在現代科技的浩瀚星空中，最璀璨的那顆當屬半導體。它不僅是支撐現代經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的戰略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)，更是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵引擎之一。近年來(lái)，各國政府紛紛出臺政策法規支持半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以中國為例，自2014年印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，中國頒布了一系列產(chǎn)業(yè)政策，奠定了對半導體產(chǎn)業(yè)高度重視與鼓勵發(fā)展的基調。特別是今年“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期”的成立，標志著(zhù)中國對半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新的進(jìn)一步深入布局。

作為科技高地，半導體產(chǎn)業(yè)的演進(jìn)之路需要政策、市場(chǎng)與技術(shù)的共振?；谌娣?wù)電子與半導體產(chǎn)業(yè)鏈的豐富實(shí)踐與專(zhuān)業(yè)能力，ABB高安全、高可靠、高性能的工廠(chǎng)電能質(zhì)量與工廠(chǎng)供電解決方案為國家高端制造保駕護航。

芯片制造場(chǎng)景

半導體行業(yè)“極限挑戰”催生新需求

半導體行業(yè)具有技術(shù)難度高、投資規模大、產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)、產(chǎn)品種類(lèi)多、更新迭代快、下游應用廣泛等特點(diǎn)。例如，一顆小小的芯片要歷經(jīng)上千道工序才能將復雜的電路和數以百億計的晶體管巧妙地壓縮至方寸之間。而精密的雕刻藝術(shù)背后，每一道工藝流程都是對精度和穩定性等方面的“極限挑戰”。時(shí)刻脈動(dòng)在各生產(chǎn)環(huán)節的電能是破解電子與半導體行業(yè)難題的重要著(zhù)力點(diǎn)。

半導體行業(yè)的光刻、刻蝕、離子注水等關(guān)鍵工藝段應用了大量精密制造設備，且大部分工藝需要24h不間斷運行，因此對供電質(zhì)量和供電連續性都提出極高的要求。根據國家現行標準GB 50809《硅集成電路芯片工廠(chǎng)設計規范》，硅集成電路芯片工廠(chǎng)用電負荷為一級負荷，其意義可見(jiàn)一斑。

實(shí)際生產(chǎn)中，電壓暫降與諧波是影響電能質(zhì)量的兩大“公害”。電壓暫降不但導致原材料大量報廢，產(chǎn)品優(yōu)良率嚴重下降，還會(huì )造成昂貴的關(guān)鍵工藝設備損毀，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟損失。半導體工廠(chǎng)中大量非線(xiàn)性負荷設備產(chǎn)生的諧波，同樣會(huì )導致關(guān)鍵工藝設備宕機或運行不穩，造成產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，并且工廠(chǎng)電網(wǎng)功率因數低還會(huì )帶來(lái)制造能耗高，增加電費支出。

當然，獨特的產(chǎn)業(yè)屬性也決定了半導體必然是工業(yè)能耗大戶(hù)。全球范圍內，“缺電”在某種程度上已成為當前制約半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的阻礙之一。在綠色低碳的時(shí)代背景下，實(shí)現產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展與綠色轉型的協(xié)同成為行業(yè)新的課題。

芯片應用場(chǎng)景

以需求為導向助力產(chǎn)業(yè)破局

在電子與半導體產(chǎn)業(yè)躍遷之路上，ABB圍繞電壓暫降、諧波治理與無(wú)功補償、關(guān)鍵電源、可靠供電、綠色低碳5大行業(yè)需求，按下產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的加速鍵。

?  電壓暫降

針對半導體行業(yè)工藝段、工藝設備、廠(chǎng)務(wù)動(dòng)力、工廠(chǎng)變電站等不同應用場(chǎng)景的低壓配電系統電壓波動(dòng)問(wèn)題，ABB的PCS100 AVC-40動(dòng)態(tài)電壓調節方案，HiPerGuard MV UPS中壓不間斷電源方案，M4M40(S級)、M4M50(A級) 高端電能質(zhì)量分析儀等可以從208V~480V到24kV電壓等級范圍內快速、精確的補償電壓暫降和暫升、并實(shí)現連續的電壓調節，穩定內外網(wǎng)電壓，保護關(guān)鍵工藝設備免受電壓擾動(dòng)的影響，提升半導體制造的安全可靠性，提高產(chǎn)品優(yōu)良品和工廠(chǎng)產(chǎn)能。

?  諧波治理與無(wú)功補償

面對電子與半導體行業(yè)中各種負載導致的電能質(zhì)量問(wèn)題，ABB的破解之道是SmartPQF、SmartPQS和RCR-7%“組合拳”。

SmartPQF和SmartPQS方案集成了諧波治理、雙向連續無(wú)功補償、負載平衡、穩定電壓四大電能質(zhì)量功能，有效降低了設備投資成本。產(chǎn)品采用模塊化設計，根據不同需求可靈活組合配置，濾波和補償響應速度更快，閉環(huán)控制濾波更徹底、效率更高。RCR-7%串聯(lián)電抗器無(wú)功補償方案配套電容器≤1000V，全面滿(mǎn)足多種電壓等級的需求，電容器采用蛭石填充，降低了工廠(chǎng)火災風(fēng)險。

