半導体工場で完全電磁式ブレーカが推奨されるのはなぜ？短絡例もまじえて解説！ - #日幸電機製作所 web製品カタログ(#ブレーカ #サーキットプロテクタ #漏電遮断器 #配線用遮断器 ) #配電盤 #配線工事 #電気工事 #日幸電機 #変圧器

半導体工場で完全電磁式ブレーカが推奨される理由は、半導体製造の特殊な環境と要件が、完全電磁式ブレーカーの特性に適しているためです。

◎半導体工場の特性
半導体工場（ファブ）は、高精度な製造プロセスとクリーンな環境を維持しつつ、大量の電力を安定供給する必要があります。

・半導体製造装置（露光装置、エッチング装置など）は微細な電力変動に敏感です。

・高電力使用と複雑な配線により、短絡が発生する可能性があります。

・24時間365日の稼働が求められ、ダウンタイムは巨額の損失に直結します。

・クリーンルームでは厳密な温度制御が行われるが、機器の発熱リスクもあります。

・電力異常が製品の品質や歩留まりに直接影響。

◎完全電磁式ブレーカーが推奨される理由

・短絡への高速応答

半導体工場では、製造装置の故障や配線のショートで短絡が発生すると、瞬間的な大電流が流れ、装置の損傷や生産ラインの停止を引き起こします。完全電磁式ブレーカは電磁力で数ミリ秒以内に回路を遮断し、短絡電流を即座に止めることができます。熱動式ブレーカは熱の蓄積を待つため、数秒～数分かかり、対応が遅くなります。また完全電磁式ブレーカを使用することで高価な製造装置の保護と生産停止のリスク低減となります。

・高感度機器への影響防止
半導体製造装置は電力変動に敏感で、短絡による電圧低下（サグ）が他の装置やプロセスに悪影響を及ぼします。完全電磁式ブレーカは異常箇所を瞬時に切り離すことで、他の健全な回路への影響を最小限に抑えることができます。熱動式ブレーカでは遮断が遅れ、電力不安定が広がる可能性があります。完全電磁式ブレーカを使用することでプロセスの安定性と製品品質の維持することができます。

・熱依存性の低さ
半導体工場のクリーンルームは温度が厳密に管理されていますが、装置密集による局所的な発熱や冷却システムの異常が発生する可能性があります。完全電磁式ブレーカは熱に依存しないため、環境温度や発熱の影響を受けず、安定して動作します。熱動式ブレーカは高温で誤動作（過剰トリップ）や低温で反応が鈍くなるリスクがあります。完全電磁式ブレーカを使用することでクリーンルームの特殊環境でも確実な保護することができます。

・連続稼働のサポート
半導体製造は長時間プロセスが多く、電力遮断は数億円単位の損失（ウエハーの廃棄など）を招きます。完全電磁式ブレーカを使用することで短絡を迅速に遮断しつつ、他の系統への影響を防ぐため、全体の稼働継続が可能です。熱動式ブレーカの遅延はライン全体の停止リスクを高めます。完全電磁式ブレーカを使用することでダウンタイムの削減と生産効率の維持することとなります。

・耐久性と信頼性
半導体工場は高額な投資を伴う施設であり、ブレーカーの故障や誤動作は許されません。完全電磁式ブレーカは機械的部品が少なく、シンプルな動作原理で耐久性が高いです。熱動式ブレーカのバイメタルは長期間の加熱で劣化する可能性があります。完全電磁式ブレーカを使用することで長期運用でのメンテナンス負担軽減と高い信頼性に寄与します。

半導体工場に熱動式ブレーカが向かない理由

・遅い応答速度

熱動式は過負荷（持続的な過電流）に適していますが、半導体工場で問題となる短絡には対応が遅くなります。

・温度影響

クリーンルームの温度変化や機器発熱に反応しやすく、誤トリップや動作不良のリスクがあります。

・短絡非対応

瞬間的な大電流遮断が求められる環境では、熱動式の能力が不足といえます。

・プロセスへの影響

遮断の遅れが電力変動を引き起こし、製造中の半導体に欠陥を生む可能性があります。

【短絡した場合の比較例】

例）露光装置の電源で短絡が発生し、1000A以上の電流が流れた場合。

完全電磁式ブレーカの場合

即座に遮断し、他の装置やプロセスへの影響を防ぎます。

熱動式ブレーカの場合

反応が遅れ、装置損傷やウエハーの不良が発生します。

例）冷却故障でラック内が40℃に上昇した場合。
完全電磁式ブレーカの場合

温度に関係なく正常動作。

熱動式ブレーカの場合

誤トリップで生産ラインが不必要に停止。

半導体工場では、短絡への高速応答、高感度機器の保護、熱非依存性、連続稼働の維持が求められるため、完全電磁式ブレーカーが推奨されます。

特に、短絡による大電流を瞬時に遮断する能力は、製造装置の保護と生産の安定性に不可欠です。熱動式ブレーカは過負荷保護に適しているものの、半導体工場の短絡重視の環境には不向きです。

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3.機器保護用遮断器・CBE
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5.電流制限器
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7.鉄道信号配線用ブレーカ
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