여 선로단선에 의한 정지 또는 지령명령에 의한 정지를 파악할 수 있다.In addition, the current measuring means 10 has two channels, detects the current consumption of the device 10 through one channel, and monitors the operating status of switch elements that control the operation of the device 10. By detecting with another channel, the current consumption of each channel can be compared to identify a stop due to a line break or a stop by a command.
여기서, 상기 센서(111)는 상기 장치(10)의 전류를 측정하는데 있어 분할형 변류기 및 홀 효과형 전류센서를 사용한 간접 측정 방식을 적용하면 전류 측정시 기존 설비에 장착된 상기 장치(10)에 가해지는 영향을 제거할 수 있다.Here, the sensor 111 applies an indirect measurement method using a split-type current transformer and a Hall effect-type current sensor to measure the current of the device 10, and when measuring current, the sensor 111 is connected to the device 10 mounted on existing equipment. The impact can be eliminated.
또한, 상기 제1 회로부(112)는 고임피던스 회로를 포함하여, 일반적으로 발생하는 노이즈가 전류가 없이 전압만 가지는 것에 기초하여 1차적으로 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the first circuit unit 112 includes a high impedance circuit, and can primarily remove noise based on the fact that noise that generally occurs has only voltage and no current.
그리고, 상기 제2 회로부(113)는 로우 패스필터를 포함하여 2차적으로 노이즈를 제거한 후, 전달받은 신호가 교류인 경우 교류 신호에서 일반적으로 양의 영역에서 노이즈가 발생하므로 양의 영역은 삭제하고, 음의 영역을 반전한 후 증폭하여 노이즈를 더욱 효과적으로 제거하는 효과가 있다.In addition, the second circuit unit 113 includes a low-pass filter to secondarily remove noise, and when the received signal is alternating current, noise is generally generated in the positive region in the alternating current signal, so the positive region is deleted. , it has the effect of removing noise more effectively by inverting and amplifying the negative area.
그리고, 상기 전압팔로워(114)는 상기 센서(111), 상기 제1 회로부(112) 및 제2 회로부(113)에서 가공된 전류측정 신호가 제3 회로부(115)에 의해서 전압 강하가 발생되는 현상을 대비하여 측정된 전류 신호가 부정확해지는 것을 방지하는 효과가 있다.And, the voltage follower 114 causes a voltage drop in the current measurement signal processed by the sensor 111, the first circuit unit 112, and the second circuit unit 113 by the third circuit unit 115. This has the effect of preventing the measured current signal from becoming inaccurate.
또한, 상기 컨트롤보드(12)는 AD컨버터칩을 포함하여 실효값을 계산하는 경우, 상기 제3 회로부(115)는 상기 컨트롤보드(12)에서 계산이 가능한 범위로 신호를 증폭 또는 감쇄하여 상기 컨트롤보드(12)에 포함된 AD컨버터칩의 종류에 무관하게 실효값을 계산할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, when the control board 12 calculates the effective value by including an AD converter chip, the third circuit unit 115 amplifies or attenuates the signal to a range that can be calculated by the control board 12 to perform the control. This has the effect of allowing the effective value to be calculated regardless of the type of AD converter chip included in the board 12.
그리고, 상기 전류측정수단(10)은 회로 방식, PLC 방식 및 칩 내장 방식 중 어느 하나 또는 둘 이상의 결합의 방식일 수 있다.In addition, the current measuring means 10 may be any one of a circuit type, a PLC type, and a chip-embedded type, or a combination of two or more types.
다시 도 1을 참조하면, 상기 메인서버(30)는 각각의 상기 전류측정수단(10), 작업자단말(50) 및 집계단말(60)과 상기 통신망(40)으로 연결되고, 이더넷으로 인터넷과 연결되는 통신 변환부(31); 상기 상태판단수단(20)을 내장하여 각각의 상기 전류측정수단에서(10) 상기 통신 변환부(31)로 전달된 실효값과 상기 작업자단말(50)에서 입력된 기준치와 기준시간에 기초하여 상기 장치(1)의 상태를 판단하는 판단부(32); 및 상기 통신 변환부(31)에 전달된 정보와 상기 판단부(32)에서 판단된 상기 장치(1)의 판단정보가 저장되고, 상기 작업자단말(50) 및 집계단말(60)의 요청에 의해 저장된 정보를 상기 작업자단말(50) 및 집계단말(60)로 전달하는 저장부(33);를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the main server 30 is connected to each of the current measuring means 10, worker terminal 50, and tally terminal 60 and the communication network 40, and is connected to the Internet via Ethernet. a communication conversion unit (31); The state determination means 20 is built in, based on the effective value transmitted from each of the current measuring means 10 to the communication converter 31 and the reference value and reference time input from the worker terminal 50. A determination unit 32 that determines the state of the device 1; And the information delivered to the communication conversion unit 31 and the decision information of the device 1 determined by the determination unit 32 are stored, and upon request from the worker terminal 50 and the tally terminal 60. It may include a storage unit 33 that transfers the stored information to the worker terminal 50 and the tally terminal 60.
