半导体设备的空调装置用叶片流速均匀的风扇

技术领域

本发明涉及一种半导体设备的空调装置用的叶片流速均匀的风扇，更具体而言，涉及一种叶片流速均匀的风扇，用于半导体设备的空调装置中，其在将内部空气排放到外部的空调装置里，将空调装置用的叶片的内部和外部形态都改变后，使叶片在整体高度上保持相同的流速，从而减少噪音并提高排放效率。

背景技术

近年来，随着计算机等信息媒体的迅速普及，半导体设备也实现了飞跃性的发展。为了满足这种功能和趋势，需要半导体装置在高速运转的同时具有大容量的存储能力。因此，为了应对上述现实要求，半导体元件的制造技术正在朝着提高集成度、可靠性和响应速度的方向不断发展。

在上述半导体装置中，批量生产DRAM、批量生产千兆DRAM已经完成，现在正处于生产1～3纳米半导体元件的阶段。

如上所述的高度集成的半导体装置，必须在清洁空间清洁室中完成制造，上述清洁空间必须将诸如浮游粉尘、有害气体和微生物之类的污染物控制在低于规定值的水平。因为如果线宽已经确定，当线宽以上的污染物出现时，就会直接导致不良品的产生，而且随着半导体设备的高度集成化，清洁室所控制的污染物大小也在不断缩小，如果供应线宽以下的污染物不能均匀地供应，污染物就会凝结，进而变成线宽以上大小的污染物，或者引起漫反射涡流，从而导致影响半导体收率降低。因此，空气均匀供应的水平是左右提高收率和减少消耗电力的核心技术。

上述清洁产品可以根据空气的流动分为乱流方法、混合流方法或层流方法等。另外，上述洁净室包括提供空气的提供方和排出空气的排气方，提供方主要包括高效空气滤清器和声波滤波器(hepa filter,ulpa filter)，排气方主要包括光栅(grating)。

并且，随着半导体的高度集成化，供应的清洁空气能否均匀分布(uniformairflow)是提高半导体收率的核心要素之一。

上述清洁室(Clean Room，清洁室)是为了达到一定的除尘的目的，作为将漂浮在空气中的灰尘(副流入者)控制在期望值以下的空间，能防止灰尘到达清洁室内操作对象的内部和外部，同时根据空气的调节和亮度(照度)及特殊目的能进行防止噪音、振动等的效果，从而实现对工作对象的工艺的最优化。

特别是在半导体生产线加工过程中，从形成图案或掩膜版制造等基本设计开始，经过了晶圆的制造工艺、检查工艺、组装/封装(Assembly/Package)工艺、最终试验工艺、质量检查工艺等一系列这些工艺，特别是晶圆的制造工艺中，必须反复进行扩散-曝光、现象-蚀刻-扩散等工艺，因此灰尘污染、温度及湿度调节等因素就变得非常重要，而且从整体上提高半导体收率以及比高产品精密度等角度来看，保证不受污染就当然显得特别重要。

为了能在如上所述的空调生产线里发挥出超过既定期望值以上的性能，必须使用空调装置。此外，在建筑物和多种生产设施中也要应用空调装置。在上述空调装置中，鼓风风扇采用了效果明显、独一无二的德国产品(公司名称：ebmpapst，依必安派特)，其产品型号“R3G400”。

但是这种风扇价格昂贵，因此难以利用。并且与此相同风量(cmm)的电扇相比，功耗差异较大，因此又难以使用其他产品。在现有技术中公开的产品中，又存在耗电高、消耗多、噪音大的一系列缺点。

【现有技术文件】

专利文件01专利授权号第2057957号(2019.12.16授权登记)

专利文件02专利授权号第1680114号(2016.11.22授权登记)

专利文件03专利授权号第1152585号(2012.05.25授权登记)

专利文件04专利授权号第0611011号(2006.08.02授权登记)

发明内容

要解决的问题

因此，本发明的目的在于解决现有技术中的各种技术性缺陷，其解决课题在于，在吸入空气并排出空气的过程中改善叶片的结构，在整体高度上提供均匀的流速，与相同风量(cmm)相比，耗电量降低还能减少噪音的发生，进而提高了效率。

