AI晶片提高製程要求 ifm以精密感測守住半導體設備稼動率

ifm將在2026台灣國際半導體展展示最新市場解決方案。ifm electronic ltd.

AI晶片需求持續推升先進製程與先進封裝投資，晶圓製造對水質、溫度、壓力、流量及設備狀態的控制也更為嚴格。感測器除了回傳單一製程數值，還需提供診斷、異常紀錄及設備運轉資訊，讓工程人員可提早辨識風險，維持製程穩定與設備稼動率。

在SEMICON Taiwan 2026中，ifm將展出的半導體廠務與設備端的感測及聯網方案，應用範圍涵蓋化學藥液供應、冷卻、閥門監控、超純水與洩漏偵測。希望透過既有感測器、IO-Link通訊及資料管理架構，協助半導體業者在維持原有控制系統的條件下，取得更細緻的設備資訊，將感測數據用於預知維護與製程管理。
 
控制與資料分流　既有設備取得更多狀態資訊

半導體廠設備投資金額高，製程也經過嚴謹驗證。控制架構一旦大幅修改，可能牽動設備認證、系統整合與生產排程，因此業者導入設備聯網時，除了考量資料採集能力，也重視新方案是否影響既有控制邏輯及產線運作。
 
ifm部署於半導體廠務系統的多數感測器，本身已具備IO-Link通訊功能。當客戶需要取得更多設備狀態資料時，只須加裝IO-Link Master或相關模組，即可保留原有感測器與控制架構。感測器取得的資料經由IO-Link Master分流後，可將溫度、壓力、流量及液位等製程訊號持續傳送至可程式控制器（PLC）執行控制；診斷、參數與運轉狀態等資料則同步送往監控與資料擷取系統（SCADA）、製造執行系統（MES）或企業資源規畫系統（ERP），讓設備再維持運作時，同步增加可供分析的資訊。
 
相較於只能回傳單一數值傳統類比訊號感測器，加裝IO-Link的感測器，則可提供系統過壓紀錄、通電時數、電源循環次數、參數與診斷資訊。工程人員藉由不同訊號交叉比對，可辨識製程值變動來自正常負載、感測器狀態或設備異常，提早安排檢查與維護，減少臨時停機造成的損失。這類精細監控需求也延伸至半導體製程所需的超純水，水質即使出現細微變化，也可能影響設備運作與產品品質。
 
精細監控超純水　降低水質偏移影響製程

超純水大量用於晶圓清洗、製程混合及設備冷卻，其純度會影響製程品質。水中離子或雜質增加時，可能形成沉積、污染管路，甚至影響後續加工結果。先進製程對污染物的容許範圍縮小，也使微小的導電度變化具有更高的監控價值。

ifm此次展出的LDL系列電導式導電率感測器，可補足過去產品無法涵蓋超純水低導電度區間的限制，最低可量測至0.04 μS/cm，亦可提供以MΩ為單位的比電阻值，使工程人員更精細地掌握水質狀態。
 
相較於透過4~20mA類比訊號轉換數值，這兩款感測器可藉由IO-Link直接傳送高解析度數位資料，減少訊號轉換造成的資訊損失。電導率若持續偏離正常範圍，可能反映濾材需要維護、水質發生變化，或冷卻迴路中的礦化程度升高。透過連續量測，維護人員可在管路沉積或製程品質受到影響前採取處置。
 
因應設備小型化　兼顧壓力量測與精密定位

除了掌握廠務端的水質變化，半導體設備內部的氣動、真空及化學介質輸送，同樣需要穩定且能適應有限空間的感測元件。
 
由於半導體設備內部配置緊密，氣動控制、真空吸附、化學介質輸送及微小物件定位，都要求感測元件在有限空間內維持反應速度與量測穩定性。ifm本次展出的PQ Cube與PL系列壓力感測器，分別對應不同的設備環境。PQ Cube適用於一般氣動、真空吸附及壓差量測，可用於掌握吸盤壓力或空氣過濾器狀態。

小型化外殼與安裝設計，可減少設備內部配置所需空間。PL系列則採齊平式量測結構，面對高黏度、含顆粒或容易附著的介質時，可降低材料堆積、管路堵塞及量測受到干擾的風險，適合化學供應與流體輸送設備。
 
針對狹小空間內的物件偵測，OCF光纖放大器可搭配扁平、彎頭及耐高溫等特殊光纖，深入一般感測器不易安裝的位置，進行微小物件與位置辨識。導引式設定介面也能簡化安裝、參數調整及維護，縮短設備調校所需時間。
 
產線效能與穩定性是半導體製造的關鍵，因此在評估感測與聯網方案時，設備稼動率及非預期停機時間是兩大主要指標。停機除了造成產能損失，也可能牽動良率、交期及後續賠償，影響通常高於單一能源項目的成本。ifm目前已在化學供應、液位、流量、閥門及冷卻系統累積應用基礎，後續將擴大超純水、冷卻液分配單元（CDU）、設備健康管理與洩漏偵測布局，讓廠務與設備資料更早反映異常徵兆，全面提升產線決策品質。

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