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              高純氣體管道配管標準要求

              2019-11-27 14:20:00        0

                高純氣體管道配管

                所有高純度、高潔凈的氣體均需通過管路輸送到設備用點(POU),為了達到工藝對氣體的質量要求,在氣體出口指標一定的情況下,則更需重視配管系統的材料選用和施工質量。除取決于制氣或凈化設備的精度外,在很大程度上受到管路系統諸多因素的影響,因此,管材的選取應恪守相關行業原則,并在圖紙中注明管道材質。

                管路的材質則依使用的需求進行選擇,若為制程用的反應氣體則選擇高等級的316L EP管,經電解拋光(Electro-Polish)處理,耐腐蝕,表面粗糙度低,Rmax(maximum peak to valleyheight)約為0.3μm以下,其值遠低于經過光輝燒結(Bright Anneal)處理之316L BA管的0.8μm,因平整度越高越不容易形成微渦流,而將污染粒子帶出。316L BA管則常使用于和芯片接觸但不參與制程反應的氣體,如GN2、CDA。管內表面粗糙度是衡量管材質量的標準。粗糙度越低,其顆粒攜帶可能性大大降低。另一種未經特殊處理的AP管(Annealing & Picking),則用于不做為供氣管路的雙套外管。

                目前在國內潔凈管道可參照標準比較少,通常我們除了參照《潔凈廠房設計規范》《氫氣站設計規范》《氫氧站設計規范》《壓縮空氣設計規范》等有關技術行業技術規范外,在業內我們慣用的選材與配管一般參照國際通用的行業標準:

                

              高純氣體管道


                各種氣體配管配件要求

                在半導體體行業線寬越做越小,其對氣體純度、顆粒度、雜質含量、露點的要求也越來越高。

                高純氮氣(PN2):系統管道采用內壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管,閥門采用相同材質的波紋管閥或隔膜閥。

                氮氣(N2):系統管道采用內壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管或光亮退火(BA)低碳(316L)不銹鋼管,閥門采用相同材質的波紋管閥或球閥。

                高純氫氣(PH2)氫氣(H2):系統管道采用內壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管,閥門采用相同材質的波紋管閥或隔膜閥。氬氣(Ar):系統管道采用內壁電解拋光(EP)低碳(316L)不銹鋼管,閥門采用相同材質的波紋管閥或隔膜閥。

                氦氣(He):系統管道采用內壁電解拋光(EP)低碳(316L不銹鋼管)閥門采用相同材質的波紋管閥或隔膜閥。

                特氣系統:必要的還需做雙套管:外管酸洗鈍化(AP)處理,內管電解拋光(EP),閥門采用相同材質的波紋管閥或隔膜閥。

                壓縮空氣(CDA):系統管道采用光亮退火(BA)低碳(316L)不銹鋼管,閥門采用相同材質的球閥(要求不高的公司亦可采用銅管,視工藝要求定)

                對于特殊氣體來講,氣體品種多,有毒有害氣體多,原來是一機臺配一氣柜,高昂的裝備組合和維修費用大大增加了投資成本,且有的還布置在工藝間內,存在著泄漏的安全隱患?,F在廣泛采用集中供氣系統,氣柜集中,自控系統不斷完善,其報警、噴淋、切換、吹掃多較為成熟,特氣間也與工藝間隔離,并對房間有防爆要求,工作的安全性大大提高。

                針對腐蝕性、毒性、燃燒性的氣體,通常設計將鋼瓶置于氣瓶柜(Gas Cabinet)內,再透過管路將氣體供應至現場附近的閥箱(VMB, Valve Manifold Box),而后再進入制程機臺的使用點(POU, Point of Use),更多氣體知識請關注氣體圈子微信:gasgroup于進入機臺腔體之前,會有獨立的氣體控制盤(GB, Gas Box)與制程控制模塊聯機,以質流控制器(MFC, Mass Flow Controller)進行流量之控制與進氣的混合比例控制,通常此氣體控制盤不屬于廠務系統的設計范疇,而是歸屬制程機臺設備的一部份。一般的惰性氣體則是以開放式的氣瓶架(Gas Rack)與閥盤(VMP, Valve Manifold Panel)進行供應。


                不同氣體配管要求

                腐蝕性能較強的氣體時,須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管,否則,管材將會由于腐蝕而在內表面產生腐蝕斑,嚴重時會出現大片金屬剝離甚至穿孔,從而污染輸配的純凈氣體。

                大流量的高純、高潔凈度氣體輸配管道的連接,原則上全部采用焊接,要求采用的管材,在施焊時組織不發生變化。含碳過高的材料在焊接時,受焊接部位的透氣,使得管內外氣體的相互滲透,破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度,導致我們的各項努力全部失去意義。

                綜上所述,對于高純氣體及特種氣體輸送管道,需采用一種特種處理的高純不銹鋼管,至使高純管道系統(包含管道、管件、閥門、VMB、VMP)在高純氣體配送中占有至關重要的作用


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