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          首頁>服務>大宗供氣系統

          大宗供氣系統系統概述:


          大宗氣體系統由供氣系統和輸送管道系統組成,其中供氣系統又可細分為氣源、純化和品質監測等幾個部分。通常在設計中將氣源設置在獨立于生產廠房(FAB)之外的氣體站(GasYard)。主要適用于:Semiconductor、TFT、Sun Solar等工廠特氣的集中供氣。



          供氣方式


          1)液氮儲罐,用槽車定期進行充灌,高壓的液態氣體經蒸發器(Vaporizer)蒸發為氣態后,供工廠使用。一般的半導體工廠用氣量適中時這種方式較為合適,這也是目前采用最多的一種方式。

          2)采用空分裝置現場制氮。這適用于N2用量很大的場合。集成電路芯片制造廠多采用此方式供氣,而且還同時設置液氮儲罐作備用。




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          大宗氣 供體應系統功能特點


          1.大宗氣體供應系統采用全自動PLC控制器,彩色觸摸屏;氣體面板采用氣動閥門和壓力傳感器,可實現自動切換,自動氮氣吹掃,自動真空輔助放空;多重安全防護措施,泄漏偵測,遠程緊急切斷;專用氮氣吹掃起源等等。特種氣體采用獨立氣源,多用點采用VMB或VMP分路供應,VMB或VMP采用支路氣動閥,氮氣吹掃,真空輔助排空等。由于BSGS氣源總量大,多采用獨立的氣體房,獨立的抽風系統。


          2.大宗氣體一般包括GN2, PN2, CDA (HPCDA), 和PO2. PH2, PHe, PAr。


          3.工藝流程:大型儲罐氣源→氣化→過濾→增壓→過濾→純化→減壓→管道傳輸→VMB→用氣點。


          4.大宗氣體使用SUS304 和SUS316 的材料。




          大宗供氣系統應用領域


          1.大宗特氣供氣系統主要針對大規模量產的8-12英寸(1英寸=25.4毫米)超大規模集成電路廠(氣體種類包括SiH4、N2O、2、 C2F6、 NH3等),100MW以上的太陽能電池生產線(氣體種類包括NH3),發光二極管的磊晶工序線(氣體種類包括NH3)、5代以上液晶顯示器工廠(氣體種類包括SIH4、CL2、NH3、NF3)等、光纖(氣體種類包括SiCl4)、硅材料外延生產線(氣體種類包括HCL)等行業。它們的投資規模巨大,采用最先進的工藝制程設備,用氣需求量大,對穩定和不間斷供應、純度控制和安全生產提出最嚴格的要求。

          2.這些工廠的特種氣體的供給,除了普通鋼瓶(50L及以下)包裝的特種氣體外,還有多種類的特種氣體都普遍采用大包裝容器,由此它們被稱為大宗特氣,包括Y-鋼瓶(450L),T-鋼瓶(980L),集裝格(940L),ISO罐(22,500L),魚雷車(13,400L)等。




          二、大宗氣體管道安裝


          1.概述

          根據氣體需求選擇合適的管道、閥件和配件。所有的進口材料應該被目視檢查。

          ¨ 檢查包裝;

          ¨ 檢查(尺寸, 材料, 配件, 種類,數量, 檢測報告);

          ¨ 所以的材料應該恰當的保存在庫房里,根據尺寸和類型分類放置在貨架上;

          ¨ 所有的材料進出應該正確的記錄,每周更新庫存量;

          2.大宗氣體管線安裝

          現場安裝管道和配件按照工作指導書來執行,主要步驟如下:

          ¨ 按照客戶認可的圖紙來施工;

          ¨ 根據施工圖紙領取材料;

          ¨ 按照焊接程序做出焊接樣品,并且保護焊接樣品以備檢查;

          ¨ 只有被認證合格的焊工才可以去焊接管道;

          ¨ 按照施工圖和焊接程序去準備、切割和焊接管道;

