TW323331B - Monitoring device and driving control system of fan filter unit in semiconductor clean room - Google Patents

Description

經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 衫333J A7 B7 五、發明説明（ί) 本發明之領域： 本發明係IS於在半導SS無塵室中之風扇過«設備 視裝置與驅動控制系綠，尤其，本發明係翮於在半導通無 塵室中之風罱過瀘設備的監視裝置與驅動控制糸統用K有 效地控制其驅動狀態。 相闢技術之說明： 一般而言，半導通元件之產品的品質及良率極度受到 生產半導體元件場所之周遭條件所影礬，因此，應該在高 度純淨之無塵室中執行半専體元件的生產製程，在該高度 純淨之無塵室中，所導入的氣流係用來排放像粒子的雜質 ，尤其，所導入之空氣的流動應該是垂直層流，而且應該 避免游渦的氣流或者平行的氣流。 圖1概略顯示無塵室之内部系統，其中製造設備2被 裝設在生產線1之中*複數個風扇過濾設備3被裝設在無 麈室的天花板上，K及柵檷4被装設在無塵室的底部。 根摟在圖1中的無塵室，被導入該無塵室之空氣經過 該風扇過漶設備的過濾而形成垂直氣流，這個垂直氣流經 過棚檷4而從生產線1中去除雜質，因此，該無麕室雄持 其清淨度，而且所排出之空氣再度被導入經過該風扇過濾 設備3而再度被循環。 根摟圖2，其顯示傳統的風扇過濾設備，經由該風扇 過瀘設備，清淨的空氣被導入該無塵室，而且形成垂直氣 流，該風1過漶設備由風扇11、具有微處理機配備其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 經濟部中央橾準局負工消费合作社印装 五、發明説明（2·) 之由其本身的本地控制簞元1 4所控制之驅動馬達1 2、 以及用以去除被混雜在該所導入之空氣中的雜質之過濾器 1 3所構成。 因為該風扇過濾設備3對於維持無塵室之清淨度而言 具有決定性的影響*所以該風扇過濾設備之所有的操作狀 態皆由藉網路與該風扇過漶設備等做連接之主電腦所監視 及控制。 圖3顯示根據傅統技術之風扇過漶設備的驅動控制系 統之方塊圖，其中複數個風扇遇漶設備3視他們所在的位 置或是安裝線而被分组，而且每一姐被一個多重控制軍元 1 5所控制。 該多重控制單元1 5，每一個多重控制簞元控制其本 身組内之風扇過濾設備3，經由與其本身組有關之繼霣器 控制單元1 6而被整合入主控制單元1 7，被連接到該主 控制單元17之監視器18監視該風扇過濾設備之所有的 操作狀態。 但是，如上所述之該風扇過濾設備之監視與驅動控制 系統藉流動於連接每一個風扇過瀘設備3及其本地控制單 元14之網路的霄流或電壓來感測該風扇過濾設備之不正 常的操作狀態，如果該風Ji通滅設備3的内部故障，但霣 ·&繼鑕流動，因此，該主控制簞元1 7誤認該風扇過賻設 備3的異常狀態，甚至當該風扇過濾設備3停止其操作時 0 -4- 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4C格（210X297公釐） ----------------^------《 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棣準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（、） 因此，該傳铳之風扇過濾設備3的監視及驅動控制糸 統不能夠正確地監梘其操作狀態，以及為處理缺陷提供有 效的解決方法，也就是，當該風扇過濾設備3提供其操作 時，並不能產生垂直氣流，該無塵室不能維持其高標準的 濟潔度，而藉此因為生產線的污染使得產品良率下降。 本發明之概述： 本發明係指用於半導體無塵室之風扇過逋設備的監視 装置及驅動控制系統，其實際地防止因相闊技術之限制及 缺點所產生的一個或多個問題。 本發明之目的在於提供半専體無塵室之風扇過漶設備 用監視裝置及驅動控制系統用Μ正確地監視其操作狀態以 -· 及迅速地處理其操作停止*因此，該無塵室得以維持其清 淨度*而且增加其產品良率。 