여기서, 상기 통신망(40)은 RS-232 시리얼 통신망, RS-422 시리얼 통신망, RS-485 시리얼 통신망, I²C, 범용 직렬 버스, IEEE 1394, 이더넷, SATA 및 USART 중 어느 하나 또는 둘 이상의 결합으로 구성된 통신망일 수 있다.Here, the communication network 40 is a communication network consisting of one or a combination of two or more of the following: RS-232 serial communication network, RS-422 serial communication network, RS-485 serial communication network, I²C, universal serial bus, IEEE 1394, Ethernet, SATA, and USART. It can be.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 장치 노후화로 인한 성능저하시 발생하는 신호 정보를 도시한 그래프이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 장치 과부하시 발생하는 신호 정보를 도시한 그래프이다.Figure 8 is a graph showing signal information generated when performance deteriorates due to device aging of the FDC system for semiconductor equipment through operating current analysis of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention, and Figure 9 is a graph showing signal information generated when performance is deteriorated due to device aging This is a graph showing signal information generated when a device is overloaded in an FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to an embodiment.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 상태판단수단(20)은 상기 컨트롤보드(12)에서 변환된 실효값과 상기 작업자단말(50)에서 입력된 기준치와 기준시간에 기초하여, 각각의 장치(10)의 과부하 운전상태, 성능저하 진행상태 및 전로단선상태를 판단하여 진단할 수 있다.Referring to FIGS. 8 and 9, the status determination means 20 determines each device ( 10) It can be diagnosed by determining the overload operation state, performance degradation progress, and electric line disconnection state.
이때, 상기 장치(10) 내부의 콘댄서가 노후화된 경우 내부 전해질의 경화로 인해 저항값이 증가하고, 코일 소자가 노후화된 경우 발열에 의해 코일 저항값이 증가하고, 브러쉬 계열의 접촉 소자가 노후화된 경우 산화막 코팅에 의해 저항값이 증가하여 전류량이 감소하므로 상기 상태판단수단(20)은 전류량에 기초하여 변환된 실효값을 비교하여 상기 장치(10)의 과부하 운전상태, 성능저하 진행상태 및 전로단선상태를 판단할 수 있다.At this time, when the condenser inside the device 10 is aged, the resistance value increases due to hardening of the internal electrolyte, and when the coil element is aged, the coil resistance value increases due to heat generation, and the brush-type contact element becomes aged. In this case, the resistance value increases due to the oxide film coating and the current amount decreases, so the state determination means 20 compares the converted effective value based on the current amount to determine the overload operation state of the device 10, the performance degradation progress state, and the electric current amount. The state of disconnection can be determined.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템에서 저주파 필터와 복수의 캐패시터를 더 포함한 제2 회로부와 전압팔로워를 도시한 회로도이다.Figure 10 is a circuit diagram showing a voltage follower and a second circuit unit further including a low-frequency filter and a plurality of capacitors in an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to a preferred embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상기 제2 회로부(113)와 상기 전압팔로워(114)는 저주파필터와 복수의 캐패시터(C9, C10)를 더 구비할 수 있다.Referring to FIG. 10, the second circuit unit 113 and the voltage follower 114 may further include a low-frequency filter and a plurality of capacitors C9 and C10.