          ¨ 完成的焊道必須被清楚的標識以便于追蹤;標識應該有焊工的名字、焊接日期、焊機。

          3.焊接程序

          a. 基本要求是所有的焊工必須通過自動軌道焊接認證;

          b. 做焊樣:

          ¨ 焊工每天在焊機開始之后必須做焊樣,但質量人員檢查并認為焊樣合格后,這個焊工能夠使用這個焊機去焊接管道。

          ¨ 焊工每天關機焊機之前必須做一個焊樣,只有當這個焊樣是好的時候,意味著今天的焊接是好的;若樣品有缺陷,再做一個樣品,若做了三個樣品都失敗,于是查看和切割最后一個焊點,直到找到一個完美的焊點的時候,意味著焊接是好的。

          ¨ 當有如下狀況時,重新做一個焊樣:

          更換鎢棒;

          更換焊把;

          焊接程序升級;

          更換電源;

          更換不同尺寸的管材.

          ¨ 使用同樣的焊接氣體去做焊樣和正式的焊接管道;

          ¨ 必須在每個樣品上記錄日期、焊工、焊機,并且保存每一個樣品為了將來檢查。

          c. 焊接判斷

          ¨ 旱道偏差: < 15% 管壁厚.

          ¨ 焊點超出表面: <15% 管壁厚.

          ¨ 超出焊點檢查: 表面是光滑的并且在表面上沒有孔洞.

          ¨ 顏色和氧化物: 表面沒有任何氧化物,并且是無色的。

          d. 現場焊接

          ¨ 焊工必須戴手套;

          ¨ 使用不銹鋼管道從鋼瓶里傳送焊接氣體到焊接管道上,并且有過濾器使焊接氣體更純凈;

          ¨ 焊接之前,必須用焊接氣體吹掃焊接管道,盡力趕走焊接管道里所有的空氣,以消除管道被氧化。

          ¨ 焊接前,必須恰當的設定焊接氣體的壓力和流量,并且流量是穩定的;

          ¨ 焊接完成后,繼續保持一點焊接氣體在焊接管道內目的是消除氧化和污染;

          ¨ 焊工必須在焊接管路上記錄日期、焊工的名字、焊機和焊接記錄以便于在將來查看。

          ¨ 質量管制工程師發現缺陷的焊點時,焊工應該立即更改并在焊接管路上標注“R”。


          三、大宗氣體管路測試


          1.介紹

          氣體管道測試包括保壓測試、氦泄露測試、顆粒測試、水氧測試,目的是管路安裝的質量并確保供應氣體到機臺,所有測試項目必須得到質量檢測確認。

          2.保壓測試

          目的是驗證焊接管道能承受需求壓力。

          ¨ 測試之前檢查管路的內容如下:

          管道水平和垂直;

          管路標簽正確并容易查看;

          按照設計圖紙,管道尺寸和類型是正確的;

          閥門和表是處于好的狀態,容易開閥,容易讀表的讀數。

          管道支撐滿足要求;

          管道有警告標識.

          ¨ 測試管路,

          用純化的N2來給管路加壓,持壓15分鐘,觀察保壓計讀數是否有下降。這就是所說的保留測試。欲先測試確保管線壓力穩定和證實管線沒有大的泄露。若發現泄露,系統必須卸壓來維修。泄露點被修好后,重新再加壓15分鐘,重復這些步驟直到系統通過這個測試。在壓力保壓報告紙上記錄系統名稱、開始時間、溫度和壓力。

          若壓差(ΔP)小于2psi, 測試是合格;若壓差(ΔP)大于2psi,查看原因并重新做測試。當保壓測試滿足測試標準的時候,釋放壓力并重新連接吹掃管線保持管道潔凈。整理報告并準備進行下一個測試步驟。

          3.氦測漏檢測

          因為有些時候一些管線能通過保壓測試,但是會有可能有泄露,因為太小在壓力測試過程中而不能被檢測到,氦測漏能檢測到任何可能存在的泄露。有兩種測試方法,一種是內測法,另外一種是外測法。

          ¨ 測試前檢查內容如下:

          檢查氦測漏機的可靠性;

          檢查氦氣的純度;

          管線有警告標示.

