Construindo uma fábrica de semicondutores mais lucrativa

Por que os sistemas de fluidos de alto desempenho são importantes na construção de novas fábricas de semicondutores

Masroor Malik, gerente de mercado, semicondutor

Ao construir uma nova instalação de fabricação de semicondutores (ou “fab”), há muitas considerações, incluindo velocidade de comercialização, padronização de material e instalação e custo. Muitas estimativas colocam o custo de construção de uma nova fábrica acima de US$ 1 bilhão. Valores tão altos quanto $ 3 – 4 bilhões não são incomuns, e algumas das maiores fábricas podem ultrapassar $ 10 bilhões.

As salas limpas e os caros equipamentos de fabricação de microchips compõem a maior parte dessas despesas, mas o custo total de propriedade pode ser altamente influenciado por outros sistemas e equipamentos em toda a instalação.




Os sistemas de gerenciamento de fluidos, que funcionam essencialmente como o sistema circulatório da fábrica, transportando líquidos e gases quando necessário em toda a instalação, são um exemplo. Ao abordar a construção de uma nova fábrica de semicondutores, há uma oportunidade significativa de contribuir para a lucratividade da fábrica a curto e longo prazo, especificando componentes e montagens de sistemas de fluidos de alta qualidade e trabalhando em estreita colaboração com fornecedores de sistemas de fluidos durante a engenharia e design de front-end (FEED) estágio de desenvolvimento.

Aqui estão cinco maneiras de adotar uma abordagem cuidadosa para projetar e instalar sistemas de fluidos que podem contribuir para uma fábrica mais lucrativa:

#1. Instalação mais rápida e estanque

A construção de novas fábricas é tipicamente indicativa de novas tecnologias de produção e/ou expansão de capacidade, tornando a velocidade de entrada no mercado um objetivo principal para ficar à frente da concorrência. Espera-se que a fabricação e a produção de semicondutores comecem o mais rápido possível – em alguns casos, possivelmente antes que toda a instalação esteja concluída.

Simplificando, não há tempo a perder. Mas projetar e construir sistemas de fluidos complexos e encaminhá-los por toda a fábrica pode ser um processo demorado, envolvendo uma quantidade significativa de mão de obra e experiência para dobrar adequadamente a tubulação apropriada, instalar componentes críticos e garantir a integridade total do sistema. Este processo pode ser especialmente difícil se os empreiteiros e instaladores não tiverem o conhecimento ou treinamento adequado para montar sistemas altamente confiáveis ​​e à prova de vazamentos.

Os conjuntos de sistemas de fluidos projetados e pré-fabricados personalizados podem ajudar a eliminar problemas de instalação durante a construção e remover uma quantidade significativa de mão de obra envolvida na montagem de subsistemas complexos. Procure um fornecedor que trabalhe para entender suas necessidades e que possa fornecer uma montagem completa e fácil de instalar feita com componentes de alta qualidade. O tempo economizado pode ajudar sua fábrica a se tornar totalmente operacional muito mais rápido, permitindo o início da produção de semicondutores em grande escala.

#2. Planejamento e design mais eficientes

Os sistemas de fluido Fab são compostos por uma variedade de componentes, incluindo conexões para tubos, válvulas, reguladores, mangueiras e tubos. O planejamento adequado do sistema, projeto eficiente, roteamento de tubos eficaz e outras práticas recomendadas de instalação podem ajudar a contribuir para um sistema que está funcionando mais rapidamente e será capaz de funcionar de maneira confiável durante a vida útil da instalação.

Por exemplo, um subsistema que requer uma série complexa de mudanças direcionais de tubulação pode representar um desafio para projetistas ou instaladores internos. Trabalhar com um fornecedor que fornece um subconjunto completo pode ser mais uma vez um ativo valioso, pois as curvas de tubos terão sido realizadas fora do local. O subsistema completo estará pronto para instalação e à prova de vazamentos na entrega.