이때, 상기 저주파 필터와 복수의 캐패시터를 추가로 연결하는 경우 상기 제2 회로부(113)와 상기 전압팔로워(114)에서의 신호의 노이즈가 더욱 효율적으로 제거되는 효과가 있다.At this time, when the low-frequency filter and a plurality of capacitors are additionally connected, the noise of the signal from the second circuit unit 113 and the voltage follower 114 is removed more efficiently.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 상태판단수단을 도시한 흐름도이다.Figure 11 is a flowchart showing a means for determining the status of the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the first embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 상기 상태판단수단(20)은 상기 전류측정수단(10)에서 생성된 실효값을 기준치와 비교하여 실효값과 기준치의 차이가 기준시간 동안 유지되는 경우 상기 장치(1)의 상태를 판단하며, 실효값과 기준치의 차이가 증가하는 경우, 상기 장치(1)의 상태를 과부하 운전상태로 판단하고, 실효값과 기준치의 차이가 감소하는 경우, 상기 장치(1)의 상태를 성능저하 진행상태로 판단하고, 실효값이 0인 경우, 상기 장치(1)의 상태를 선로단선상태로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 11, the state determination means 20 compares the effective value generated by the current measuring means 10 with the reference value, and when the difference between the effective value and the reference value is maintained for the reference time, the device 1 The status is determined, and if the difference between the effective value and the reference value increases, the state of the device (1) is determined to be in an overload operation state, and if the difference between the effective value and the reference value decreases, the state of the device (1) is determined. If it is determined that performance deterioration is in progress, and the effective value is 0, the state of the device 1 can be determined to be in a line disconnection state.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템을 도시한 구성도이다.Figure 12 is a configuration diagram showing an FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of an electric load according to the second embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템은 반도체 장비를 구성하는 각각의 장치(1)의 전류를 측정하여 실효값으로 변환하는 전류측정수단(10); 상기 전류측정수단(10)에서 생성된 실효값에 기초하여 상기 반도체 장비의 성능저하 및 성능이상을 판단하는 상태판단수단(20); 인공지능서버(70); 및 상기 상태판단수단(20)에서 판단된 결과가 전송되는 집계단말(60);을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the second embodiment of the present invention measures the current of each device 1 constituting the semiconductor equipment and converts it into an effective value. Current measuring means (10); State determination means (20) for determining performance degradation and performance abnormalities of the semiconductor equipment based on the effective value generated by the current measuring means (10); Artificial intelligence server (70); and a tally terminal 60 to which the results determined by the status determination means 20 are transmitted.
다시 도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 전류측정수단(10)은 상기 장치(1)의 전류를 측정하여 신호를 생성하고 생성된 신호의 노이즈를 제거하는 센서보드(11); 및 마이크로 컨트롤러를 포함하여 상기 센서보드(11)에서 신호를 전달받아 실효값으로 변환하여 상기 상태판단수단(20)으로 전달하는 컨트롤보드(12);를 포함하며, 상기 센서보드(11)는 상기 장치(1)의 일측에 설치되어 상기 장치(1)에 흐르는 전류를 측정하는 센서(111); 고임피던스 회로를 포함하여 상기 센서(111)에서 측정된 전류 신호를 1차 노이즈 제거한 후 증폭하는 제1 회로부(112); 로우 패스 필터를 포함하여 전달받은 신호를 2차 노이즈 제거한 후, 전달받은 신호가 직류인 경우 증폭되고, 전달받은 신호가 교류인 경우 양의 신호는 삭제되고 음의 신호는 반전되어 증폭되는 제2 회로부(113); 상기 제2 회보부에 부하가 연결시 센서신호의 전압 강하를 제거하기 위한 전압팔로워(114); 및 실효값으로 변환하는 소자부품의 최대 입력범위를 맞추기 위해서 전달 받은 신호를 증폭 또는 감쇄하기 위한 제3 회로부(115);를 포함할 수 있다.Referring again to FIGS. 2 to 7, the current measuring means 10 includes a sensor board 11 that measures the current of the device 1 to generate a signal and remove noise from the generated signal; And a control board (12) including a microcontroller that receives the signal from the sensor board (11), converts it into an effective value, and transmits it to the status determination means (20). The sensor board (11) includes the A sensor 111 installed on one side of the device 1 to measure the current flowing in the device 1; A first circuit unit 112 that includes a high impedance circuit and amplifies the current signal measured by the sensor 111 after removing primary noise; After removing secondary noise from the received signal using a low-pass filter, if the received signal is direct current, it is amplified. If the received signal is alternating current, the positive signal is deleted and the negative signal is inverted and amplified. (113); A voltage follower 114 for removing the voltage drop of the sensor signal when a load is connected to the second circuit unit; and a third circuit unit 115 for amplifying or attenuating the received signal in order to match the maximum input range of the device component that is converted to an effective value.