為了達成這項及其他的優點Μ及依照本發明之目的， 如同被具逋化與廣泛地說明，該項在其本身内部中具有風 扇、驅動馬達、和過濾器之風扇過漶設備的監視裝置包括 依照氣流用以施加電力到内部端子之對應端子的切換部分 、以及依照與每一個端子電性連接之切換部分用Κ使用視 覺信號來顯示該風扇遇漶設備之操作狀態的顯示部分。 最好，該切換部分包括配備具有用Κ藉風扇的旋轉來 導入氣流之進氣口的结構、為了施加霄源於其上所裝設於 該结構之內的第一端子、在面對該第一端子之相對側上所 裝設的第二端子和第三端子、Μ及被裝設在介於該第一端 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------Α〜------tr------f (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（ 子、第二端子、與第三端子之間•依照所導入之氣流而自 由地旋轉，並且電氣連接該第一端子與該第二端子或第三 端子之旋轉S。 除此之外，依照本發明藉其驅動控制糸統之方法來提 供此項及其他的目的，其中風扇遇漶設備的切換部分依照 在該風扇過《設備中所導入之空氣的氣流而施加霜力到其 中一個內部端子、該風廚過濾設備的顯示部分依照被電性 連接到每一個端子之切換部分而選擇性地開啟/M閉、其 多里控制軍元監視屬於其自己组内之所有的顯示部分、从 及其主控制軍元經由相關於其自己姐內每一個鱺電器控制 單元來整合所有的多重控制軍元，因此，整體地監視在半 導髏無鏖室之所有的風扇過濾設備之顯示部分的開/關狀 態，而且藉該主控制單元來迅速地控制他們的驅動。 可K了解到前述之一般性說明與其後之詳细的說明二 者均係代表性和解釋性的，並且意欲提供如所申請專利之 本發明的進一步說明。 附圔之簡略說明： 在附圖中： 1係顯示在一般的無塵室内部之氣流的示意圈。 圖2係傳統之風扇過濾設備的横斷面Η。 圖3係風扇過濾設備之傅統的驅動控制系統之方塊圖 0 圈4係配備具有根攞本發明之風扇過濾設備的監視装 本紙張尺度逍用中國國家橾率（CNS ) Α4规格（210X297公釐） trβ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 衫3331 五、發明説明（ς) 置之風扇過濾設備的横斷面圈。 圖5係顯示在圖4中所圈起A部分的放大圃。 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 圔6係取自於沿画5之媒A. — A的横斷面圈。 圔7係顯示根據本發明之風扇過濾設備的驅動控制系 統之風扇過濾設備的方塊圖。 較佳實施例之詳细說明： 本發明現在將參考附圚而在下文中做更詳细的說明， 本發明之較佳實施例也被顯示於附圖中，但是，此發明可 以用許多不同的方式來具髓化，而且不應該如同被限制在 下文中所提出之實施例來建構；而是對於習於此技者而言 *這些實施例的提供使得本掲示將係徹底且完全的，並且 將全然地傅達本發明的範《。 現在參考_4 *其顯示根據本發明之風扇過濾設備的 横斷面圈，風扇22及驅動馬達23被裝設於结構2 1之 内，並且用K去除在即將被饋經該風扇2 2之空氣中所混 合的雜霣之遇濾器24被裝設於該结構2 1的下部之內。 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 此外，每一個風扇遇濾設備的驅動馬達2 3被各自箱 其配備具有微處理襪之本身的本地控制單元2 5所控制， 在該過漶器24之下為根據本發明所裝設的風扇遇濾設備 之監視裝置。 現在參考圔5及匾6，該監視裝置被固定在該结構 2 1的下部位置之上，而且包括依照氣流來操作並且施加 ®力到其中一個端子之切換部分3 0、依照與每一®皤子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4%格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（) 霄性連接之切換部分3 0而被選擇性地開啟/關閉之顯示 部分4 1及4 2。 該切換部分3 0包括具有用K藉在其上部之風扇2 2 的旋轉來導入氣流之進氣口的结構3 1 、用以施加«力於 其上之第一端子3 2、被裝設在面對該第一端子的相對側 上之第二端子/第三端子33及34、K及被装設在介於 該第一端子、第二端子、和第三端子之間，並且依照該氣 流而自由旋轉的旋轉813 5。 