?  關(guān)鍵電源

電子與半導體關(guān)鍵工藝段配電包含三個(gè)主要環(huán)節：低壓總進(jìn)線(xiàn)與聯(lián)絡(luò )，饋線(xiàn)側的雙電源轉換和關(guān)鍵工藝設備前端的UPS。針對上述環(huán)節，ABB分別部署了全新雙電源轉換技術(shù)Emax 2 Harness兩進(jìn)線(xiàn)一母聯(lián)雙電源轉換系統，饋線(xiàn)側采用TruOne?一體式模塊化快速自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，關(guān)鍵工藝設備前端配置DPA分散式并聯(lián)架構的不間斷電源。優(yōu)異的輸出性能和關(guān)鍵電源保護，為關(guān)鍵工藝設備提供更高的可靠性、安全性和高效性。

?  可靠供電

大型電子與半導體工廠(chǎng)的負荷容量巨大，通常需要設置一個(gè)220kV或110kV變電站，兩路電源線(xiàn)供電，生產(chǎn)工藝和動(dòng)力用電設備配備用電源，生產(chǎn)工藝和動(dòng)力用電核心設備應設UPS。

ABB UniGear ZS1開(kāi)關(guān)柜可以提供24kV和12kV的解決方案，為半導體工廠(chǎng)量身打造，配合PGS600和DAAS方案，有效提升半導體工廠(chǎng)的供電可靠性水平。UniGear ZS1 可以提供最窄500 mm 寬中置柜，帶可抽出式斷路器，減少占地面積，實(shí)現了包括溫升、動(dòng)作、位置和環(huán)境等全面狀態(tài)感知。智能閉鎖系統、一二次融合的嵌入式設計使開(kāi)關(guān)柜的使用更安全；模塊化主機，圖形化的人機界面為客戶(hù)帶來(lái)便利性；先進(jìn)的傳感器技術(shù)和邊緣計算能力，配合 ABB資產(chǎn)健康管理平臺，幫助客戶(hù)實(shí)現資產(chǎn)保值。

MNS Digital數字化低壓開(kāi)關(guān)柜，傳承 MNS?系統領(lǐng)先的質(zhì)量標準和制作工藝，并融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能傳感器，可實(shí)現遠程監測、控制和設定，提供詳細的故障診斷和事件日志，幫助用戶(hù)進(jìn)行大數據分析；可提前預警設備故障，實(shí)現前瞻性維護，確保安全、可靠、持續的用電需求。7x24小時(shí)的安全、連續生產(chǎn)，對于半導體行業(yè)的用戶(hù)是至關(guān)重要的。 MNS Digital 的數字化開(kāi)關(guān)柜延續并發(fā)展了MNS?的安全可靠性，能夠為客戶(hù)提供更可靠的連續供電，確保操作人員更高的人身安全。

WavePro及Lmax系列低壓密集型母線(xiàn)槽，是低壓配電系統中用于傳輸電能、分配電能的一種成套設備，具有電能損耗小、載流能力大、防護等級高、分配電能方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，適配半導體行業(yè)應用場(chǎng)景，實(shí)現對電流負荷的有效控制，為供電安全提供保障。

ABB電氣安裝類(lèi)產(chǎn)品重點(diǎn)關(guān)注和解決電氣施工環(huán)節中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和易出事故點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品設計、提高產(chǎn)品品質(zhì)、簡(jiǎn)化現場(chǎng)施工環(huán)節等來(lái)提高電氣施工的效率，降低事故率，從而提高電氣系統的效率和穩定性。

?  綠色低碳

減碳是一項上下求索的復雜工程，漫漫征途上，ABB以數字化為錨探尋出綠色低碳發(fā)展的更優(yōu)解。

ABB Ability零碳工廠(chǎng)與工業(yè)園區智慧能源管理方案，是零碳工廠(chǎng)與工業(yè)園區能源系統“指揮家”，賦能以新能源為主體的新型電力系統的構建，提高工廠(chǎng)與工業(yè)園區可再生能源的消納率，打造綠色高效、柔性開(kāi)放的新型工業(yè)園區和工廠(chǎng)基礎設施。

ABB Ability低壓配電數字化方案采用多項創(chuàng )新的數字配電技術(shù)，以全新的方式實(shí)時(shí)監測、精準操控、主動(dòng)預測、智慧運維和資產(chǎn)全生命周期管理，為電子與半導體行業(yè)提供智慧、高效、可靠、低碳的動(dòng)力保障。

