Cum se proiectează sisteme de alimentare criogenică pentru fabricile de semiconductoare?

Chiar și mici schimbări de temperatură, presiune sau puritate pot afecta randamentul în fabricarea semiconductorilor. Proiectăm fiecare sistem de transfer criogenic la HL Cryogenics pentru a oferi performanțe termice constante și curățenie completă. Acest lucru este deosebit de important pentru instrumente critice precum gravarea, litografia și sistemele de răcire a napolitanelor.

Fabricile de semiconductori din Asia de Est au nevoie de ceva diferit față de aplicațiile generale ale gazelor industriale:

Vibrații și schimbări de presiune foarte reduse
Niciun risc de contaminare
Funcționează tot timpul, 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână

Acest lucru face ca proiectarea sistemului să fie mult mai strictă decât este pentru majoritatea infrastructurii GNL sau a instalațiilor industriale de gaze în vrac.

Un sistem tipic este alcătuit din:

Fiecare componentă trebuie proiectată ca parte a unui sistem complet integrat pentru a asigura o funcționare stabilă.

furtun flexibil izolat în vid

Cuprins
1. Principiu ingineresc: Reducerea scurgerilor de căldură
2. Stabilitatea în vid și performanța pe termen lung
3. Proiectarea presiunii și stabilitatea debitului
4. Respectarea standardelor internaționale

Principiu ingineresc: Reducerea scurgerilor de căldură

Scopul principal al oricărui sistem cu azot lichid este de a împiedica pătrunderea căldurii. Căldura se deplasează prin:

Conducție prin suporturi și materiale pentru țevi
Radiația dintre pereții țevilor interioare și exterioare
Convecția gazoasă care rămâne în spațiul vid

NoastreȚeavă izolată în vidSistemele de la HL Cryogenics sunt concepute pentru a crea niveluri de vid foarte ridicate (10⁻⁴ până la 10⁻⁶ mbar), ceea ce încetinește considerabil aceste modalități de transfer de căldură.

Rezultatul final este:

Rate mai mici de fierbere
Niveluri de presiune stabile
O eficiență mai bună pentru întregul sistem

Valvă cu izolație în vid

Cel/Cea/Cei/CeleValvă izolată în vidse asigură că:

Puțină căldură pătrunde în punctele de control
Separare fiabilă în condiții de frig foarte scăzut
Durată lungă de viață cu întreținere redusă

În timpul ciclurilor de funcționare și întreținere, aceste valve sunt necesare pentru a menține sistemul în stare bună.

Stabilitate în vid și performanță pe termen lung

Separator de fază1

Prin combinarea noastrăSistem dinamic de pompă de vid, Valvă izolată în vidșiSeparator de fază, vă oferim o configurație care mișcă heliu lichid eficient și menține costurile reduse. NostruMini-tancșiFurtunuri flexibilePermiteți-ne să gestionăm cu precizie atât lucrări mobile, cât și fixe.

Menținerea vidului în timp este o problemă majoră pentru sistemele criogenice. Micro-scurgerile și degazarea materialelor cauzează defectarea sistemelor tradiționale de vid static.

NoastreSistem dinamic de pompă de vidrezolvă acest lucru prin:

Atenție permanentă la nivelurile de vid
Restabilirea condițiilor de vid în mod regulat
Oprirea înrăutățirii performanței

Acest lucru asigură că izolația în vid funcționează în același mod pe perioade lungi de timp, ceea ce este important pentru fabricile de semiconductori care au nevoie de fiabilitate fără a fi oprite ani de zile.

Separator de fazăcu izolație în vid

Izolația în vidSeparator de fazăeste foarte important pentru:

Obținerea vaporilor din azot lichid
Oprirea gazului de la ajungerea la echipamentele sensibile
Menținerea constantă a presiunii și temperaturii în aval

Acest lucru este important în special pentru uneltele semiconductoare, unde chiar și bule minuscule de gaz pot perturba procesele.

Furtun flexibilcu izolație în vid

Izolația în vidFurtun flexibilîți oferă:

Flexibilitate mecanică pentru conectarea echipamentelor
Izolarea vibrațiilor
Performanță de izolație menținută

Sistemele de furtunuri criogenice proiectate corespunzător previn solicitarea excesivă a conductelor rigide și le fac mai fiabile în setări de înaltă precizie.

