Tehnologija cevi za plin visoke čistosti je pomemben del sistema oskrbe s plinom visoke čistosti, ki je ključna tehnologija za dostavo zahtevanega plina visoke čistosti do točke uporabe in še vedno ohranja kvalificirano kakovost;Tehnologija plinskih cevi visoke čistosti vključuje pravilno zasnovo sistema, izbiro fitingov in dodatkov, gradnjo in namestitev ter testiranje.V zadnjih letih so vse strožje zahteve glede čistosti in vsebnosti nečistoč v plinih visoke čistosti v proizvodnji mikroelektronskih izdelkov, ki jih predstavljajo obsežna integrirana vezja, povzročile vse večjo zaskrbljenost in poudarek na cevno tehnologijo plinov visoke čistosti.Sledi kratek pregled cevi za plin visoke čistosti glede na izbiro materialaof gradnjo ter prevzem in dnevno vodenje.
Vrste navadnih plinov
Klasifikacija navadnih plinov v elektronski industriji:
Navadni plini（Plin v razsutem stanju）: vodik (H2), dušik (N2), kisik (O2), argon (A2), itd.
Posebni pliniso SiH4 ,PH3 ,B2H6 ,A8H3 ,CL ,HCL,CF4 ,NH3,POCL3, SIH2CL2 SIHCL3,NH3, BCL3 ,SIF4 ,CLF3 ,CO,C2F6, N2O,F2,HF,HBR SF6…… itd.
Vrste posebnih plinov lahko na splošno uvrstimo med jedkeplin, strupenoplin, vnetljivoplin, gorljivoplin, inertenplin, itd. Običajno uporabljeni polprevodniški plini so na splošno razvrščeni kot sledi.
(i) Jedko/strupenoplin: HCl, BF3, WF6, HBr , SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2, BCl3…itd.
(ii) Vnetljivostplin: H2, CH4, SiH4, PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2,CH3F, CO…itd.
(iii) vnetljivostplin: O2, Cl2, N2O, NF3… itd.
(iv) Inertenplin: N2, CF4, C2F6, C4F8,SF6, CO2, Ne, Kr, He…itd.
Mnogi polprevodniški plini so škodljivi za človeško telo.Zlasti nekateri od teh plinov, kot je SiH4 spontano vžig, dokler bo puščanje burno reagiralo s kisikom v zraku in začelo goreti;in AsH3zelo strupeno, vsako rahlo uhajanje lahko povzroči tveganje za človeško življenje, prav zaradi teh očitnih nevarnosti so zahteve za varnost zasnove sistema še posebej visoke.
Področje uporabe plinov
Kot pomembna osnovna surovina sodobne industrije se plinski produkti široko uporabljajo, veliko število običajnih plinov ali posebnih plinov pa se uporablja v metalurgiji, jeklarski, naftni, kemični industriji, strojništvu, elektroniki, steklu, keramiki, gradbenih materialih, gradbeništvu. , predelava hrane, medicina in medicinski sektorji.Uporaba plina pomembno vpliva na visoko tehnologijo predvsem teh polj in je njegova nepogrešljiva surovina plin oziroma procesni plin.Samo s potrebami in spodbujanjem različnih novih industrijskih sektorjev ter sodobne znanosti in tehnologije je mogoče izdelke plinske industrije razvijati z velikimi koraki v smislu raznolikosti, kakovosti in količine.
Uporaba plina v industriji mikroelektronike in polprevodnikov
Uporaba plina je vedno igrala pomembno vlogo v polprevodniškem procesu, zlasti polprevodniški postopek se pogosto uporablja v različnih panogah, od tradicionalnega ULSI, TFT-LCD do trenutne mikro-elektromehanske (MEMS) industrije, vseh ki kot proizvodni proces izdelkov uporabljajo tako imenovani polprevodniški postopek.Čistost plina odločilno vpliva na delovanje komponent in izkoristke izdelkov, varnost oskrbe s plinom pa je povezana z zdravjem osebja in varnostjo obratovanja naprave.
Pomen cevi visoke čistosti pri transportu plina visoke čistosti
V procesu taljenja nerjavnega jekla in izdelave materiala se lahko absorbira približno 200 g plina na tono.Po obdelavi nerjavečega jekla ni samo njegova površina lepljiva z različnimi onesnaževalci, temveč tudi njegova kovinska mreža absorbira določeno količino plina.Ko skozi cevovod teče zrak, kovina absorbira ta del plina, ki bo ponovno vstopil v tok zraka in onesnažil čisti plin.Ko je zračni tok v cevi prekinjen tok, cev adsorbira plin pod tlakom, in ko zračni tok preneha prehajati, plin, ki ga adsorbira cev, povzroči padec tlaka, da se raztopi, in ločeni plin vstopi tudi v čisti plin v cevi. kot nečistoče.Hkrati se adsorpcija in ločljivost ponovita, tako da tudi kovina na notranji površini cevi proizvede določeno količino prahu, delci tega kovinskega prahu pa onesnažujejo tudi čisti plin v cevi.Ta lastnost cevi je bistvenega pomena za zagotavljanje čistosti transportiranega plina, kar zahteva ne le zelo visoko gladkost notranje površine cevi, ampak tudi visoko odpornost proti obrabi.