그리고, 상기 전류측정수단(10)은 두 개의 채널을 구비하여, 상기 장치(10)의 소모전류를 어느 하나의 채널로 감지하고, 상기 장치(10)의 동작을 제어하는 스위치 소자들의 동작 상태를 다른 하나의 채널로 감지하여, 각각의 채널의 소모전류를 서로 비교하여 선로단선에 의한 정지 또는 지령명령에 의한 정지를 파악할 수 있다.In addition, the current measuring means 10 has two channels, detects the current consumption of the device 10 through one channel, and monitors the operating status of switch elements that control the operation of the device 10. By detecting with another channel, the current consumption of each channel can be compared to identify a stop due to a line break or a stop by a command.
여기서, 상기 센서(111)는 상기 장치(10)의 전류를 측정하는데 있어 분할형 변류기 및 홀 효과형 전류센서를 사용한 간접 측정 방식을 적용하면 전류 측정시 기존 설비에 장착된 상기 장치(10)에 가해지는 영향을 제거할 수 있다.Here, the sensor 111 applies an indirect measurement method using a split-type current transformer and a Hall effect-type current sensor to measure the current of the device 10, and when measuring current, the sensor 111 is connected to the device 10 mounted on existing equipment. The impact can be eliminated.
또한, 상기 제1 회로부(112)는 고임피던스 회로를 포함하여, 일반적으로 발생하는 노이즈가 전류가 없이 전압만 가지는 것에 기초하여 1차적으로 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the first circuit unit 112 includes a high impedance circuit, and can primarily remove noise based on the fact that noise that generally occurs has only voltage and no current.
그리고, 상기 제2 회로부(113)는 로우 패스필터를 포함하여 2차적으로 노이즈를 제거한 후, 전달받은 신호가 교류인 경우 교류 신호에서 일반적으로 양의 영역에서 노이즈가 발생하므로 양의 영역은 삭제하고, 음의 영역을 반전한 후 증폭하여 노이즈를 더욱 효과적으로 제거하는 효과가 있다.In addition, the second circuit unit 113 includes a low-pass filter to secondarily remove noise, and when the received signal is alternating current, noise is generally generated in the positive region in the alternating current signal, so the positive region is deleted. , it has the effect of removing noise more effectively by inverting and amplifying the negative area.
그리고, 상기 전압팔로워(114)는 상기 센서(111), 상기 제1 회로부(112) 및 제2 회로부(113)에서 가공된 전류측정 신호가 제3 회로부(115)에 의해서 전압 강하가 발생되는 현상을 대비하여 측정된 전류 신호가 부정확해지는 것을 방지하는 효과가 있다.And, the voltage follower 114 causes a voltage drop in the current measurement signal processed by the sensor 111, the first circuit unit 112, and the second circuit unit 113 by the third circuit unit 115. This has the effect of preventing the measured current signal from becoming inaccurate.
또한, 상기 컨트롤보드(12)는 AD컨버터칩을 포함하여 실효값을 계산하는 경우, 상기 제3 회로부(115)는 상기 컨트롤보드(12)에서 계산이 가능한 범위로 신호를 증폭 또는 감쇄하여 상기 컨트롤보드(12)에 포함된 AD컨버터칩의 종류에 무관하게 실효값을 계산할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, when the control board 12 calculates the effective value by including an AD converter chip, the third circuit unit 115 amplifies or attenuates the signal to a range that can be calculated by the control board 12 to perform the control. This has the effect of allowing the effective value to be calculated regardless of the type of AD converter chip included in the board 12.
그리고, 상기 전류측정수단(10)은 회로 방식, PLC 방식 및 칩 내장 방식 중 어느 하나 또는 둘 이상의 결합의 방식일 수 있다.In addition, the current measuring means 10 may be any one of a circuit type, a PLC type, and a chip-embedded type, or a combination of two or more types.
