چگونه سیستم‌های تأمین برودتی را برای کارخانه‌های نیمه‌هادی طراحی کنیم؟

حتی تغییرات کوچک در دما، فشار یا خلوص می‌تواند بر بازده تولید نیمه‌هادی تأثیر بگذارد. ما هر سیستم انتقال برودتی را در HL Cryogenics طوری طراحی می‌کنیم که عملکرد حرارتی ثابت و تمیزی کامل را ارائه دهد. این امر به ویژه برای ابزارهای حیاتی مانند اچینگ، لیتوگرافی و سیستم‌های خنک‌کننده ویفر بسیار مهم است.

کارخانه‌های نیمه‌هادی در شرق آسیا به چیزی متفاوت از کاربردهای عمومی گاز صنعتی نیاز دارند:

لرزش و تغییرات فشار بسیار کم
بدون خطر آلودگی
تمام وقت، 24 ساعت شبانه روز، 7 روز هفته در حال کار است

این امر باعث می‌شود طراحی سیستم بسیار سختگیرانه‌تر از اکثر زیرساخت‌های LNG یا کارخانه‌های گاز صنعتی فله‌ای باشد.

یک سیستم معمولی شامل موارد زیر است:

هر جزء باید به عنوان بخشی از یک سیستم کاملاً یکپارچه مهندسی شود تا عملکرد پایدار تضمین شود.

شلنگ انعطاف‌پذیر عایق خلاء

فهرست مطالب
۱. اصل مهندسی: کاهش نشت گرما
۲. پایداری در خلأ و عملکرد بلندمدت
۳. طراحی فشار و پایداری جریان
۴. رعایت استانداردهای بین‌المللی

اصل مهندسی: کاهش نشت گرما

هدف اصلی هر سیستم نیتروژن مایع، جلوگیری از ورود گرما است. گرما از طریق موارد زیر حرکت می‌کند:

هدایت از طریق تکیه‌گاه‌های لوله و مواد
تابش بین دیواره‌های لوله‌های داخلی و خارجی
همرفت گازی که در فضای خلاء باقی مانده است

مالوله عایق خلاءسیستم‌های موجود در HL Cryogenics برای ایجاد سطوح خلاء بسیار بالا (10⁻⁴ تا 10⁻⁶ میلی‌بار) ساخته شده‌اند که این امر انتقال گرما را به میزان زیادی کند می‌کند.

نتیجه نهایی این است:

نرخ جوشش کمتر
سطح فشار پایدار
راندمان بهتر برای کل سیستم

شیر با عایق خلاء

شیر عایق خلاءاطمینان حاصل می‌کند که:

گرمای کمی به نقاط کنترل می‌رسد
جداسازی قابل اعتماد در شرایط بسیار سرد
عمر طولانی با نگهداری کمتر

در طول چرخه‌های بهره‌برداری و نگهداری، این شیرها برای حفظ عملکرد مناسب سیستم ضروری هستند.

پایداری در خلأ و عملکرد بلندمدت

جداکننده فاز1

با ترکیب ماسیستم پمپ خلاء دینامیکی, شیر عایق خلاء، وجداکننده فاز، ما به شما سیستمی ارائه می‌دهیم که هلیوم مایع را به طور موثر جابجا می‌کند و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.تانک کوچکها وشیلنگ‌های انعطاف‌پذیربگذارید هر دو کار سیار و ثابت را با دقت انجام دهیم.

حفظ خلاء در طول زمان یک مشکل بزرگ برای سیستم‌های کرایوژنیک است. نشت‌های ریز و خروج گاز از مواد باعث از کار افتادن سیستم‌های خلاء استاتیک سنتی می‌شود.

ماسیستم پمپ خلاء دینامیکیاین را با موارد زیر برطرف می‌کند:

همیشه مراقب سطح خلاء باشید
بازیابی منظم شرایط خلاء
جلوگیری از بدتر شدن عملکرد

این امر تضمین می‌کند که عایق‌بندی خلاء در مدت زمان طولانی به یک شکل کار کند، که برای کارخانه‌های نیمه‌هادی که به قابلیت اطمینان بدون تعطیلی برای سال‌ها نیاز دارند، مهم است.