Em outros lugares, um sistema de fluido projetado de forma eficiente pode incorporar várias curvas de tubo onde acessórios adicionais podem ter sido usados ​​de outra forma. A redução de pontos de conexão desnecessários pode ajudar a economizar o dinheiro do fabricante da fábrica em peças extras e também eliminar possíveis pontos de vazamento. Os fabricantes podem reduzir os custos de curto prazo durante a construção, bem como o custo total de propriedade durante a vida útil da instalação, especificando componentes do sistema de fluido de alta qualidade e confiando no projeto do sistema de fluido e especialistas em serviços para suporte quando necessário.

#3. Custos totais do ciclo de vida reduzidos

Uma vez que a fábrica está em produção, a eficiência operacional e a produtividade maximizada são prioridades. Qualquer tempo de inatividade resultante de uma falha no sistema de fluido pode significar uma perda financeira significativa para cada hora que a produção deve ser desligada. O fornecimento de componentes e montagens de alta qualidade no início do processo pode ajudar a eliminar os requisitos de manutenção, reparo e operações (MRO) ao longo da vida útil da instalação.

Por exemplo, as fábricas usam chillers potentes para manter a estabilidade ideal da temperatura nos processos de fabricação. No entanto, se uma mangueira de transporte de refrigerante não for equipada com o isolamento adequado, as temperaturas na câmara da ferramenta podem flutuar, apresentando um desafio para a produção máxima. Selecionar o tipo certo de isolamento nas mangueiras desde o início pode ajudar a reduzir a probabilidade de quaisquer problemas, incluindo condensação, que é comum em um ambiente fabr.

A escolha de componentes de alta qualidade e sistemas bem projetados no início da construção permitirá atividades de MRO mais fáceis e menos demoradas. Além disso, menos substituições necessárias de componentes e aplicativos serão necessárias ao longo do tempo. A economia e o tempo de inatividade reduzido podem ajudar a instalação a permanecer mais produtiva – e mais lucrativa – a longo prazo.

#4. Qualidade global padronizada

Os proprietários de fábricas geralmente devem considerar a melhor forma de replicar padrões e processos em vários locais globais para garantir a máxima viabilidade de produção e manter os requisitos de qualidade.

Componentes e aplicações padronizados do sistema de fluidos em todas as instalações podem ser benéficos. Sistemas consistentes contribuirão para uma manutenção mais fácil, melhor continuidade das técnicas de instalação e segurança geral das operações de produção. Encontrar fornecedores com serviços globais de construção, incluindo recursos de cadeia de suprimentos em todo o mundo e suporte local, pode ajudar os construtores de fábricas a reduzir os custos gerais de aquisição e gastos. Trabalhar com essas organizações em todas as instalações pode levar a eficiências e escolhas de design que geram melhorias consideráveis ​​de lucratividade em todo o mundo.

#5. Maior produtividade e rendimento de rendimento

Depois que uma fábrica é comissionada e operacional, os sistemas de fluidos de alta qualidade que eliminam a necessidade de manutenção contínua e tempo de inatividade podem contribuir para níveis mais altos de produtividade e rendimento viável de cavacos, fornecendo milhões de ciclos de produção limpos ininterruptos e com nível de pureza ultra alto. A confiabilidade da produção pode ajudar um produtor a ganhar ou manter sua vantagem neste setor altamente competitivo.

Ao comissionar uma nova fábrica, minimizar os custos iniciais dos componentes e cumprir prazos de construção ambiciosos está entre as metas mais importantes para um construtor. Mas, como vimos, o fornecimento de peças, componentes e subconjuntos de alta qualidade para sistemas de fluidos críticos em toda a fábrica pode contribuir para vários benefícios e um custo geral de propriedade mais baixo durante a vida útil da instalação.

Interessado em aprender mais? A Swagelok tem ajudado os produtores de semicondutores a projetar e construir sistemas de fluidos em todo o mundo. Entre em contato com nossas equipes para saber como nossos serviços de design e montagem podem ajudar na construção da sua próxima fábrica.