Kadar se uporablja plin z močnimi korozivnimi lastnostmi, je treba za cevovode uporabiti cevi iz nerjavnega jekla, odporne proti koroziji.V nasprotnem primeru bo cev zaradi korozije povzročila korozijske lise na notranji površini, v resnih primerih pa bo prišlo do velike površine kovinskih lusk ali celo perforacij, ki bodo onesnažile čisti plin, ki se distribuira.
Povezava prenosnih in distribucijskih plinovodov visoke čistosti in visoke čistosti velikih pretokov.
Načeloma so vse varjene, pri čemer se zahteva, da se uporabljene cevi pri varjenju ne spreminjajo v organizaciji.Materiali s previsoko vsebnostjo ogljika so pri varjenju podvrženi zračni prepustnosti zvarjenih delov, kar povzroči medsebojno prodiranje plinov znotraj in zunaj cevi ter uniči čistost, suhost in čistost prehajajočega plina, kar povzroči izgubo vsa naša prizadevanja.
Če povzamemo, za plin visoke čistosti in poseben plinovod za prenos plina je treba uporabiti posebno obdelavo cevi iz nerjavečega jekla visoke čistosti, da naredimo cevovodni sistem visoke čistosti (vključno s cevmi, fitingi, ventili, VMB, VMP) v Distribucija plina visoke čistosti je ključnega pomena.
Splošni koncept čiste tehnologije za prenosne in distribucijske cevovode
Prenos zelo čistega in čistega plinskega telesa s cevmi pomeni, da obstajajo določene zahteve ali nadzor za tri vidike plina, ki se prenaša.
Čistost plina: vsebnost nečistoče v atmosferi gGas čistost: vsebnost nečistoče v plinu, običajno izražena kot odstotek čistosti plina, na primer 99,9999 %, izražena tudi kot prostorninsko razmerje vsebnosti nečistoče v atmosferi ppm, ppb, ppt.
Suhost: količina sledi vlage v plinu ali količina, imenovana mokrota, običajno izražena z rosiščem, kot je rosišče pri atmosferskem tlaku -70.C.
Čistost: število delcev onesnaževal, ki jih vsebuje plin, velikost delcev µm, koliko delcev/M3 izraziti, za stisnjen zrak, običajno izraženo tudi kot število mg/m3 neizogibnih trdnih ostankov, ki pokrivajo vsebnost olja. .
Razvrstitev po velikosti onesnaževal: delci onesnaževal, ki se nanašajo predvsem na razmaščevanje cevovoda, obrabo, korozijo, ki jo povzročajo kovinski delci, delci atmosferskih saj, pa tudi mikroorganizmi, fagi in kondenzacijske kapljice plina, ki vsebujejo vlago, itd., glede na velikost velikosti delcev se deli na
a) Veliki delci – velikost delcev nad 5 μm
b) Premer delcev – materiala med 0,1 μm-5 μm
c) Ultra-mikro delci – velikost delcev manjša od 0,1 μm.
Da bi izboljšali uporabo te tehnologije, da bi lahko zaznali velikost delcev in enote μm, je za referenco na voljo niz specifičnih statusov delcev
Sledi primerjava posameznih delcev
| Ime/velikost delcev (µm) | Ime/velikost delcev (µm) | Ime/velikost delcev (µm) |
| Virus 0,003-0,0 | Aerosol 0,03-1 | Aerosolizirana mikrokapljica 1-12 |
| Jedrsko gorivo 0,01-0,1 | Barva 0,1-6 | Elektroleteči pepel 1-200 |
| Saje 0,01-0,3 | Mleko v prahu 0,1-10 | Pesticidi 5-10 |
| Smola 0,01-1 | Bakterije 0,3-30 | Cementni prah 5-100 |
| Cigaretni dim 0,01-1 | Peščeni prah 0,5-5 | Cvetni prah 10-15 |
| Silikon 0,02-0,1 | Pesticid 0,5-10 | Človeški lasje 50-120 |
| Kristalizirana sol 0,03-0,5 | Koncentrirani žveplov prah 1-11 | Morski pesek 100-1200 |
Čas objave: 14. junij 2022