具有専霄性而形狀像平板之旋轉體35由第一側翼 3 5 b及第二側K3 5 c所構成，並且藉被固定在該旋轉 «3 5的兩側之上，而且藉該结構3 1的兩俚內部之壁做 旋轉支撐之旋轉榧軸3 5 a來自由地旋轉。 經濟部中央梂準局貞工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 位於該進氣口 3 1 a之下的旋轉體3 5之第二側霣 3 5 c將藉所施加的氣流壓力而被向下移動，並且K該旋 轉榧袖35a為中心旋轉，該第一側翼35b比第二俩霣 3 5 c重，使得當所導入之氣流並未施加於其上時，該第 一側K3 5 bK該旋轉髏3 5之旋轉摑軸3 5 a為中心向 下移動。 因此，該第一側翼3 5b缌是與該第一端子32連接 ，而且該第二側霣3 5 c則依照該旋轉《3 5之旋轉狀態 而選擇性地與第二端子或者第三端子連接。 希望為了依照該切換部分3 0所開啟/W閉之顯示部 分4 1及42而使用燈泡*並且為了便於謀操作人貝確認 -8 - 本紙張尺度遑用中國國家橾準（CNS ) A4洗格（210 X 297公釐） A7 _B7 五、發明説明（7 ) 而將燈泡裝設在該结構的底部之上。 該顯示部分41及42之燈泡的顔色依照風扇22的 旋轉狀態而改變，也就是，紅色表示當該風扇2 2並非正 常地旋轉時與第二皤子3 3連接之警告信號，而藍色則表 示當該風扇2 2正常地搡作時與第三蟠子34連接之安全 信號。 根攩顯示該風扇過濂設備及其監視装置之匾4和圓6 ，該風扇22被驅動馬達23所控制，而該驅動馬達23 又被其本地控制單元2 5所控制*並且在該風扇過濾設備 20的上部之内的空氣被導引至過濾器24，經由該過滅 器24而去除在空氣中所混合的雜質*並且強迫該空氣向 下移動而被讀又半専體無屋室之生產線內。 有些通過該過漶器24之所専入的空氣被導引進入被 装設於該通濾器24之下的監視裝置之结構3 1上的進氣 P 3 1 a 〇 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注^項再填窝本頁) 如在B5中所顥示，由被導入之氣流所產生的懕力被 施加到該旋轉體3 5的第二側翼3 5 c之上，因而該旋轉 體35以旋轉榧軸35 a為中心旋轉，該旋轉體35之第

, I —側翼35b與霣力施加於其上之第一端子32連接，而 且第二側翼35 ci第三端子34連接，當該風扇22正 常旋轉時，®力被施加在顯示藍顔色之顯示部分42的燈 泡上，其致使操作人員確認該風扇2 2的正常運轉。 當該風扇2 2因為有驅動馬達2 3在操作上的内部缺 -9- 本紙張尺度逍用中國國家梯率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局只工消费合作社印策 A7 B7 五、發明説明（Z ) 陷之故而無法正常運轉時，因為無法迫使在該風扇過濾設 備中的空氣移動，所K不能導引氣流進入該结構3 1之進 氣口 3 1 a 0 因此，因為沒有因導入之氣流所產生的空氣壓力被施 加於該旋轉體35的第二側翼35 c之上，所以單於該-篇一 二側翼35c之該第一側翼35b依5的虚線而下降 ，使得該第二側翼3 5 c與該第三端子34分離，而依次 被理接到該第二端子3 3，於是電力被施加在顯示紅顔色 4 1的顯示部分之上。 當紅色燈泡被打開，其表示該風扇並未正常運轉時， 搡作人貝就能夠迅速地廑理此狀況。 圖7顯示根據本發明該風扇過漶設備之驅動控制系統 的方塊圖，其中被装設於半導賵無塵室之天花板上的複數 個風1通濾設備20被分組，每一組的風扇過濉設備20 由其本身之本地控制軍元5 1和Ml電器控制軍元5 2所控 制，所有的逭些單元被整合入主控制軍元5 3。 該多重控制單元5 1控制該風扇過漶設備2 0，本地 控制單元2 5驅動該風扇過漶設備2 0的驅動馬達2 3， 以及該顯示部分4 1及42監視該風扇22的轉動，所有 被装設在半導》無塵室中之風扇過濾設備2 0的搡作狀態 蘋該主霄腦以中央監控方式來做整體地監控。 因此，根據本發明之風扇過濾設備的監視¥翼和.驅.動 控制系統，.