다시 도 12를 참조하면, 상기 인공지능서버(70)는 각각의 상기 전류측정수단(10) 및 집계단말(60)과 통신망(40)으로 연결되고, 이더넷으로 인터넷과 연결되는 통신 변환부(71); 상기 전류측정수단(10)에서 전달된 실효값이 저장되는 정보 수집부(72); 상기 정보 수집부(72)에 저장된 실효값 정보에 기초하여 자가학습하여 기준치 및 기준시간을 계산하는 자가학습부(73); 상기 상태판단수단(20)을 내장하여 각각의 상기 전류측정수단(10)에서 전달된 실효값과 상기 자가학습부(73)에서 계산된 기준치와 기준시간에 기초하여 상기 장치(1)의 상태를 판단하는 판단부(74); 및 상기 판단부(74)에서 판단된 상기 장치(1)의 판단정보가 저장되고, 상기 집계단말(60)의 요청에 의해 저장된 정보를 상기 집계단말(60)로 잔달하는 저장부(75);를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 12, the artificial intelligence server 70 is connected to each of the current measuring means 10 and the tally terminal 60 through a communication network 40, and a communication conversion unit 71 connected to the Internet via Ethernet. ); an information collection unit 72 that stores the effective value transmitted from the current measuring means 10; a self-learning unit 73 that calculates a reference value and reference time through self-learning based on the effective value information stored in the information collection unit 72; The state determination means 20 is built in to determine the state of the device 1 based on the effective value transmitted from each current measurement means 10 and the reference value and reference time calculated by the self-learning unit 73. Judgment unit 74 for making judgments; and a storage unit 75 that stores the decision information of the device 1 determined by the determination unit 74 and delivers the stored information to the aggregation terminal 60 upon request from the aggregation terminal 60. may include.
여기서, 상기 통신망(40)은 RS-232 시리얼 통신망, RS-422 시리얼 통신망, RS-485 시리얼 통신망, I²C, 범용 직렬 버스, IEEE 1394, 이더넷, SATA 및 USART 중 어느 하나 또는 둘 이상의 결합으로 구성된 통신망일 수 있다.Here, the communication network 40 is a communication network consisting of one or a combination of two or more of the following: RS-232 serial communication network, RS-422 serial communication network, RS-485 serial communication network, I²C, universal serial bus, IEEE 1394, Ethernet, SATA, and USART. It can be.
다시 도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 상태판단수단(20)은 상기 컨트롤보드(12)에서 변환된 실효값과 상기 자가학습부(73)에서 계산된 기준치와 기준시간에 기초하여, 각각의 장치(10)의 과부하 운전상태, 성능저하 진행상태 및 전로단선상태를 판단하여 진단할 수 있다.Referring again to FIGS. 8 and 9, the state determination means 20 determines each The device 10 can be diagnosed by determining its overload operation state, performance degradation progress, and electric line disconnection state.
이때, 상기 장치(10) 내부의 콘댄서가 노후화된 경우 내부 전해질의 경화로 인해 저항값이 증가하고, 코일 소자가 노후화된 경우 발열에 의해 코일 저항값이 증가하고, 브러쉬 계열의 접촉 소자가 노후화된 경우 산화막 코팅에 의해 저항값이 증가하여 전류량이 감소하므로 상기 상태판단수단(20)은 전류량에 기초하여 변환된 실효값을 비교하여 상기 장치(10)의 과부하 운전상태, 성능저하 진행상태 및 전로단선상태를 판단할 수 있다.At this time, when the condenser inside the device 10 is aged, the resistance value increases due to hardening of the internal electrolyte, and when the coil element is aged, the coil resistance value increases due to heat generation, and the brush-type contact element becomes aged. In this case, the resistance value increases due to the oxide film coating and the current amount decreases, so the state determination means 20 compares the converted effective value based on the current amount to determine the overload operation state of the device 10, the performance degradation progress state, and the electric current amount. The state of disconnection can be determined.
다시 도 10을 참조하면, 상기 제2 회로부(113)와 상기 전압팔로워(114)는 저주파필터와 복수의 캐패시터(C9, C10)를 더 구비할 수 있다.Referring again to FIG. 10, the second circuit unit 113 and the voltage follower 114 may further include a low-frequency filter and a plurality of capacitors C9 and C10.
