发布日期: 2025-06-06 最近更新: 2025-06-10
背景
根据 Precedence Research 2025 年 5 月报告，全球半导体湿制程化学品市场2024 年规模约 149 亿美元；而 Maximize Market Research 与 TECHCET 的分析则显示，该市场未来仍将以 6–7 % 的年复合增长率扩张，受先进制程层数提升与新建晶圆厂投资带动。
随着晶圆厂对“精密、稳定、零污染”的化学品输送需求持续升温，系统整合商需低噪音、可远端监控且占地小的泵浦解决方案，以确保 24/7 连续运转与无尘室环境符合法规。本文将介绍 GRACO 电动隔膜泵在半导体 CDS 系统的痛点解决方案与实际应用成效。
什么是 CDS?
CDS 全名 Chemical Dispensing System，是化学品供应系统，此系统一般安装在半导体制程中的“供应端”，负责将化学品从储存槽经由帮浦、管路、阀件等元件，输送至制程设备，如蚀刻机、清洗机等。CDS 系统可依不同化学品性质与流量需求进行客制化设计，达到非常精确的液体量输送。
📌 半导体无尘室化学输送现场：如何降低噪音、省空压、省空间、可远端监控？
实际案例客户－LTCAM 半导体化学品输送系统整合商
现况
LTCAM 为一家专门承揽半导体化学品输送系统的整合商，该厂无尘室化学供应区，管线需连续输送多种高纯度化学流体，包括晶圆清洗液、蚀刻液、CMP 研磨液与电镀液等。这些流体高度腐蚀、黏度与比重各异，且必须在密闭管路中以稳定流量全日供应到制程设备。
改善目标
- 1. 降低噪音
- 2. 不增加系统占地
- 3. 避免压缩空气管路，降低能耗与维护
- 4. 希望以 PLC 串接泵浦，实现自动化监控
- 5. 替换的泵需具备干转与自吸能力
💡 摆脱气动泵高噪音与空压成本，QUANTM 电动隔膜泵一次解决五大痛点
本案于既有化学品输送系统中，将 1 吋气动隔膜泵换装为 GRACO QUANTM i30 电动隔膜泵：电动马达驱动省去压缩空气，噪音随之降低且能源与维护成本同步精简；泵体尺寸与原框架相容，无须新增占地；保留隔膜式自吸与干转特性，确保停机排空及 CIP 流程安全；内建 Modbus-RTU 介面即可接入 PLC，运转参数即时上报，满足客人自动化监控的需求。
📊 成果验证：节能 71%、减噪 14 dB 的实测成效
Goals vs. Solutions
| Goal |
QUANTM Solution |
| 🎯 降低运转噪音，改善作业环境
|
✔ 采用无刷电机驱动，运转平稳且安静，实测噪音由 75 dB 降至 61 dB，不再需要个人防护装备，振动低于 0.3 mm/s，亦可直接与设备共架安装。 |
| 🎯 维持既有管路配置，不增加占地空间 |
✔ 泵体尺寸仅 250 × 310 mm，较旧机型体积缩小 42%，可沿用原框架直接替换，实现“零占地增长”，也让无尘室清洁更便利。 |
| 🎯 不再依赖压缩空气，降低能耗与维护e |
✔ 电动马达取代空压驱动，无需气源与相关管线。以本案 16 台泵计算，每年可节能 30 MWh 并减少压缩空气设备维护支出。 |
| 🎯 可由 PLC 自动监控泵浦状态 |
✔ 内建 I/O 与支援 Modbus-RTU，可直接与 PLC 串接，将启停、流量、压力等数据即时回传 SCADA 系统。 |
| 🎯 保留干转与自吸特性，应对停机或 CIP 作业 |
✔ 支援 6 公尺自吸高度、干转可达 30 分钟，停机后无需预灌即可启动，确保 CIP 及排液流程安全无虞。 |
►改善成果一览表
¹ 以台湾工业电价 NT$ 3.3 /kWh 与空压机效率 0.25 kW/(m³/min) 估算。