为什么减隔震技术对于发展新质生产力那么重要？

台湾花莲地震后，就看到“七大晶圆厂或损失百亿”这样或者类似的报道。

这引起了我的好奇——按理来说半导体生产的或者类似的科技企业一定会采用减隔震技术来保护，到底是隔震减震技术失效了还是工厂设计的时候为了省钱而设计安全余量不够呢？

之前一直没有时间探寻，周六周日刚好来研究一下，填补一下自己好奇心。

根据一些资料显示：

晶圆厂的核心是柔性保护在壳子里面的，这样通过建筑的隔震以及隔振地板、隔振平台、吸音墙壁等多层隔离，可以保证最大限度地减少附近汽车或者其他震源的振动，当然这也包括地震的防护。

工厂构造示意图

工厂构造示意图

室内隔振示意

在1999年的新竹地震中，台积电工厂建筑的结构没有损坏，主要是外墙瓷砖和内墙产生了裂缝。

90%的井式半导体处理设备（3米高）因为又高又薄，所以在1999年的地震中普遍出现了“问题”，包括：设备的元件损坏以及批量处理的晶圆片的掉落。

而后，为了提高隔振的安全富余量，大量的隔震/振地板被安装到设备的下方来解决之前出现的问题。这些隔震/振地板很多是滚珠、滚轴或者滑轨的结构，能尽可能地减少高挑的设备在地震中的鞭梢效应。

除了生产环节损坏以外，地震中晶圆损坏的一个主要原因就是在震时的存储环节。晶圆在运输过程中通常被存储在特制的容器中，在等待进入后续环节时这些容器被集中存放在非常高的铝制“货架”上。地震时，难免就出现货物掉落或者碰撞等情况。

而后，人们改装了“货架”，在货架上安装了固定装置和阻尼器，进而减少震动以及晶圆半成品/产成品的掉落。

2016年台南发生6.4级地震，两个附近的晶圆工厂的地面加速度达到了8度0.30g,12万片晶圆的交货延迟了近50天，造成了大量的损失。

为了进一步提高安全余量，人们开始研究更好的阻尼器布置方案，对工厂设施所需的阻尼器进行更新换代（如下图所示）。

在工厂的核心以及壳体之间也进一步加装了粘滞阻尼器。

黏滞阻尼器可以配合隔震系统，吸收更多的地震能量。

可以说，现代意义的晶圆工厂从头到尾全部使用了整体减隔震解决方案。以后要建设晶圆工厂或者类似的科技类生产研发中心，也肯定要使用整体减隔震解决方案，只是根据设计标准，安全余量有不同而已。

与此同时，和传统隔震建筑一样，晶圆的工厂也升级了隔震建筑专用柔性的管道系统，从而用来保证持续的“供水、供电、供气......”。

晶圆加工会使用氢氟酸等危化品，因为有异常震动自动锁止阀门和收集池处理系统的存在，一般也不会出现类似的泄露。

那么问题来了！用了减隔震技术，就一定能保护晶圆工厂不受地震损失吗？当然不能！

首先，没有一种技术，现在没有，未来也没有，能做到面对地震时百分之百的“免伤”；

再次，随着人们对各类芯片的精度、功能、性能等无止境的追求，晶圆变得“越来越敏感”，对生产&研发环境振动的要求只会越来越苛刻，原来不是瓶颈的问题可能逐步成为了瓶颈；

其次，最重要的是，对晶圆工厂造成最大损失的原因，实际上在晶圆工厂以外。

比如地震及其余震会造成给晶圆工厂供给的电力中断，而这种断电时电压的突然下降，就像我们突然拔电脑插头会对运行中的电脑或多或少造成损伤，晶圆工厂则更为敏感。

备用电源可能是大家都能想到的方案，但是晶圆工厂所用的电力是不可想象的海量，所以备用电源显然很难持久。停电后，工程师通常需要等待回复稳定供电后才能全面评估工厂的运行状态和损失情况。因为生产精度的要求，很多的在制品晶圆不得不丢弃，并且还需要至少2-3天来修理、调试和校准设备...

另外，电力并不是晶圆工厂唯一需要的配套资源，晶圆工厂所需要的高质量配套资源可能比我们想象的多得多得多!

所以，地震后就成九成以上的损失是因为外部基础设施配套资源（电力等）中断以及生产交付业务中断造成的，而非地震直接造成的物理损坏。

那么要做得更好，我们是不是应该把配套的基础设施都逐步用减隔震整体解决方案保护起来呢？是不是这样就能保证晶圆工厂的持续运作？答案是肯定的！

进一步来说，咱们国家目前正在加快发展新质生产力，新质生产力指的是具有高科技、高效能、高质量特征，符合新发展理念的先进生产力质态，像晶圆厂类似的的高科技企业都是属于新质生产力的范畴。

所以显然随着我们国内对新质生产力发展的推动，未来对于这类工厂/机构/设施以及配套的基础设施、生命线工程等的减隔震需求会出现爆发式增长。 （上述提到的减隔震是泛指，包括传统建筑的柔性防震的隔震和减震技术，也包括振控控制、震振双控等振控相关技术）

个人观点，仅供参考，以上内容如有不妥，请不吝指正。

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