이때, 상기 저주파 필터와 복수의 캐패시터를 추가로 연결하는 경우 상기 제2 회로부(113)와 상기 전압팔로워(114)에서의 신호의 노이즈가 더욱 효율적으로 제거되는 효과가 있다.At this time, when the low-frequency filter and a plurality of capacitors are additionally connected, the noise of the signal from the second circuit unit 113 and the voltage follower 114 is removed more efficiently.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템의 상태판단수단을 도시한 흐름도이다.Figure 13 is a flowchart showing a means for determining the status of the FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of an electric load according to the second embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 상기 상태판단수단(20)은 상기 전류측정수단(10)에서 생성된 실효값을 기준치와 비교하여 실효값과 기준치의 차이가 기준시간 동안 유지되는 경우 상기 장치(1)의 상태를 판단하며, 실효값과 기준치의 차이가 증가하는 경우, 상기 장치(1)의 상태를 과부하 운전상태로 판단하고, 실효값과 기준치의 차이가 감소하는 경우, 상기 장치(1)의 상태를 성능저하 진행상태로 판단하고, 실효값이 0인 경우, 상기 장치(1)의 상태를 선로단선상태로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 13, the state determination means 20 compares the effective value generated by the current measuring means 10 with the reference value, and when the difference between the effective value and the reference value is maintained for the reference time, the device 1 The status is determined, and if the difference between the effective value and the reference value increases, the state of the device (1) is determined to be in an overload operation state, and if the difference between the effective value and the reference value decreases, the state of the device (1) is determined. If it is determined that performance deterioration is in progress, and the effective value is 0, the state of the device 1 can be determined to be in a line disconnection state.
1: 장치
10: 전류측정수단
11: 센서보드
20: 상태판단수단
30: 메인서버
31: 통신 변환부
32: 판단부
33: 저장부
40: 통신망
50: 작업자단말
60: 집계단말
70: 인공지능서버
71: 통신 변환부
72: 정보 수집부
73: 자가학습부
74: 판단부
75: 저장부
111: 센서
112: 제1 회로부
113: 제2 회로부
114: 전압팔로워
115: 제3 회로부1: Device 10: Current measuring means
11: Sensor board 20: Status judgment means
30: main server 31: communication conversion unit
32: judgment unit 33: storage unit
40: Communication network 50: Worker terminal
60: Tally terminal 70: Artificial intelligence server
71: Communication conversion unit 72: Information collection unit
73: Self-study department 74: Judgment department
75: storage unit 111: sensor
112: first circuit section 113: second circuit section
114: Voltage follower 115: Third circuit unit
Claims (5)
반도체 장비를 구성하는 각각의 장치(1)의 전류를 측정하여 실효값으로 변환하는 전류측정수단(10); 및
상기 전류측정수단(10)에서 생성된 실효값에 기초하여 상기 반도체 장비의 성능저하 및 성능이상을 판단하는 상태판단수단(20);을 포함하고,
상기 상태판단수단(20)은
상기 전류측정수단(10)에서 생성된 실효값을 기준치와 비교하여 실효값과 기준치의 차이가 기준시간 동안 유지되는 경우 상기 장치(1)의 상태를 판단하며,
실효값과 기준치의 차이가 증가하는 경우, 상기 장치(1)의 상태를 과부하 운전상태로 판단하고,
실효값과 기준치의 차이가 감소하는 경우, 상기 장치(1)의 상태를 성능저하 진행상태로 판단하고,
실효값이 0인 경우, 상기 장치(1)의 상태를 선로단선상태로 판단하는 것을
특징으로 하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템.
In the FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of electric load,
Current measuring means (10) for measuring the current of each device (1) constituting the semiconductor equipment and converting it into an effective value; and
It includes a state determination means (20) for determining performance degradation and performance abnormalities of the semiconductor equipment based on the effective value generated by the current measurement means (10),
The status determination means 20 is
The effective value generated by the current measuring means (10) is compared with a reference value to determine the state of the device (1) when the difference between the effective value and the reference value is maintained for a reference time,
If the difference between the effective value and the reference value increases, the state of the device (1) is judged to be in an overload operation state,
When the difference between the effective value and the reference value decreases, the state of the device 1 is determined to be in a state of performance deterioration,
If the effective value is 0, the state of the device (1) is judged to be in a line disconnection state.
FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the characteristic electrical load.