          ¨ 內測法:

          這種方法是最普通的測試方法在最新建造的超高純氣體管道系統里。對于最近建的超高純管道系統,這種方式是最常采用。對于這種測試,第一步,管線必須被抽真空,當氣體管線泄漏率達到1*10-9atm.cc/sec時,第二步是用噴槍噴氦氣到所有焊縫和機械連接處。當一個焊縫噴過氦氣后,等待一個短暫的時間后,允許氦氣達到管線內,進入氦氣檢測器內。若氦氣進入到泄漏的管線中時,氦氣檢測器將發出警報。當氣體管線被發現有一個泄漏時,停止測試,維修泄露點,管線必須重新進行壓力測試。在完成這個過程后,氦測漏測試完成后,記錄測試結果在氦測漏報告上。完成測試后,連接吹掃管線進行吹掃保持管內潔凈。

          ¨ 外測法:

          有一些儀器抽真空時,容易被損壞。因此內測法不可以使用,當氦氣管線的一部分已經供應氦氣時,因為氦氣是一個輕的氣體,可能通過隔離閥到新的氦氣管線里。在這些狀況下,我們必須執行外測法測試。

          測試方法是超高純氦氣將填充到氣體管線里。壓力達到管線工作壓力時,所有的焊接點和機械連接處用塑膠包起來。用傳感器檢查焊縫和機械連接頭。若有泄漏檢測器將發出警報。

          4.顆粒測試

          氦測漏結束后,下一步是執行管線顆粒測試,這個測試檢測氣體微塵顆粒在管路中含量是否達到可接受的標準。

          ¨ 測試前檢查內容如下:

          確認將要被測試的管路已經被完全吹掃干凈了;

          查看顆粒測試儀的校正日期;

          確認被測試的管路是否有分支;

          確認REF值是否在要求的范圍內;

          在顯示屏上設定好測試的間隔時間和管路名稱;

          管路有警告標識。

          ¨ 測試

          測試位置是在管路的末端,若管路有分支,分支管路也要被測試。若測試失敗,管路應該重新吹掃和重新測試,直到結果達到標準為止。測試完成后,連接吹掃管線來確保氣體管線清潔。

          5.氧含量測試

          目的是證實在新建的氣體管路里氧含量的數量是在一個可接受的范圍內。

          ¨ 測試前檢查內容如下:

          檢查儀器的校正日期;

          確認儀器是否有調壓閥;

          檢查儀器設定參數;

          選取最好的測試點;

          管路有警告表識。

          ¨ 測試

          分析儀器應該吹掃超過15分鐘,目的是消除管路里殘余的微量氧;若氧讀數過高,檢查原因,當氧的含量滿足標準并且讀值是穩定的時候,或在一個小時內讀數呈下降的趨勢,這意味著測試已經結束,完成測試后,連接吹掃管線以確保管線潔凈。

          6.水分測試

          目的是證實在新配的超高純氣體管路里水分含量可以達到接受的水平。

          ¨ 測試前檢查內容如下:

          檢查儀器的校正日期;

          查看儀器是否有調壓閥;

          查看儀器參數;

          確認最好的測試點;

          管路有警告表示。

          測試:

          分析儀器應該吹掃超過15分鐘,目的是消除管路里殘余的微量水分;若水分讀數過高,檢查原因,當水分的含量滿足標準并且讀值是穩定的時候,或在一個小時內讀數呈下降的趨勢,這意味著測試已經結束,完成測試后,連接吹掃管線以確保管線潔凈。

          7.所有測試項目完成后,抽管道系統到真空狀態等待送氣體到機臺。


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