جداکننده فازبا عایق خلاء

عایق خلاءجداکننده فازبرای موارد زیر بسیار مهم است:

استخراج بخار از نیتروژن مایع
جلوگیری از رسیدن گاز به تجهیزات حساس
ثابت نگه داشتن فشار و دما در پایین دست

این امر به ویژه برای ابزارهای نیمه‌هادی اهمیت دارد، جایی که حتی حباب‌های کوچک گاز می‌توانند فرآیندها را مختل کنند.

شلنگ انعطاف پذیربا عایق خلاء

عایق خلاءشلنگ انعطاف پذیربه شما می‌دهد:

انعطاف‌پذیری مکانیکی برای اتصال تجهیزات
ارتعاشات ایزوله
عملکرد عایق‌بندی حفظ شده

سیستم‌های شیلنگ برودتی که به درستی طراحی شده‌اند، از وارد شدن فشار به لوله‌های صلب جلوگیری می‌کنند و آنها را در محیط‌های با دقت بالا قابل اعتمادتر می‌کنند.

طراحی فشار و پایداری جریان و انتخاب مواد و تمیزی

برای کاربردهای نیمه‌هادی، حفظ پایداری فشار به اندازه حفظ پایداری دما اهمیت دارد. برخی از پارامترهای رایج سیستم عبارتند از:

فشار در حین کار: ۶ تا ۱۰ بار
فشار طراحی: ۱۶ تا ۲۵ بار
شرایط جریان: بسته به میزان نیاز به ابزار، بسیار متفاوت است

تغییرات فشار می‌تواند منجر به موارد زیر شود:

ناپایداری فاز (تغییر از مایع به گاز)
ناهماهنگی در روند کار
تجهیزات کار نمی‌کنند

برای رفع این مشکل، شبکه لوله‌های برودتی را با دقت اندازه گیری کرده و اضافه می‌کنیمجداکننده فاز عایق خلاءواحدهایی برای ثابت نگه داشتن جریان و تحویل فاز مایع.
انتخاب مواد مناسب هم برای عملکرد و هم برای تمیز نگه داشتن چیزها بسیار مهم است. ما معمولاً از موارد زیر استفاده می‌کنیم:

لوله‌های داخلی ساخته شده از فولاد ضد زنگ (به عنوان مثال، SS304/316L)
موادی با رسانایی حرارتی کم برای تکیه‌گاه‌ها
عایق چند لایه (MLI) با بازتاب بالا

تمام سیستم‌های HL Cryogenics برای دستیابی به استانداردهای خلوص در سطح نیمه‌هادی، فرآیندهای تمیزکاری دقیقی را طی می‌کنند که خطر آلودگی ذرات را از بین می‌برد.

شیر خلاء عایق بندی شده

انطباق با استانداردهای بین‌المللی

برای اطمینان از پذیرش جهانی و اطمینان از تدارکات، ما سیستم‌هایی را مطابق با موارد زیر طراحی می‌کنیم:

  • ASMEB31.3
  • استاندارد DIN EN 13480
  • استانداردهای ایزو برای تجهیزات برودتی

این امر به ویژه برای پروژه‌هایی با شرایط زیر اهمیت دارد:

  • تأسیسات نیمه‌هادی در شرق آسیا
  • کارخانه‌های گاز صنعتی در اروپا
  • قطب‌های تولید فناوری پیشرفته در جنوب شرقی آسیا

در آخرین کارمان در تایوان برای یک تولیدکننده لوازم الکترونیکی، با استفاده از یک سیستم کامل برای نیتروژن مایع نصب کردیم.لوله عایق خلاء, شیلنگ انعطاف پذیر عایق خلاء،وسیستم پمپ خلاء دینامیکی.