상기 전류측정수단(10)은
상기 장치(1)의 전류를 측정하여 신호를 생성하고 생성된 신호의 노이즈를 제거하는 센서보드(11); 및
마이크로 컨트롤러를 포함하여 상기 센서보드(11)에서 신호를 전달받아 실효값으로 변환하여 상기 상태판단수단(20)으로 전달하는 컨트롤보드(12);를 포함하며,
상기 센서보드(11)는
상기 장치(1)의 일측에 설치되어 상기 장치(1)에 흐르는 전류를 측정하는 센서(111);
고임피던스 회로를 포함하여 상기 센서(111)에서 측정된 전류 신호를 1차 노이즈 제거한 후 증폭하는 제1 회로부(112);
로우 패스 필터를 포함하여 전달받은 신호를 2차 노이즈 제거한 후, 전달받은 신호가 직류인 경우 증폭되고, 전달받은 신호가 교류인 경우 양의 신호는 삭제되고 음의 신호는 반전되어 증폭되는 제2 회로부(113);
상기 제2 회보부에 부하가 연결시 센서신호의 전압 강하를 제거하기 위한 전압팔로워(114); 및
실효값으로 변환하는 소자부품의 최대 입력범위를 맞추기 위해서 전달 받은 신호를 증폭 또는 감쇄하기 위한 제3 회로부(115);를 포함하며,
상기 센서(111)가 상기 센서보드(11)의 내부에 마련되는 경우 상기 장치(1)에 전원을 공급하는 케이블 중 N상 케이블 또는 DC 0V의 케이블이 상기 센서보드(11)를 경유하도록 마련되고, 상기 센서(111)가 상기 센서보드(11)의 외부에 마련되는 경우 상기 센서(111)는 상기 센서보드(11)에 커넥터로 연결되고 상기 장치(1)에 전원을 공급하는 케이블 중에서 N상 케이블 또는 DC 0V의 케이블에 후크 형태로 걸려 마련되는 것을
특징으로 하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템.
According to clause 1,
The current measuring means (10) is
A sensor board (11) that measures the current of the device (1) to generate a signal and removes noise from the generated signal; and
It includes a control board (12) that includes a microcontroller and receives a signal from the sensor board (11), converts it into an effective value, and transmits it to the status determination means (20),
The sensor board (11) is
A sensor 111 installed on one side of the device 1 to measure the current flowing in the device 1;
A first circuit unit 112 that includes a high impedance circuit and amplifies the current signal measured by the sensor 111 after removing primary noise;
After removing secondary noise from the received signal using a low-pass filter, if the received signal is direct current, it is amplified. If the received signal is alternating current, the positive signal is deleted and the negative signal is inverted and amplified. (113);
A voltage follower 114 for removing the voltage drop of the sensor signal when a load is connected to the second circuit unit; and
It includes a third circuit unit 115 for amplifying or attenuating the received signal in order to match the maximum input range of the device component converted to an effective value,
When the sensor 111 is provided inside the sensor board 11, an N-phase cable or a DC 0V cable among the cables that supply power to the device 1 is provided to pass through the sensor board 11. , when the sensor 111 is provided outside the sensor board 11, the sensor 111 is connected to the sensor board 11 with a connector and is connected to the N phase of the cable that supplies power to the device 1. It is provided by hanging it in the form of a hook on a cable or DC 0V cable.
FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of characteristic electrical load.
상기 전류측정수단(10)은
회로 방식, PLC 방식 및 칩 내장 방식 중 어느 하나 또는 둘 이상의 결합의 방식인 것을
특징으로 하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템.
In paragraph 2.
The current measuring means (10) is
Any one of the circuit method, PLC method, and chip embedded method, or a combination of two or more
FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the characteristic electrical load.
상기 FDC 시스템은
메인서버(30);
상기 메인서버(30)와 통신망(40)으로 연결되어 작업자가 기준치와 기준시간을 입력하는 작업자단말(50); 및
상기 상태판단수단(20)에서 판단된 결과가 전송되는 집계단말(60);을 더 포함하며,
상기 메인서버(30)는
각각의 상기 전류측정수단(10), 작업자단말(50) 및 집계단말(60)과 상기 통신망(40)으로 연결되고, 이더넷으로 인터넷과 연결되는 통신 변환부(31);
상기 상태판단수단(20)을 내장하여 각각의 상기 전류측정수단에서(10) 상기 통신 변환부(31)로 전달된 실효값과 상기 작업자단말(50)에서 입력된 기준치와 기준시간에 기초하여 상기 장치(1)의 상태를 판단하는 판단부(32); 및
상기 통신 변환부(31)에 전달된 정보와 상기 판단부(32)에서 판단된 상기 장치(1)의 판단정보가 저장되고, 상기 작업자단말(50) 및 집계단말(60)의 요청에 의해 저장된 정보를 상기 작업자단말(50) 및 집계단말(60)로 전달하는 저장부(33);를 포함하는 것을
특징으로 하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템.
