高純氣體管道配管
所有高純度、高潔凈的氣體均需通過(guò)管路輸送到設(shè)備用點(diǎn)(POU),,為了達(dá)到工藝對(duì)氣體的質(zhì)量要求,,在氣體出口指標(biāo)一定的情況下,,則更需重視配管系統(tǒng)的材料選用和施工質(zhì)量,。除取決于制氣或凈化設(shè)備的精度外,,在很大程度上受到管路系統(tǒng)諸多因素的影響,因此,,管材的選取應(yīng)恪守相關(guān)行業(yè)原則,,并在圖紙中注明管道材質(zhì)。
管路的材質(zhì)則依使用的需求進(jìn)行選擇,,若為制程用的反應(yīng)氣體則選擇高等級(jí)的316LEP管,,經(jīng)電解拋光(Electro-Polish)處理,耐腐蝕,,表面粗糙度低,Rmax(maximum peak tovalleyheight)約為0.3μm以下,,其值遠(yuǎn)低于經(jīng)過(guò)光輝燒結(jié)(Bright Anneal)處理之316LBA管的0.8μm,,因平整度越高越不容易形成微渦流,而將污染粒子帶出,。316LBA管則常使用于和芯片接觸但不參與制程反應(yīng)的氣體,,如GN2、CDA,。更多氣體知識(shí)請(qǐng)關(guān)注氣體圈子微信:gasgroup管內(nèi)表面粗糙度是衡量管材質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),。粗糙度越低,,其顆粒攜帶可能性大大降低。另一種未經(jīng)特殊處理的AP管(Annealing& Picking),,則用于不做為供氣管路的雙套外管,。
目前在國(guó)內(nèi)潔凈管道可參照標(biāo)準(zhǔn)比較少,通常我們除了參照《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《氫氧站設(shè)計(jì)規(guī)范》《壓縮空氣設(shè)計(jì)規(guī)范》等有關(guān)技術(shù)行業(yè)技術(shù)規(guī)范外,,在業(yè)內(nèi)我們慣用的選材與配管一般參照國(guó)際通用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各種氣體配管配件要求在半導(dǎo)體體行業(yè)線寬越做越小,,其對(duì)氣體純度、顆粒度,、雜質(zhì)含量,、露點(diǎn)的要求也越來(lái)越高。
高純氮?dú)?PN2):系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管,,閥門(mén)采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥,。
氮?dú)?N2):系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管或光亮退火(BA)低碳(316L)不銹鋼管,閥門(mén)采用相同材質(zhì)的波紋管閥或球閥,。
高純氫氣(PH2)氫氣(H2):系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管,,閥門(mén)采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。氬氣(Ar):系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管,,閥門(mén)采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥,。
氦氣(He):系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光(EP)低碳(316L不銹鋼管)閥門(mén)采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
特氣系統(tǒng):必要的還需做雙套管:外管酸洗鈍化(AP)處理,,內(nèi)管電解拋光(EP),,閥門(mén)采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
壓縮空氣(CDA):系統(tǒng)管道采用光亮退火(BA)低碳(316L)不銹鋼管,,閥門(mén)采用相同材質(zhì)的球閥(要求不高的公司亦可采用銅管,,視工藝要求定)
對(duì)于特殊氣體來(lái)講,氣體品種多,,有毒有害氣體多,,原來(lái)是一機(jī)臺(tái)配一氣柜,高昂的裝備組合和維修費(fèi)用大大增加了投資成本,,且有的還布置在工藝間內(nèi),,存在著泄漏的安全隱患。現(xiàn)在廣泛采用集中供氣系統(tǒng),,氣柜集中,,自控系統(tǒng)不斷完善,其報(bào)警,、噴淋,、切換、吹掃多較為成熟,,特氣間也與工藝間隔離,,并對(duì)房間有防爆要求,,工作的安全性大大提高。
針對(duì)腐蝕性,、毒性,、燃燒性的氣體,通常設(shè)計(jì)將鋼瓶置于氣瓶柜(Gas Cabinet)內(nèi),,再透過(guò)管路將氣體供應(yīng)至現(xiàn)場(chǎng)附近的閥箱(VMB, ValveManifold Box),,而后再進(jìn)入制程機(jī)臺(tái)的使用點(diǎn)(POU, Point ofUse),更多氣體知識(shí)請(qǐng)關(guān)注氣體圈子微信:gasgroup于進(jìn)入機(jī)臺(tái)腔體之前,,會(huì)有獨(dú)立的氣體控制盤(pán)(GB, GasBox)與制程控制模塊聯(lián)機(jī),,以質(zhì)流控制器(MFC, Mass Flow Controller)進(jìn)行流量之控制與進(jìn)氣的混合比例控制,通常此氣體控制盤(pán)不屬于廠務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范疇,,而是歸屬制程機(jī)臺(tái)設(shè)備的一部份,。一般的惰性氣體則是以開(kāi)放式的氣瓶架(GasRack)與閥盤(pán)(VMP, Valve Manifold Panel)進(jìn)行供應(yīng)。
不同氣體配管要求
腐蝕性能較強(qiáng)的氣體時(shí),,須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管,,否則,管材將會(huì)由于腐蝕而在內(nèi)表面產(chǎn)生腐蝕斑,,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)大片金屬剝離甚至穿孔,,從而污染輸配的純凈氣體。
大流量的高純,、高潔凈度氣體輸配管道的連接,,原則上全部采用焊接,要求采用的管材,,在施焊時(shí)組織不發(fā)生變化,。含碳過(guò)高的材料在焊接時(shí),受焊接部位的透氣,,使得管內(nèi)外氣體的相互滲透,,破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度,,導(dǎo)致我們的各項(xiàng)努力全部失去意義,。
綜上所述,對(duì)于高純氣體及特種氣體輸送管道,,需采用一種特種處理的高純不銹鋼管,,至使高純管道系統(tǒng)(包含管道、管件,、閥門(mén)、VMB,、VMP)在高純氣體配送中占有至關(guān)重要的作用
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