其中該風扇過漶設備之操作狀態藉観察風扇的 -10- 本紙張AJt遑用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） **· * ------:---------tr------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（q ) 實際轉動狀態而被正確地監視，使得操作人員迅速地處理 其異常狀態，並且輕易地κ中央監控方式來控制。 對於習於此技者而言，各種的修改與變型可μ在本發 明之半導體無塵室中的風扇過濾設備之監視裝置及驅動控 制系統中被達成而沒有違反本發明之精神和範晴將是明顯 的，因此，本發明意欲涵蓋此發明之修改及變型*倘若他 們落在附加之專利申請項以及他們的等價之物的範圃之中 ----L------------訂------气 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ规格（210’〆297公釐）

Claims (1)

1. 申請專利範囷 1 ‘ 一種在半導體無塵室之中具有風扇、驅動馬達、 W及過漶器的風扇過瀘設備之監視裝置，此風扇過.滅設備 .之該監視裝置包括： 切換部分，用κ依照藉該風扇之轉動所產生之氣流來 施加電力到其中一個内部端子，κ及 顯示部分，用K依照與每一個内部端子電性連接之該 切換部分而以視覺倌號來選擇性地開啟/關閉。 2 ·如申請專利範圍第1項之風扇過漶設備的監視裝 置，其中該切換部分包括： 结構，其配備具有藉該風扇之轉動而導引氣流的進氣 P ; 第一端子，被裝設於該结構之內用K施加鼋力於其上 9 第二端子及第三端子，被裝設在該结構之内，面對該 第一端子之相對側上；以及 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印装 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 旋轉髓*被装設在介於該第一端子、該第二端子、與 該第三端子之間，依照所導入之氣流而自由地旋轉，並且 電性連接該第一端子與該第二端子或該第三端子。 3 ·如申請專利範圍第2項之風扇過濾設備的監視裝 置*其中該旋轉Si藉被固定在該旋轉髄的兩側之上的旋轉 樞袖而自由地旋轉，並且被該结構的兩個内側壁所支撐。 4 ·如申請專利範圍第3項之風扇過濾設備的監視裝 置，其中該旋轉®包括Μ其軸為中心之第一側翼及第二側 本紙張尺度逋用中國鬮家樣率（CNS ) Α4规格（210X297公釐）

   經濟部中央標準局Λ工消费合作社印11 申請專利範圍 B ’而且該第二側翼被装設在該進氣口的下方。 5 ·如申請專利範圍第4項之風扇過濾設備的監視裝 ® ’其中該第一側翼比該第二側翼重。 6 ·如申請專利範圍第2項之風扇過濾設備的監視裝 置’其中該顯示部分由燈泡所構成。 7 ·如申請專利範酾第2項之風扇通濾設備的監視装 ®，其中被連接到該第二端子的燈泡顔色係紅色，而被連 接到該第三端子的燈泡顔色係藍色。 8 · —種在半導髏無屋室之中具有複數個被分姐的風 扇過濾里元在其天花板之上的風扇過濾設備之驅動控制糸 统，該驅動控制系統包括： 切換部分，其依照氣流而施加霣力到其端子的其中之 顯示部分*其依照與每一個該端子霣性連接之該切換 部分來選擇性地開啟/關閉； 多重控制單元，其監視該顯示部分； 繼罨器控制單元，其監視該多里控制軍元；以及 主控制軍元，其經由該繼笛器控制單元苯整體地監視 所有的該顯示部分之開/藺狀態。 9 ·如申請專利範圍第8項之風扇過濾設備的驅動控 制系统，其中該切換部分包括： 结構*其配備具有藉該j|L扇之轉動而導引氣流的進氣 本紙張尺度逋用中•家輻率（CNS ) A4规格（210X297公釐) --- n- I 1 ---- 尽—1 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 ®2s33i ------ 、中請專利範圍 第一端子，被装設在該结構之內用K施加電力於其上 > 第二端子及第三端子，被裝設在該结構之内，面對該 第—端子之相對側上；以及 旋轉暖，被裝設在介於該第一端子，該第二端子與該 第三端子之間，依照所導入之氣流而自由地旋轉，並且電 性連接該第一端子與該第二端子或該第三端子。 1 0 ·如申請專利範圔第9項之風扇過濾設備的驅動 控制系統*其中該顯示部分由燈泡所構成。 (請先W讀背面之注意^項再填寫本頁) i- 訂 經濟部申央揉率局貝工消费合作社印*. ft. 纸 本 國 國 中 用 逋 Μ )/ Ns 5 29