According to clause 3,
The FDC system is
main server (30);
A worker terminal (50) connected to the main server (30) and the communication network (40) through which the worker inputs a standard value and a standard time; and
It further includes a tally terminal (60) to which the results determined by the status determination means (20) are transmitted,
The main server 30 is
A communication conversion unit 31 connected to each of the current measuring means 10, worker terminal 50, and tally terminal 60 and the communication network 40, and connected to the Internet via Ethernet;
The state determination means 20 is built in, based on the effective value transmitted from each of the current measuring means 10 to the communication converter 31 and the reference value and reference time input from the worker terminal 50. A determination unit 32 that determines the state of the device 1; and
The information transmitted to the communication conversion unit 31 and the decision information of the device 1 determined by the determination unit 32 are stored, and are stored at the request of the worker terminal 50 and the aggregation terminal 60. A storage unit 33 that transmits information to the worker terminal 50 and the tally terminal 60;
FDC system for semiconductor equipment through analysis of operating current of characteristic electrical load.
상기 FDC시스템은
인공지능서버(70); 및
상기 상태판단수단(20)에서 판단된 결과가 전송되는 집계단말(60);을 더 포함하며,
상기 인공지능서버(70)는
각각의 상기 전류측정수단(10) 및 집계단말(60)과 통신망(40)으로 연결되고, 이더넷으로 인터넷과 연결되는 통신 변환부(71);
상기 전류측정수단(10)에서 전달된 실효값이 저장되는 정보 수집부(72);
상기 정보 수집부(72)에 저장된 실효값 정보에 기초하여 자가학습하여 기준치 및 기준시간을 계산하는 자가학습부(73);
상기 상태판단수단(20)을 내장하여 각각의 상기 전류측정수단(10)에서 전달된 실효값과 상기 자가학습부(73)에서 계산된 기준치와 기준시간에 기초하여 상기 장치(1)의 상태를 판단하는 판단부(74); 및
상기 판단부(74)에서 판단된 상기 장치(1)의 판단정보가 저장되고, 상기 집계단말(60)의 요청에 의해 저장된 정보를 상기 집계단말(60)로 잔달하는 저장부(75);를 포함하는 것을
특징으로 하는 전기부하의 동작전류 분석을 통한 반도체 장비용 FDC 시스템.According to clause 3,
The FDC system is
Artificial intelligence server (70); and
It further includes a tally terminal (60) to which the results determined by the status determination means (20) are transmitted,
The artificial intelligence server 70 is
A communication conversion unit 71 connected to each of the current measuring means 10 and the tally terminal 60 through a communication network 40 and connected to the Internet via Ethernet;
an information collection unit 72 that stores the effective value transmitted from the current measuring means 10;
a self-learning unit 73 that calculates a reference value and reference time through self-learning based on the effective value information stored in the information collection unit 72;
The state determination means 20 is built in to determine the state of the device 1 based on the effective value transmitted from each current measurement means 10 and the reference value and reference time calculated by the self-learning unit 73. Judgment unit 74 for making judgments; and
a storage unit 75 that stores the decision information of the device 1 determined by the determination unit 74 and delivers the stored information to the aggregation terminal 60 at the request of the aggregation terminal 60; containing
FDC system for semiconductor equipment through analysis of the operating current of the characteristic electrical load.
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|---|---|---|---|
| KR1020220119744A KR20240041384A (en) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | FDC system for semiconductor equipment through operating current analysis of electric load |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101669170B1 (en) | 2015-04-16 | 2016-11-09 | 구흥섭 | Trend change analysis method of fdc data |
| KR20200005202A (en) | 2018-07-06 | 2020-01-15 | 에임시스템 주식회사 | System and method for fault detection of equipment based on machine learning |
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- 2022-09-22 KR KR1020220119744A patent/KR20240041384A/en unknown
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