مسائل اصلی که باید به آنها پرداخته می‌شد به شرح زیر بود:

مسیر تدارکاتی دور (طول بیش از ۵۰۰ متر)
نیاز به فشار پایدار (با اختلاف ±0.2 بار)
عملیات بدون توقف

نتایج ارائه شده از طریق سیستم ما:

بیش از ۹۵٪ کاهش اتلاف حرارت در مقایسه با خطوط لوله سنتی
جریان مایع بدون تغییر فاز
قابلیت کارکرد مداوم به مدت ۱۸ ماه با حفظ شرایط خلاء

سوالات متداول

چرا HL Cryogenics را انتخاب کنیم؟

از سال ۱۹۹۲، شرکت HL Cryogenics در طراحی و ساخت سیستم‌های لوله‌کشی برودتی عایق‌بندی شده با خلاء بالا و تجهیزات پشتیبانی مرتبط، متناسب با نیازهای متنوع مشتریان، تخصص دارد. ما دارای گواهینامه‌های ASME، CE و ISO 9001 هستیم و محصولات و خدمات خود را به بسیاری از شرکت‌های بین‌المللی شناخته شده ارائه داده‌ایم. تیم ما صادق، مسئولیت‌پذیر و متعهد به تعالی در هر پروژه‌ای است که انجام می‌دهیم.

چه محصولات و راهکارهایی ارائه می‌دهیم؟

لوله عایق/جکت‌دار خلاء
شیلنگ انعطاف‌پذیر عایق/روکش‌دار خلاء
جداکننده فاز / دریچه بخار
شیر قطع کن عایق خلاء (پنوماتیک)
شیر یکطرفه عایق خلاء
شیر تنظیم عایق خلاء
اتصالات عایق خلاء برای جعبه‌ها و ظروف سرد
سیستم‌های خنک‌کننده نیتروژن مایع MBE
سایر تجهیزات پشتیبانی برودتی مربوط به لوله‌کشی VI - شامل اما نه محدود به گروه‌های شیر اطمینان، گیج‌های سطح مایع، دماسنج‌ها، گیج‌های فشار، گیج‌های خلاء و جعبه‌های کنترل الکتریکی.

حداقل تعداد سفارش چقدر است؟

ما خوشحالیم که سفارشات هر اندازه‌ای را - از واحدهای تکی گرفته تا پروژه‌های بزرگ - بپذیریم.

شرکت HL Cryogenics از چه استانداردهای تولیدی پیروی می‌کند؟

لوله عایق خلاء (VIP) شرکت HL Cryogenics مطابق با استاندارد ASME B31.3 و استاندارد لوله کشی تحت فشار تولید می‌شود.

شرکت HL Cryogenics از چه مواد اولیه‌ای استفاده می‌کند؟

HL Cryogenics یک تولیدکننده تخصصی تجهیزات خلاء است که تمام مواد اولیه را منحصراً از تأمین‌کنندگان واجد شرایط تهیه می‌کند. ما می‌توانیم موادی را که مطابق با استانداردها و الزامات خاص مشتریان هستند، تهیه کنیم. انتخاب معمول مواد ما شامل فولاد ضد زنگ ASTM/ASME 300 با عملیات سطحی مانند اسیدشویی، پرداخت مکانیکی، آنیلینگ براق و پرداخت الکتریکی است.

مشخصات لوله عایق خلاء چیست؟

اندازه و فشار طراحی لوله داخلی بر اساس نیاز مشتری تعیین می‌شود. اندازه لوله خارجی مطابق با مشخصات استاندارد HL Cryogenics است، مگر اینکه مشتری طور دیگری مشخص کرده باشد.

مزایای سیستم لوله کشی استاتیک VI و شلنگ انعطاف پذیر VI چیست؟

در مقایسه با عایق‌بندی لوله‌های معمولی، سیستم خلاء استاتیک عایق حرارتی بهتری ارائه می‌دهد و تلفات گازرسانی را برای مشتریان کاهش می‌دهد. همچنین نسبت به سیستم خلاء دینامیک مقرون به صرفه‌تر است و سرمایه‌گذاری اولیه مورد نیاز برای پروژه‌ها را کاهش می‌دهد.


زمان ارسال: ۱۳ آوریل ۲۰۲۶