Résoudre les problèmes de fabrication de semi-conducteurs avec des tuyaux isolés

Résoudre les problèmes de fabrication de semi-conducteurs avec des tuyaux isolés

Doug Nordstrom, chef de produit principal, produits flexibles et Yoon Jiang , chef de marché régional, semi-conducteur

Dans le monde de la production de puces semi-conductrices, la précision et la propreté sont des priorités croisées. Les températures à l'intérieur de la chambre doivent être maintenues à des niveaux optimisés pour assurer la stabilité du processus. Cela peut être difficile en raison de la chaleur extrême nécessaire pour maintenir un flux approprié de gaz de procédé. Simultanément, la chambre doit être entièrement exempte de contaminants potentiels afin de maximiser le débit de puces pendant le délicat processus de fabrication.

Parce qu'une ingénierie et une conception importantes entrent dans la création et le maintien d'un environnement de fabrication idéal, il peut être facile de négliger l'importance de sélectionner certains des composants les plus "basiques" prenant en charge le processus de production de puces. Considérez un tuyau industriel simple, qui est utilisé dans d'innombrables applications à travers le monde de la fabrication. Dans le processus de fabrication des semi-conducteurs, les tuyaux jouent un rôle important, car ils sont couramment utilisés pour aider les refroidisseurs puissants à réguler l'environnement nécessaire aux processus de production.

Comme pour toute autre chose dans le processus des semi-conducteurs, il y a quelques considérations particulières à prendre en compte lors du choix des bons tuyaux pour maintenir un environnement de production optimal. La sélection du degré d'isolation approprié pour les tuyaux, par exemple, est cruciale non seulement pour réguler les températures pendant la fabrication des puces, mais aussi pour éviter les risques et les coûts inutiles dans vos opérations.

Voici quelques facteurs à prendre en compte lorsque vous évaluez des solutions de tuyaux isolés pour optimiser vos coûts et vos résultats :

Maintenir un contrôle optimal de la température du fluide. La stabilité de la température dans la chambre de dépôt est essentielle pour une production efficace de semi-conducteurs. Ces températures sont souvent régulées par de puissants refroidisseurs qui utilisent des liquides de refroidissement pompés à l'intérieur et à l'extérieur par un ou plusieurs tuyaux - et s'ils ne sont pas correctement isolés, les tuyaux de liquide de refroidissement peuvent être un domaine où cette stabilité peut être compromise.

Les températures des fluides augmenteront naturellement pendant le transport du refroidisseur à l'environnement de traitement. Si un tuyau n'est pas équipé de l'isolation appropriée, les températures dans la chambre peuvent ne pas être à des niveaux optimaux si le refroidisseur ne compense pas cette augmentation de température dans les conduites de liquide de refroidissement.

Alors que les applications industrielles générales peuvent simplement utiliser l'eau comme liquide de refroidissement, les applications de semi-conducteurs utilisent souvent un liquide de refroidissement comme le glycol qui peut atteindre des températures aussi basses que -40 C. Il s'agit d'un processus énergivore, et en maintenant la température du liquide de refroidissement plus efficacement que un tuyau industriel standard, une solution isolée peut faciliter un bien meilleur contrôle de la température pour les conduites transportant des fluides à ces températures super froides. Il est dans l'intérêt d'un fabricant de semi-conducteurs de maintenir les températures appropriées aussi efficacement que possible, à la fois pour maintenir des sorties de haute qualité du processus de fabrication de puces et pour minimiser les coûts énergétiques.

Lutte contre la condensation. Les tuyaux mal isolés peuvent agir comme un verre d'eau glacée par une chaude journée; si la température de surface du tuyau est inférieure au point de rosée ambiant, de la condensation se formera à l'extérieur du tuyau. De la condensation peut également se produire si deux tuyaux froids sont acheminés trop près l'un de l'autre, ce qui fait que les surfaces de l'autre deviennent plus froides que si elles étaient isolées.

