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SEMI F47 試験

SEMI F47 試験

IPC-480V-200A – 3相 480V/200A電圧サグイミュニティ試験ができます。

IPC-480V-200Aは、今までの機器と比べて下記の優れた点を持ち合わせています。

IPC-480V-200A

  • 小型化。従来機種の約1/3の大きさ、かつ。ブースター不要による測定スペースの確保が容易。
  • 正確な波形。IGBT半導体スイッチ使用。
  • PC接続による波形取り込み機能。
  • サーキットブレーカーによる安全機能アップ。
  • 電源ケーブル接続が1度でOK.。
EU市場へ製品を出荷される場合

SEMI F47-0706

SEMI F47-0706は、現在でも半導体プロセス製造装置を納入する際に必要条件とされている半導体製造メーカーが大勢を
占めております。半導体産業で使用する装置のための、電圧ライドスルー能力の最低限の設計要求を指定しています。

半導体産業で使用する装置のために最低限の設計要求を指定しています。
エッチング装置 成膜装置(CVD&PVD)
熱装置 表面処理と表面清浄
露光装置(ステッパー&トラック) CMP装置
イオン注入装置 計量装置
自動試験装置  

要求されるサグイミュニティ

サグデプス 50Hzにおける継続時間 60Hzにおける継続時間
50% 10cycles 12cycles
70% 25cycles 30cycles
80% 50cycles 60cycles
サグによる影響の一例

サグによる影響の一例
動作が停止した為、電流値が0[A]になる
試験時の写真

試験において記録される波形の例
周波数60Hzで0.05秒間の間50%低下 左は、試験時の写真

IPC-480V-200Aは,電圧0%から125%、時間1サイクル(16.7ms or 20ms)から34secが可能なので,IEEE1100等のCBEMAカーブにも対応できます。

F47対策/試験前に確認しておく点

マグネットコンタクター

ACでコイルを働かせるマグネットコンタクターは、その特性上定格電圧の75~85%以下の電圧に低下した際には、電磁石が接点を保持することが出来なくなる可能性があります。
F47試験では、装置が動作を続けることが要求されている定格電圧の50%まで電圧が低下した場合10ms程度で接点が外れるようです。対応方法としては、DCで動作するタイプに変更する、コイルへの電源供給をUPSが接続された系統から接続する、コンデンサを使用したトリップ回路を組み込むこと等が考えられます。

 

DC電源

定格電圧範囲下限の約20%低下程度までは正常に動作を行いますが、これ以上電圧が低下した場合には、正常に動作しない場合があります。
そこで、F47試験対応に使用するDC電源は、電圧範囲が85V~264Vを使用して下さい。これにより、200Vが定格電圧の装置であれば、F47による影響を回避することが出来ます。制御用に使用されることが多いデスクトップ型PCも、100V200V自動切換えタイプの電源を持っているとF47試験への対応を行いやすくなります。

 

UPS uninterruptible power supply(無停電電源装置)

止むを得ずUPSを使用する場合には、電圧が低下した場合の切り替え時間を、考慮する必要が出てきます。UPSには、インバータを用いた常時UPSから電力を供給するタイプ、通常時は常時設備側から電力の供給し、停電時にバッテリー供給に切替えるタイプ、そして2つを混ぜ合わせたようなラインインタラクティブタイプの3種類があります。
F47試験への対応として選択する場合には、電圧低下時のバッテリーへの切替え時間が短いもの(試験対象にもよりますが10ms以下)が必要となります。
常時商用タイプのUPSでは、一部対応していない製品も有るようですので、選択の際には注意が必要です。

 

プログラム

機器の中には、常時電圧を監視し停電や電圧波形歪を検出すると、通常動作を停止する機器が存在します。
サーボモータドライバに多い停電検出機能は、F47試験の際にはハード的には電圧低下に耐える能力を持っていても、プログラムが機能を停止させることで、結果として動作を終了させるためにFailとなってしまいます。

試験前にこういった確認を行っておくことが、試験時に発生する問題を少なくすることになります。

試験のセットアップ

機器の接続(1)

EUTの電源ラインにRFTサグジェネレーターを挿入接続します。
給電方式にあわせて図1(a)(b)(C)のように結線します。

機器の接続
図1(a) 3相3線式(デルタ結線)

機器の接続

図1(b) 3相4線式(スター結線)

機器の接続

図1(c) 単相

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機器の接続(2)

図2のようにパソコンとサグジェネレーターの電源を接続します。

機器の接続
図2 パソコンの接続
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測定機器のセットアップ

(1) サグジェネレーターの主電源をオンにします。
(2) パソコンのソフトを起動します。
(3) サグジェネレーターとパソコンの通信を確立します。(Connectボタンをクリック)

測定機器のセットアップ

(4) サグジェネレーターの設定をします。
トリップレベル、サグ印加相、サグレベル、サグ時間、表示メーター

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試験の実施

EUTが通電され、動作を開始したら、サグの印加を開始します。

試験ポイントを表1に示します。
表1のすべてのポイントについてそれぞれサグジェネレーターを設定します。
それぞれ10秒以上の間隔をあけて、各ポイントで3回サグを印加します。
これを各相間について繰り返します。

表1 試験ポイント

サグレベル[%] 残留電圧[%] 降下電圧[%] サグ継続時間[%] 50Hzの場合[cycles] 60Hzの場合[cycles]
50 50 50 0.2 10 12
70 70 30 0.5 25 30
80 80 20 1.0 50 60

代表するどれか一つの相で、波形データを記録します。(50%、70%、80% の3つ)
もし、サグの印加によって中断が発生した場合には、参考データとして波形データを記録します。

参考波形データ

判定基準: F47-0706の7.8項に記載された様に中断がないこと。
中断とは、アシストあるいは故障 下記参照)

アシスト:装置の動作サイクルの中で発生し、下記の3つの条件が満たされる
      予期しない中断
      ・中断された装置の動作サイクルが外的な干渉によって再開される。
      ・指定された消耗部品以外の、部品交換が無い事。
      ・発生した現象以上に、装置の動作仕様から逸脱しないこと。
故障:予期しない中断あるいはアシスト以外の装置オペレーション仕様からの逸脱

SEMI E6 Data Sheet 400

弊社ではSEMI E6データシート400「電力」の測定が可能です。測定器に電源ラインを接続するだけで(図1参照)、SEMI E6データシート400で記入が求められている「平均実行電力(アイドル、プロセス、最大値)」、「平均皮相電力(アイドル、プロセス、最大値)」、「平均電流(アイドル、プロセス)」、「最大電流」、「全高調波電流歪み」、「プロセスサイクル時エネルギー」を測定できます。(図2参照)

図1.接続例
図1.接続例
図2.測定結果例
図2.測定結果例

また上記データと共に提供が求められている「電力特性評価プロット」も測定可能です。(図3参照)

図3.電力特性評価プロット
図3.電力特性評価プロット

 このグラフは装置のアイドル時から各プロセスモードの電力値を時間軸に沿ってプロットしたもので、各プロセスモードごとにグラフの色を変え表示することが可能です。
 この他にも、アイドル時から各プロセスモードにおける皮相電力、最大電流、サイクル時エネルギー等を時間軸に沿ってグラフで表すことが可能です。

 

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