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Resolvendo desafios de fabricação de semicondutores com mangueiras isoladas

Resolvendo desafios de fabricação de semicondutores com mangueiras isoladas


Doug Nordstrom, gerente sênior de produtos, produtos de mangueira e Yoon Jiang, gerente regional de mercado, semicondutores

No mundo da produção de chips semicondutores, precisão e limpeza são prioridades que se cruzam. As temperaturas dentro da câmara devem ser mantidas em níveis otimizados para garantir a estabilidade do processo. Isso pode ser desafiador devido ao calor extremo necessário para manter o fluxo adequado de gases de processo. Simultaneamente, a câmara deve ser mantida totalmente livre de contaminantes potenciais para maximizar o rendimento dos cavacos durante o delicado processo de fabricação.

Como a engenharia e o design são importantes para criar e manter um ambiente de fabricação ideal, pode ser fácil ignorar a importância de selecionar alguns dos componentes mais “básicos” que suportam o processo de produção de chips. Considere uma mangueira industrial simples, que é usada em inúmeras aplicações em todo o mundo da fabricação. No processo de fabricação de semicondutores, as mangueiras desempenham um papel importante, pois são comumente usadas para ajudar chillers potentes a regular o ambiente necessário para os processos de produção.



Como qualquer outra coisa no processo de semicondutores, existem algumas considerações especiais que devem ser feitas ao escolher as mangueiras certas para manter um ambiente de produção ideal. A seleção do grau de isolamento adequado para mangueiras, por exemplo, é crucial não apenas para regular as temperaturas durante a fabricação do chip, mas também para evitar riscos e custos desnecessários em suas operações.

Aqui estão alguns fatores a serem considerados ao avaliar as soluções de mangueiras isoladas para otimizar seus custos e resultados:

Manter o controle ideal da temperatura do fluido. A estabilidade da temperatura na câmara de deposição é crítica para a produção eficiente de semicondutores. Essas temperaturas são frequentemente reguladas por chillers potentes que utilizam refrigerantes bombeados para dentro e para fora por uma ou mais mangueiras - e se não forem isoladas adequadamente, as mangueiras de refrigerante podem ser uma área onde essa estabilidade pode ser comprometida.

As temperaturas do fluido aumentarão naturalmente durante o transporte do resfriador para o ambiente de processamento. Se uma mangueira não estiver equipada com o isolamento adequado, as temperaturas na câmara podem não estar em níveis ideais se o resfriador não estiver compensando esse aumento de temperatura nas linhas de refrigeração.

Enquanto as aplicações industriais gerais podem simplesmente utilizar água como refrigerante, as aplicações de semicondutores geralmente usam um refrigerante como glicol que pode atingir temperaturas tão baixas quanto -40 C. Este é um processo que consome muita energia e mantém a temperatura do refrigerante de forma mais eficaz do que uma mangueira industrial padrão, uma solução isolada pode facilitar um controle de temperatura muito melhor para linhas que transportam fluidos nessas temperaturas superfrias. É do interesse de um fabricante de semicondutores manter as temperaturas adequadas da forma mais eficiente possível, tanto para manter as saídas de alta qualidade do processo de fabricação do chip quanto para minimizar os custos de energia.

Combate a condensação. Mangueiras com isolamento inadequado podem agir como um copo de água gelada em um dia quente; se a temperatura da superfície da mangueira estiver abaixo do ponto de orvalho ambiente, a condensação se formará no exterior da mangueira. A condensação também pode ocorrer se duas mangueiras frias estiverem muito próximas uma da outra, fazendo com que as superfícies uma da outra fiquem mais frias do que se estivessem isoladas.

Como em muitas aplicações industriais, a condensação pode ser um problema para um fabricante de semicondutores. Quando as mangueiras são direcionadas por áreas confinadas, como um contrapiso, o gotejamento não detectado da condensação pode comprometer equipamentos sensíveis adjacentes, como eletrônicos, causando danos e potencialmente resultando em tempo de inatividade do processo. Em áreas não confinadas e de alto tráfego, tubos ou mangueiras com gotículas de condensação também podem criar um risco de escorregamento.

Além disso, pequenas poças de líquido encontradas perto de qualquer aplicação industrial podem exigir uma investigação sobre a causa, o que pode levar a tempo de inatividade desnecessário e alocação de recursos. Escolher mangueiras com as propriedades isolantes corretas pode ajudar a evitar a condensação e problemas associados como esses.

O que procurar em mangueiras isoladas. Ao selecionar uma mangueira isolada para aplicações de chiller, é importante escolher um material que foi projetado especificamente para temperaturas frias. Embora algumas opções de isolamento possam ser comercializadas para uso em aplicações de transferência de fluido quente e frio, o fato é que diferentes tipos de isolamento têm desempenho diferente dependendo do processo em que são usados. Por exemplo, uma mangueira com uma cobertura termorretrátil de poliolefina flexível demonstrou ter um desempenho melhor em aplicações a frio do que mangueiras isoladas com coberturas de tecido, que são mais adequadas para aplicações de fluidos de alta temperatura. Procure fornecedores de mangueiras que entendam quais tipos de materiais funcionam melhor para a aplicação e por quê, então escolha apenas mangueiras isoladas que sejam otimizadas para funcionar em seu ambiente de uso final.

Também é importante que, independentemente do material isolante usado, a mangueira permaneça flexível o suficiente para roteamento e instalação otimizados. O raio mínimo de curvatura de uma mangueira, por exemplo, não deve mudar com o isolamento, nem essa capacidade de curvatura deve comprometer suas propriedades isolantes. Procure opções que mantenham adequadamente a temperatura alvo do fluido que você está transportando, faça isso de forma flexível e também não seja muito volumosa, como uma mangueira com material de isolamento de aerogel de baixa condutividade térmica.

Finalmente, uma mangueira isolada que traz verdadeira eficiência a uma aplicação é aquela que usa apenas o isolamento necessário. Em vez de uma abordagem de tamanho único, um bom fornecedor de mangueiras pode oferecer diferentes opções de camadas que podem atender aos requisitos de temperatura de sua aplicação de forma econômica. Na melhor das hipóteses, eles solicitarão os parâmetros de sua aplicação e usarão uma equação para determinar exatamente quanto isolamento será adequado para suas necessidades específicas de mangueira.

Uma solução inteligente e econômica. Os fabricantes de semicondutores que desejam reduzir os custos devem considerar olhar além das caras ferramentas de fabricação no centro de seus processos para encontrar oportunidades de melhoria menos óbvias, mas altamente econômicas, em todas as suas instalações. Avaliar seu conjunto de mangueiras para aplicações de transferência de fluido a baixa temperatura e selecionar as opções apropriadas de isolamento de mangueira pode ser um exercício valioso.

Se você não sabe por onde começar, a Swagelok pode ajudar. Nosso objetivo é trabalhar em colaboração com nossos clientes para atender a essas necessidades, seja oferecendo uma variedade de opções de mangueiras isoladas que podem ser adaptadas às suas necessidades ou indo ao local para aconselhar sobre as melhores oportunidades para trazer verdadeira eficiência à sua operação. Entre em contato com seu centro de vendas e serviço autorizado local para conversar sobre suas necessidades e, juntos, encontraremos a solução certa para você.



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