解决问题的手段

本发明涉及一种风扇，包括：下部板，其中央设置有安装驱动电机的凸起的连接轴，在下部固定部与叶片相连接；以及上部板，在上部固定部与上述叶片相连接，并在中央形成内周部，其特征在于，

上述叶片，其外侧面由形成上部槽和下部槽的外部风量面构成。

本发明中上述叶片，其特征在于，包括：内部弯曲面形成的上部圆形和下部圆形；

上述外部风量面，与内部弯曲面在整体高度的不同位置，通过以相同的长度供应相同的流速；以及

上述叶片的前部，在“a”“b”“c”的各个不同位置上，将吸入的空气从“A”“B”“C”各个不同的位置，通过以相同的长度供应相同的流速，将其迅速排出至外部；以及

上述叶片的外部风量面，由构成“〉”型和“〈”型的上部槽和下部槽所构成；以及

构成上述外部风量面的上述上部槽和上述下部槽，由凹凸结构、水波纹路以及锯齿形结构中的任意一种形态而设置；以及

上述叶片以一定间隔凸出设置在两侧，沿着空气输送方向从正面看时，使风量鳞片(30a)可形成为

发明效果

本发明的效果在于，通过改善在吸入和排出空气的过程中叶片结构的弯曲表面的形状和在外部风量表面上形成“<”型或“>”型外部风量面，在整体高度上提供均匀的流速，这样与相同风量(cmm)相比，提高了功耗而减少了噪声的产生，进而提高了效率。

本发明的效果还在于，在外部风量表面形成纹路，从而能减少均匀的流速和噪音的产生，在叶片的两侧形成风量鳞片，进而减少噪音的产生，提高供应的效率。

附图说明

图1是图示本发明优选实施例的立体图照片。

图2是图示本发明的设置状态的正面截面图。

图3是图示本发明的中风扇平面图照片。

图4是图示本发明的下部板的平面图。

图5是图示本发明的下部板的底面图。

图6是图示本发明的上部板正面截面图。

图7是图示本发明的上部板的底面图。

图8是图示现有的一般叶片的正面图。

图9是图示本发明中叶片设置状态的截面图。

图10是图示本发明中叶片的正面图。

图11是图示本发明中叶片的侧面图。

图12是图示本发明中叶片的外部量面的另一实施例的凹凸部位扩大的正面图

图13是图示本发明中叶片的另一实施例的正面图。

图14是图示本发明中叶片的另一实施例的平面截面图。

(附图标记说明)

10：风扇11：内周部

12：上部板20：下部板

21：排气部22：连接轴

30：叶片30a：风扇鳞片

31：内部弯曲面32：上部固定部

33：下部固定部34：上部圆形

35：下部圆形36：下部风量面

37：上部槽38：下部槽

39：水波纹路40：驱动电机

具体实施方式

以上内容介绍了本发明的目的、其他目的、特征及优势，通过附图和相关的内容就可以轻易理解以下优选实施例。但本发明不局限于本文中说明的实施例，也可以用其他形式具体实现。与此相反，这里介绍的实施例是为了使所公开的内容彻底和完整，并使本发明的思想充分传达给本领域的一般技术人员。

在本说明书中，当提到某些组件位于其他结构上时，这意味着可以直接形成在其他组件上，或者它们之间可能存在第三结构。另外，在各个附图中，结构的厚度进行了相应夸大，主要是为了能有效地说明相应技术的内容。

本说明书中所描述的实施例是参考了本发明中理想状态下的示例性截面图和/或平面图而进行的说明。在各个附图中，膜和区域的厚度被相应夸大，主要是为了能有效描述相应技术内容。因此，可以通过制造技术和/或允许的误差来改变示例图的形状。并且，本发明中的实施例包括根据制造工艺而生成的形状的变化，而不仅仅局限于图示的特定形状。例如，以直角而图示的区域可以是圆形或具有既定曲率的形状。所以，在图中示例的区域具有一定的属性，在图中所展示的领域形状是为了说明某元件领域的特定形态，并不是用于限制发明的范畴。在本说明书中的各种实施例里，第一和第二等术语被用于描述各种结构，但这些结构不能被这些术语所限定。这些术语只是用于将某些结构与其他结构区别开来，在这里所进行说明和示例的实施例也包括与此互补的各个实施例。