ABB Ability智慧工業(yè)建筑控制方案，通過(guò)數字化技術(shù)提升廠(chǎng)房潔凈區的控制水平，增強工建的智慧管理能力，不但提供甲級寫(xiě)字樓星級式的辦公和生產(chǎn)服務(wù)，而且可以實(shí)現工建的零碳化。

創(chuàng )新合作打造產(chǎn)業(yè)鏈新標桿

在科技日新月異的時(shí)代，半導體行業(yè)始終站在創(chuàng )新的最前沿，引領(lǐng)著(zhù)全球變革的方向。ABB Ability創(chuàng )新的數字化技術(shù)可以為高端科技工廠(chǎng)構建一體化的管理平臺，實(shí)現工廠(chǎng)能源柔性管理，全生命周期的設備資產(chǎn)健康管理。ABB全面的解決方案涵蓋半導體產(chǎn)業(yè)鏈上的光伏硅片、分立器件、液晶面板、集成電路等關(guān)鍵環(huán)節，為產(chǎn)業(yè)注入安全可靠、智慧高效、綠色低碳的新動(dòng)能。

碳化硅（SiC）作為目前第三代半導體材料中成熟商用材料的典型代表，以其優(yōu)越的性能再次掀起風(fēng)潮。廣州某半導體技術(shù)公司碳化硅項目應用的電氣設備品種多、數量大，生產(chǎn)過(guò)程中設備的穩定性和安全性成為影響晶體品質(zhì)的重要因素。

ABB配電系統智慧解決方案以ZEE600 智慧配電管理方案與MNS 低壓開(kāi)關(guān)柜數字化方案為核心，邊緣側部署ZEE600系統具有完善的數據庫管理等功能，實(shí)現了中低壓開(kāi)關(guān)柜設備統一集中式智慧管理，協(xié)助客戶(hù)實(shí)現安全、可靠、可持續的智慧高效運維。全系列ABB中低壓配電方案在保證供電連續性及安全性的前提下，未來(lái)廠(chǎng)區即使擴建或產(chǎn)能提升，仍能做到全生命周期的效益較大化。

OPPO（重慶）智能生態(tài)科技園總規劃建筑面積133萬(wàn)m2，是一座集智能終端、智能硬件、軟件、云服務(wù)及增值服務(wù)等研發(fā)、生產(chǎn)于一體的研發(fā)制造基地，也是重慶構建智能產(chǎn)業(yè)“芯屏器核網(wǎng)”全產(chǎn)業(yè)鏈、打造全球最大的智能終端生產(chǎn)基地的重要支撐。

面對供電與運維的雙重需求，ABB Ability EAM智能配電控制系統實(shí)現園區配電數字化監測及智慧運維，并自動(dòng)向運維人員推送告警信息，實(shí)現本地+移動(dòng)端運維管理的新模式，節省管理成本，助力配電設備實(shí)現從傳統運維向智慧運維的全面升級?？茖W(xué)用電管理及高效運維，賦能科技園區綠色低碳化發(fā)展。

保障高端制造的高可靠、高安全、高效率、低碳化與降成本，與全生命周期的電氣服務(wù)密切相關(guān)。ABB PowerCare無(wú)憂(yōu)服務(wù)基于專(zhuān)屬管家和智慧運維服務(wù)平臺為用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的設備全生命周期管理服務(wù)，包含無(wú)憂(yōu)管家、無(wú)憂(yōu)運維和無(wú)憂(yōu)系統等功能模塊。專(zhuān)屬管家、原廠(chǎng)服務(wù)，協(xié)助制訂全生命周期運維計劃，助力安全可靠的電力供應；通過(guò)數字化工具，分析電能質(zhì)量，發(fā)現原因并提供改進(jìn)建議，保障電力系統電能質(zhì)量水平；通過(guò)掌握電氣設備的最新運行參數和變化趨勢、了解整體的能耗情況，幫助用戶(hù)進(jìn)行合理、有效的能源管理，從而實(shí)現數字化轉型、綠色低碳及可持續發(fā)展。結合ABB Advisory咨詢(xún)服務(wù)提供的設備安全評估、系統分析優(yōu)化、可持續咨詢(xún)等專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)，助力客戶(hù)打造互聯(lián)互通、智慧可靠、綠色可持續的配電系統，為高端制造保駕護航。

伴隨AI科技革命的縱深推進(jìn)，以及自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算、大數據等多重因素助力，電子與半導體行業(yè)正迎來(lái)嶄新的戰略機遇。產(chǎn)業(yè)提速的背后，更復雜的功能，更高的安全性，更快速的交付，更低的能耗與成本，仍是尚未滿(mǎn)足的迫切需求。ABB深耕產(chǎn)業(yè)多年，始終以科技創(chuàng )新為核心，助力電子與半導體行業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展。站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新起點(diǎn)，ABB將繼續與產(chǎn)業(yè)需求同頻，用合作、創(chuàng )新譜寫(xiě)行業(yè)發(fā)展的絢麗新篇。