Терморегулирование для оптимизации производства полупроводников

Как оптимизировать выход полупроводниковых пластин за счет надлежащего терморегулирования

Изучите ресурсы, посвященные полупроводникам

Оптимальный подбор компонентов

Для удовлетворения потребностей современных процессов производства полупроводников жизненно необходимы высокоэффективные соединения важных систем теплового контура. Все компоненты, в том числе шланги, клапаны, фитинги, фильтры и прочее, должны быть надлежащим образом рассчитаны на современные значения давления, расхода и экстремальные температуры.

В качестве примера можно привести шланги охладителей. Шланг должен иметь надлежащую изоляцию, эффективно поддерживать необходимую температуру и предупреждать образование конденсата в жестко контролируемых производственных условиях. Если температура поверхности шланга охладителя ниже точки росы окружающей среды, на его наружной поверхности возможно образование конденсата. В результате стоимость простоя оборудования может оказаться неподъемно высокой.

Вместе с тем, обеспечение желаемых тепловых характеристик – это не только дополнительная изоляция. Точное определение верного уровня изоляции поможет оптимизировать расходы и обеспечить надежную эксплуатацию. Необходимо учитывать, что соединительные шланги могут иметь длину от 10 до 15 метров, и вызывать значительные дополнительные издержки для производителя за счет своих критических характеристик. Недостаточная изоляция может привести к образованию конденсата и, как следствие, к выходу шланга из строя. С другой стороны, избыточная изоляция может еще больше взвинтить цену, не обеспечив при этом практически никаких преимуществ для завода-изготовителя.

Другие критически важные компоненты теплового контура также должны соответствовать все более высоким требованиям. Характеристик обычного клапана или трубного фитинга может оказаться недостаточно для сверхнизких температур. Зато крайне важны компоненты, разработанные специально для условий производства полупроводников. По этим причинам сотрудничество с поставщиком, который может определить и порекомендовать наиболее оптимальные компоненты с учетом ваших конкретных условий, может помочь заводам-изготовителям удовлетворить современные производственные требования.

Правильная техника монтажа и функциональные испытания

И хотя решающее значение за выбором продукта, эффективное терморегулирование также зависит от правильной установки и реализации. Такие процессы являются ключевыми для достижения желаемой последовательности и повторяемости результатов, а также чистоты и отсутствия влаги в рабочей зоне.

Всё начинается с основ. Обеспечение герметичности систем зависит от соблюдения основ правильной установки трубной арматуры и фитингов. Неправильный монтаж служит одной из самых распространенных причин выхода из строя критически важных газовых и жидкостных систем не только в полупроводниковой, но и в других отраслях промышленности. Убытки, снижение эффективности производства и даже проблемы с безопасностью – все это потенциальные последствия некачественного монтажа.

Еще одним важным инструментом для предупреждения образования конденсата является продуманный маршрут укладки охлаждающих линий. Расположение холодных шлангов охладителя слишком близко друг к другу может вызвать падение температуры поверхности шлангов ниже точки росы, что в свою очередь приведет к конденсации. Чем меньше расстояние между шлангами, тем ближе будет температура воздуха между ними к температуре технологической среды в шланге. Обычно рекомендуют обеспечивать расстояние между шлангами с обмотанной изоляцией не менее 12 дюймов (31 см). Если необходимо более близкое расстояние, могут потребоваться дополнительные слои изоляции.

Подробнее об управлении тепловым контуром

Неподвижный воздух также может влиять на температуру поверхности охлаждающих линий. При увеличении потока воздуха температура поверхности шланга может стремиться к температуре окружающей среды. Рассмотрим шланг, проходящий через замкнутое пространство, например, через фальшпол. Если по шлангу подается холодная технологическая среда, на его внешней поверхности может образоваться конденсат, который затем может залить чувствительное электронное оборудование.

Наконец, поскольку минимальный радиус изгиба шланга не меняется при его изоляции, но сам изгиб может повлиять на свойства изоляции. Чтобы минимизировать вышеупомянутые эффекты, обычно рекомендуется делать мягкие изгибы с большим радиусом. Если это невозможно, рассмотрите возможность добавления изоляционных слоев.

Инвестиции в отношения

Так как у производителей полупроводниковых инструментов есть множество других конкурирующих задач, поддержание эффективного терморегулирования может упроститься, если сотрудничать с поставщиком-консультантом, имеющим опыт работы с такими критичными системами.

Знающая компания не только поможет вам выбрать и указать нужные компоненты и соединения, но и окажет содействие в сокращении капитальных и эксплуатационных затрат благодаря оптимизированным процессам. Хороший партнер также предложит инструменты расчета для определения необходимых размеров изоляции с учетом ваших эксплуатационных параметров. Это особенно важно, если принимать во внимание цену тех ошибок, которые могут случиться в стремительно развивающемся мире полупроводников.

Выгода от работы с поставщиком, который может предложить такие инструменты и опыт, может быть весьма существенной, в том числе:

Снижение простоя оборудования через предупреждение образования конденсата

 

Увеличение выхода полупроводниковых микросхем благодаря минимизации тепловых колебаний и эффективной передаче носителя

 

Повышение эффективности и снижение затрат на электроэнергию благодаря оптимизированному КПД охладителя

Поддержание оптимальной функциональности теплового контура необходимо для стабильного и максимального выхода микросхем при производстве полупроводников. Если вы заинтересованы в более глубоком изучении системы управления тепловыми контурами или других способов оптимизации производства полупроводников на основе инженерно-технических решений, наша команда готова предоставить вам дополнительные консультации. Тем временем вы можете ознакомиться с Информационным ресурсом Swagelok и найти дополнительные материалы для оптимизации процессов и других аспектов производства полупроводников.

Узнайте больше о производстве полупроводников