本说明书中使用的术语是为了说明实施例，并不是要限制本发明。在本说明书中，除非在句子中有特别说明，单数也是可以包括复数的。说明书中使用的"包含(comprises)"和/或"包含(comprising)"所提及的结构要素不排除存在或增加一个以上的其他结构要素中使用的"包含(comprises)"和/或"包含(comprising)"。

在描述以下特定实施例时，各种特定内容都是为了更具体地说明该发明，并帮助理解而撰写的。但对于本领域具有通常知识的技术人员可以理解本发明的情况下，即使在不具备这些特定内容时也可以知道如何进行适用。在某些情况下，对发明的某些方面的介绍是众所周知的，但是与发明无关的部分在进行说明时，为了防止产生毫无理由的混乱，对其进行省略不说明，因此在此事先声明。

本说明书中的半导体设备的空调装置用叶片流速均匀风扇，其结构包括：设置于位于中央的驱动电机(40)的下部板(20)；以及，在上述下部板(20)自圆柱方向以一定间隔而设置的叶片(30)；以及风扇(12)，设置于上述叶片(30)的上侧，由具有将周围空气吸入的内部部(11)的上部板(12)构成。

下部板(20)的连接轴(22)突出并固定于上述驱动马达(40)的外周面，下部板(20)的底面排气部(21)的外径部分较低，并且形成越向中央越缓缓升高的倾斜结构，从而能顺利地向外排出空气。

上述叶片(30)在上部板(12)和上部固定部(32)形成一体型结构，在下部板(20)和下部固定部(33)形成一体型结构。

上述叶片(30)以一定间隔设置成弧状结构，在内侧形成内部弯曲面(31)，在外侧形成外部风量面(36)，从而可在整个高度上供应相同的流速。

图4是图示本发明下部板的平面图，图5是图示本发明下部板的底面图。

下部板(20)由连接轴(22)包裹，利用螺钉或螺栓固定来使驱动马达(40)结合至其中央，自前端到中央形成越来越高形状结构，从内部向外部以弧状结构被下部固定部(33)固定，并与叶片(30)形成一体型结构。

图6是图示本发明上部板的正面截面图，图7是图示本发明上部板的底面图。

上部板(12)在中央形成内侧部(11)，能将外侧的空气吸入并排出，上部形成弧状结构，受上部固定部(32)固定并与叶片(30)形成一体型结构。

图8是现有技术一般叶片的正面图，图9是本发明中叶片设置状态的截面图，图10是本发明中也片的正面图。

一般现有技术中的叶片(30)的缺点在于，其内部面(30b)和外部面(30c)几乎形成为接近的一字形态，排放的空气引起的流速不同，导致噪音大，耗电量大。但本发明的叶片(30)的缺点在于，内部弯曲面(31)从上侧连接至上部圆形(34)，从下侧连接至下部圆形(35)形成弧状结构，外部风量面(36)整体上形成“〉”或“〈”型，从外侧向内侧方向形成倾斜下沉的上部槽(37)；以及自上述上部槽(37)开始想外侧倾斜下沉的下部槽(38)。

上述外部风量面(36)由上部槽(37)和下部槽(38)构成，整体上形成为具有“〉”或“〈”型结构，使得具有上部圆形(34)和下部圆形(35)的内部弯曲面(31)和每个部分的高度(考虑到倾斜度)具有相同的长度(距离)，从而使叶片(30)的每个部分能产生相同的流速。

图11是本发明中叶片的侧面图，图12是本发明中叶片的外部风量面的另一实施例的凹凸部位扩大的正面图。

上述叶片(30)的上侧受上部固定部(32)与上部板(12)固定形成一体结构，其下侧受下部固定部(33)与下部板(13)固定形成一体结构，也可以通过注塑的形式形成合金材质或合成树脂的一体型结构。

具有上部槽(37)和下部槽(38)的外部风量面(36)，可以形成为一字形状结构，但是通过将其设置成凹凸结构或水波纹路(39)以及锯齿结构中的任意一种形态，就可以使流速维持相同，从而降低噪声。