Comme dans de nombreuses applications industrielles, la condensation peut être un problème pour un fabricant de semi-conducteurs. Lorsque les tuyaux sont acheminés dans des zones confinées, comme un sous-plancher, des gouttes de condensation non détectées peuvent mettre en danger les équipements sensibles adjacents, tels que les appareils électroniques, causant des dommages et pouvant entraîner des temps d'arrêt du processus. Dans les zones non confinées et très fréquentées, les tuyaux ou tuyaux avec des gouttelettes de condensation peuvent également créer un risque de glissade.

De plus, de petites flaques de liquide trouvées à proximité de toute application industrielle peuvent nécessiter une enquête sur la cause, ce qui peut entraîner des temps d'arrêt et une allocation de ressources inutiles. Choisir des tuyaux avec les bonnes propriétés isolantes peut aider à prévenir la condensation et les problèmes associés comme ceux-ci.

Ce qu'il faut rechercher dans les tuyaux isolés. Lors de la sélection d'un tuyau isolé pour les applications de refroidisseur, il est important de choisir un matériau spécialement conçu pour les températures froides. Bien que certaines options isolées puissent être commercialisées pour être utilisées dans des applications de transfert de fluides chauds et froids, le fait est que différents types d'isolation fonctionnent différemment selon le processus dans lequel ils sont utilisés. Par exemple, il a été démontré qu'un tuyau doté d'une gaine thermorétractable en polyoléfine flexible fonctionne mieux dans les applications froides que les tuyaux isolés avec revêtement en tissu, qui sont plus adaptés aux applications de fluides à haute température. Recherchez des fournisseurs de flexibles qui comprennent quels types de matériaux conviennent le mieux à l'application et pourquoi, puis choisissez uniquement des flexibles isolés optimisés pour fonctionner dans votre environnement d'utilisation finale.

Il est également important que, quel que soit le matériau isolant utilisé, le flexible reste suffisamment flexible pour un acheminement et une installation optimisés. Le rayon de courbure minimum d'un tuyau, par exemple, ne devrait pas changer avec l'isolation, et cette capacité de courbure ne devrait pas non plus compromettre ses propriétés isolantes. Recherchez des options qui maintiennent correctement la température cible du fluide que vous transportez, faites-le de manière flexible et ne sont pas trop encombrants, comme un tuyau doté d'un matériau isolant en aérogel à faible conductivité thermique.

Enfin, un tuyau isolé qui apporte une véritable efficacité à une application est un tuyau qui n'utilise que la quantité d'isolant nécessaire. Plutôt qu'une approche unique, un bon fournisseur de tuyaux peut proposer différentes options de stratification qui peuvent répondre de manière rentable aux exigences de température de votre application. Dans le meilleur des cas, ils demanderont les paramètres de votre application et utiliseront une équation pour déterminer exactement la quantité d'isolation qui conviendra à vos besoins spécifiques en matière de tuyau.

Une solution intelligente et rentable. Les fabricants de semi-conducteurs qui souhaitent réduire les coûts doivent envisager de regarder au-delà des outils de fabrication coûteux au centre de leurs processus pour trouver des opportunités d'amélioration moins évidentes mais très rentables dans l'ensemble de leurs installations. L'évaluation de leur suite de flexibles pour les applications de transfert de fluides à basse température et la sélection des options d'isolation de flexibles appropriées pourraient s'avérer un exercice valable.

Si vous ne savez pas par où commencer, Swagelok peut vous aider. Notre objectif est de travailler en collaboration avec nos clients pour répondre à ces besoins, qu'il s'agisse d'offrir une variété d'options de tuyaux isolés pouvant être adaptés à vos besoins ou de venir sur place pour vous conseiller sur les meilleures opportunités d'apporter une véritable efficacité à votre opération. Contactez votre centre de vente et de service agréé local pour discuter de vos besoins et ensemble, nous trouverons une solution qui vous convient.