Proiectarea presiunii și stabilitatea fluxului, selecția materialelor și curățenia

Pentru aplicațiile semiconductoare, menținerea stabilității presiunii este la fel de importantă ca menținerea stabilității temperaturii. Câțiva parametri comuni ai sistemului sunt:

Presiune de lucru: 6–10 bar
Presiune pentru proiectare: 16 până la 25 bar
Condiții de curgere: foarte diferite în funcție de cât de mult este nevoie de unealtă

Modificările presiunii pot duce la:

Instabilitatea fazei (trecerea de la lichid la gaz)
Inconsecvență în proces
Echipamentul nu funcționează

Pentru a remedia acest lucru, dimensionăm cu atenție rețeaua de conducte criogenice și adăugămSeparator de fază izolat în vidunități pentru a menține debitul constant și livrarea fazei lichide.
Alegerea materialelor potrivite este foarte importantă atât pentru performanță, cât și pentru menținerea curățeniei. De obicei, folosim:

Țevi interioare din oțel inoxidabil (de exemplu, SS304/316L)
Materiale cu conductivitate termică scăzută pentru suporturi
Izolație multistrat (MLI) cu reflectivitate ridicată

Toate sistemele HL Cryogenics trec prin procese stricte de curățare pentru a îndeplini standardele de puritate pentru semiconductori, ceea ce elimină riscul de contaminare cu particule.

Valvă izolată în vid

Respectarea standardelor internaționale

Pentru a asigura acceptarea globală și încrederea în achiziții, proiectăm sisteme în conformitate cu:

  • ASMEB31.3
  • DIN EN 13480
  • Standarde ISO pentru echipamente criogenice

Acest lucru este deosebit de important pentru proiectele din:

  • Instalații de semiconductori în Asia de Est
  • Instalații industriale de gaze din Europa
  • Centre de producție de înaltă tehnologie din Asia de Sud-Est

În timpul ultimului nostru loc de muncă în Taiwan pentru un producător de electronice, am instalat un sistem complet pentru azot lichid prin aplicareaȚeavă izolată în vid, Furtun flexibil izolat în vid,șiSistem dinamic de pompă de vid.

Principalele probleme care trebuiau abordate au fost următoarele:

Rută de aprovizionare îndepărtată (>500 de metri lungime)
Cerința de presiune stabilă (în limita unei variații de ±0,2 bar)
Funcționare non-stop

Rezultatele obținute prin sistemul nostru:

Reducere a pierderilor de căldură cu peste 95% față de conductele tradiționale
Curgerea lichidului fără schimbare de fază
Funcționare continuă timp de 18 luni cu condiții de vid menținute

Întrebări frecvente

De ce să alegeți HL Cryogenics?

Din 1992, HL Cryogenics s-a specializat în proiectarea și fabricarea de sisteme de conducte criogenice izolate în vid înalt și echipamente de asistență aferente, adaptate pentru a satisface diversele nevoi ale clienților. Deținem certificări ASME, CE și ISO 9001 și am furnizat produse și servicii multor companii internaționale renumite. Echipa noastră este sinceră, responsabilă și dedicată excelenței în fiecare proiect pe care îl întreprindem.

Ce produse și soluții oferim?

Țeavă izolată/învelită în vid
Furtun flexibil izolat/învelit în vid
Separator de faze / Evacuare vapori
Supapă de închidere izolată în vid (pneumatică)
Supapă de sens izolată în vid
Valvă de reglare izolată în vid
Conectori izolați în vid pentru cutii și containere frigorifice
Sisteme de răcire cu azot lichid MBE
Alte echipamente criogenice de asistență legate de conductele VI — inclusiv, dar fără a se limita la, grupuri de supape de siguranță, indicatoare de nivel al lichidului, termometre, manometre, vacuometre și cutii electrice de comandă.

Care este cantitatea minimă de comandă?

Suntem bucuroși să preluăm comenzi de orice dimensiune - de la unități individuale până la proiecte de mare anvergură.

Ce standarde de fabricație respectă HL Cryogenics?

Țeava izolată în vid (VIP) de la HL Cryogenics este fabricată în conformitate cu Codul pentru conducte sub presiune ASME B31.3, ca standard al nostru.

Ce materii prime folosește HL Cryogenics?

HL Cryogenics este un producător specializat de echipamente de vid, aprovizionându-se exclusiv cu materii prime de la furnizori calificați. Putem achiziționa materiale care îndeplinesc standarde și cerințe specifice, la cererea clienților. Selecția noastră tipică de materiale include oțel inoxidabil ASTM/ASME 300 cu tratamente de suprafață precum decapare acidă, lustruire mecanică, recoacere lucioasă și lustruire electrolitică.

Care sunt specificațiile pentru țevile izolate în vid?

Dimensiunea și presiunea de proiectare a țevii interioare sunt determinate în funcție de cerințele clientului. Dimensiunea țevii exterioare respectă specificațiile standard ale HL Cryogenics, cu excepția cazului în care clientul specifică altfel.

Care sunt avantajele sistemului de conducte statice VI și furtunuri flexibile VI?

Comparativ cu izolația convențională a conductelor, sistemul static cu vid oferă o izolație termică superioară, reducând pierderile prin gazificare pentru clienți. De asemenea, este mai rentabil decât un sistem dinamic cu vid, reducând investiția inițială necesară pentru proiecte.


Data publicării: 13 aprilie 2026