Решение проблем полупроводникового производства с помощью шлангов с изоляцией

Решение проблем полупроводникового производства с помощью шлангов с изоляцией

Даг Нордстром (Doug Nordstrom), старший менеджер по продукции подразделения шланговых изделий, и Юн Цзян (Yoon Jiang), региональный менеджер подразделения полупроводников.

При производстве полупроводниковых интегральных микросхем (ИМС) прецизионная точность и чистота взаимосвязаны и являются приоритетными. Необходимо поддерживать температуру в рабочей камере на оптимальном уровне, чтобы обеспечить стабильность техпроцесса. Это довольно сложно, поскольку для поддержания соответствующего расхода технологических газов нужен экстремальный нагрев. В то же время для увеличения процента выхода годных ИМС во время производственного процесса необходимо обеспечить чистоту рабочей камеры от потенциальных загрязнений

Поскольку для создания и поддержания идеальной производственной среды нужно уделить особое внимание проектированию и разработке, легко недооценить важность выбора "базовых" компонентов, применяемых в процессе производства ИМС. Возьмем, к примеру, простой промышленный шланг, который используется в бесчисленном количестве систем на производстве. Шланги играют важную роль в процессе полупроводникового производства, поскольку они позволяют мощным чиллерам поддерживать параметры температуры, необходимые для технологического процесса.

Узнайте о сервисах Swagelok по обследованию шлангов

Как и в остальных аспектах технологии производства полупроводниковых устройств, при выборе подходящего шланга для поддержания оптимальной производственной среды нужно учитывать несколько особых факторов. Например, выбор подходящей степени изоляции шлангов крайне важен не только для регулировки температур при производстве ИМС, но и во избежание ненужных рисков и расходов на вашем предприятии.

Ниже перечислены некоторые из факторов, которые нужно учитывать при выборе шлангов с изоляцией для оптимизации расходов и повышению эффективности работы.

Обеспечение оптимального контроля температуры жидкости. Термостабильность камеры осаждения критически важна для эффективного полупроводникового производства. Зачастую температура регулируется мощными чиллерами, в которых применяются хладагенты, циркулирующие в системе по одному или нескольким шлангам. Отсутствие надлежащей изоляции на таких шлангах может привести к ухудшению термостабильности.

Температура жидкости естественным образом повышается в процессе ее транспортировки от чиллера до технологической среды. Если шланг не оснащен надлежащей изоляцией, то температура в рабочей камере может быть не на оптимальном уровне в случае, если чиллер не компенсирует повышение температуры в системе охлаждения.

В то время как в системах общего назначения для охлаждения может применяться простая вода, в микроэлектронике в качестве хладагента часто используется этиленгликоль, температура которого может достигать –40 °C. Это энергоемкий процесс, и решение с изоляцией может обеспечить лучший контроль температуры в системе охлаждения при крайне низких температурах, чем обычный промышленный шланг, благодаря более эффективному поддержанию температуры хладагента. Для обеспечения высокого качества микросхем и сокращения расходов на электроэнергию во время производства производителю выгодно поддерживать надлежащую температуру как можно эффективнее.

Борьба с образованием конденсата. Шланги без надлежащей изоляции похожи на стакан холодной воды в жаркий день; если температура на поверхности шланга ниже точки росы, то на шланге образуется конденсат. Конденсат также может образоваться, если два холодных шланга расположены слишком близко друг к другу, в результате чего их поверхности будут холоднее, чем в случае, когда они имеют изоляцию.

Как и в случае с многими другими областями промышленности, образование конденсата может быть проблемой для производителя полупроводников. Когда шланги проходят через замкнутое пространство (например, под полом), незаметное стекание конденсата может повредить близлежащее чувствительное оборудование (например, электронику) и потенциально привести к простоям на предприятии. Капли конденсата с труб или шлангов, проходящих через незамкнутое пространство с интенсивным движением, могут также создать опасность поскользнуться.

Кроме того, небольшие лужицы жидкости вблизи любой промышленной системы могут потребовать расследования, что в свою очередь может привести к ненужным простоям и перераспределению ресурсов. Выбор шлангов с подходящими изоляционными характеристиками может предотвратить образование конденсата и связанных с ним проблем.

На что обратить внимание при выборе шлангов с изоляцией. При выборе шланга с изоляцией для чиллера важно подобрать материал, специально предназначенный для низких температур. Несмотря на то что производители некоторых шлангов с изоляцией заявляют о том, что они подходят для передачи и горячих, и холодных сред, эффективность разных видов изоляции различается в зависимости от сферы применения. Например, доказано, что шланг с гибкой термоусадочной оболочкой из полиолефина лучше подходит для низких температур, а шланги с тканевой оболочкой — для высоких температур. Ищите поставщиков шлангов, которые понимают, какие типы материалов лучше подходят для вашей сферы применения и почему, и выбирайте только шланги с изоляцией, которые оптимизированы для работы в вашей среде.

Также важно, чтобы вне зависимости от используемого изоляционного материала шланг оставался достаточно гибким для его оптимальной трассировки и монтажа. К примеру, минимальный радиус изгиба шланга не должен меняться с появлением изоляции, а гибкость шланга не должна отрицательно влиять на его изоляционные характеристики. Ищите шланги, которые надлежащим образом поддерживают целевую температуру транспортируемой среды и при этом являются гибкими и не слишком громоздкими, например шланги из аэрогеля с низкой теплопроводностью.

Наконец, эффективен тот шланг, степень изоляции которого не превышает требуемую. Хороший поставщик шлангов должен быть способен предложить не одно универсальное, а различные рентабельные решения, соответствующие вашим температурным требованиям. В идеале он должен запросить параметры вашей системы, чтобы точно определить необходимую степень изоляции для конкретного шланга.

Разумное и рентабельное решение. Производителям полупроводников, желающим сократить расходы, следует обратить внимание не на дорогие основные инструменты, а на менее очевидные возможности оптимизировать расходы на предприятии. Оценка имеющегося набора шлангов для передачи холодных сред и выбор шлангов с подходящим видом изоляции — стоящая затея.

Если вы не уверены, с чего начать, компания Swagelok поможет вам. Наша цель — совместная работа с заказчиками для удовлетворения их потребностей, будь то предоставление различных видов шлангов с изоляцией в зависимости от ваших требований или приезд на объект с целью дать рекомендации по обеспечению эффективности вашей работы. Обратитесь в региональный авторизованный центр продаж и сервисного обслуживания, чтобы обсудить свои потребности и найти подходящее решение вместе с нашими специалистами.

Узнайте больше о сервисах Swagelok по обследованию шлангов уже сегодня