图13是本发明中叶片的另一实施例的正面图，图14是本发明中叶片的另一实施例的平面截面图。

上述叶片(30)以一定间隔凸出设置在两侧，沿着空气输送方向从正面看时，使风量鳞片(30a)可形成为

上述风量鳞片(30a)的大小和个数可以自由设置，可以安装在上述叶片(30)的一侧，但优选设置在两侧。

由上述这种构造构成的本发明，其主要涉及用于半导体设备的空调装置的叶片的流速均匀风扇(10)，当将下部板(20)的中央部分结合于驱动电机(40)时，对于突出设置于下部板(20)内部的连接轴(22)，可以使用和螺钉或螺栓与驱动电机(40)固定，并且在驱动电机(40)的中央上侧安装未图示的旋转风扇，在高速旋转的同时通过内周部(11)的上侧将空气吸入并利用排气部(21)将其排出。

通过上部板(12)吸入的空气被供应至排气部(21)，由沿着上述叶片(30)的设置方向排出的空调装置构成，在上述叶片(30)的整体高度位置分别吸入的空气在“a”、“b”、“c”的不同位置(方向)被吸入后，通过叶片(30)排出至外部。因此，在叶片(30)的整体高度分别移动的空气，在“A”、“B”、“C”不同位置(方向)产生不同流速排出至外部。

但本发明中，在叶片(30)的整体高度下，内部弯曲面(31)通过上部圆形(34)和下部圆形(35)在上部固定部(32)上与上部板(12)固定形成一体型，在下部固定部(33)上与下部板(20)固定形成一体型，并且通过由上部槽(37)和下部槽(38)组成的外部风量面(36)，使叶片(30)的整体长度几乎相同。

在上述叶片(30)的前方“a”、“b”、“c”的不同位置(方向)吸入的空气，在“A”、“B”、“C”的不同位置(方向)通过相同的长度供应相同的流速，同时将空气快速排出至外部。

由于在上述叶片(30)的三个不同位置(方向)处通过相同的长度供应相同的流速，因此与相同的风量(cmm)相比，耗电量较少，并且通过供应与消耗的电力相同的流速，这样就能降低噪音，大大提高效率，具有这样的技术效果。

上述叶片(30)的外部风量面(36)由构成“>”型和“〈”型的上部槽(27)和下部槽(38)所构成，上述叶片(30)在沿着空气输送方向形成一定间隔，使风量鳞片(30a)在整个高度位置(方向)具有相同的长度，这样就能保证供应相同的流速。

构成上述外部风量面(36)的上部槽(27)和下部槽(38)各自形成“〉”和“〈”型的同时，其前端面虽然可形成一字形态，但如图12所示，具有上部槽(37)和下部槽(38)的外部风量面(36)，通过使其设置为凹凸结构、水波纹路(39)及锯齿形结构中的任意一种，这样就不能在流速的前端排出部分发生碰撞，进而加快向外部的排出，从而达到减少噪音的效果。

上述叶片(30)以一定间隔凸出设置在两侧，沿着空气输送方向从正面看时，使风量鳞片(30a)可形成为

下图的[表1]内容为德国产品和本发明的测试数值。

【表1】

德国产品和本发明的耗电量

cmm：标记风量单位m

注)上述德国产品的公司名称：ebmpapst(依必安派特)、产品型号:R3G400，试验是以此为基础进行测试。

通过上述测试结果可以确认：与相同风量(cmm)相比所对应的能耗差异，与德国产品相比，效率提高了1.3～6.2W左右，主要使用范围为5～11号。

下图的[表2]内容为韩国国内流通产品和本发明的测试数值。

【表2】

韩国国内流通产品与本发明的耗电量

cmm：标记风量单位m

通过上述测试结果可以确认：与相同风量(cmm)相比所对应的能耗差异，与韩国国内产品相比，效率提高了14～126W左右，主要使用范围为5～11号。

工业上的可利用性

本发明中通过使叶片与空气碰撞起点和排出部分的长度几乎相同，使在整体高度下与空气相遇产生的流速在各个位置(高度)相同，从而供应相同的流速，并通过耗电量带来的差异减少了噪音，又大幅提高了效率，提供了一种非常有用的空调装置的叶片。