โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่ล้มเหลวในเครื่องมือตั้งโต๊ะแบบเปียกขนาดกะทัดรัด พื้นที่ว่างคือช่องกว้าง 150 มม. ตามแนวผนังถัง ลึก 400 มม. พร้อมช่องเปิดหน้าแปลน 100 มม. กำลังไฟฟ้าที่ต้องการคือ 2.5 kW เครื่องทำความร้อนแค็ตตาล็อกมาตรฐานกว้างเกินไป ยาวเกินไป หรือมีความหนาแน่นวัตต์สูงเกินไปสำหรับพื้นที่ โรงงานแห่งนี้ต้องการเครื่องทำความร้อนแบบกำหนดเองที่พอดีกับช่องและทำงานที่ความหนาแน่นวัตต์ที่ปลอดภัย
การระบุเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE สำหรับพื้นที่-เครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์ที่มีพื้นที่จำกัดต้องใช้แนวทางที่แตกต่างจากการระบุถังชุบขนาดใหญ่ ข้อจำกัดด้านพื้นที่เข้มงวดมากขึ้น เคมีมักจะรุนแรงมากขึ้น และข้อกำหนดด้านความสม่ำเสมอของอุณหภูมิมีความต้องการมากขึ้น ข้อกำหนดนี้จะต้องสร้างสมดุลระหว่างความหนาแน่นของวัตต์ พื้นที่ผิว และความพอดีทางกายภาพภายในขอบเขตที่เล็กมาก
การวิเคราะห์ข้อจำกัดด้านพื้นที่
ขั้นตอนแรกคือการแมปพื้นที่ที่มีอยู่อย่างแม่นยำ ในเครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์ พื้นที่ทำความร้อนมักถูกกำหนดโดยผนังถังด้านหนึ่ง ทางเดินแผ่นเวเฟอร์อีกด้านหนึ่ง และด้านล่างถังด้านล่าง ปริมาตรที่มีอยู่อาจเป็นรูปร่างที่ผิดปกติซึ่งเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถเติมได้
ขนาดหลักคือความกว้างสูงสุด ความลึกสูงสุด ความสูงสูงสุด และระยะห่างจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว การเปิดหน้าแปลนจะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของฮีตเตอร์ที่สามารถใส่ได้ ความลึกของการแช่จะกำหนดความยาวการให้ความร้อนที่ใช้งานได้
| มิติ | ข้อจำกัดทั่วไป | ผลกระทบต่อการออกแบบเครื่องทำความร้อน |
|---|---|---|
| ความกว้างที่มีอยู่ | 100–200 มม | จำกัดความกว้างของเครื่องทำความร้อน |
| ความลึกที่มีอยู่ | 300–500 มม | จำกัดความยาวที่อุ่น |
| การเปิดหน้าแปลน | 80–150 มม | จำกัดการใส่เครื่องทำความร้อน |
| ความลึกของการแช่ | 200–400 มม | จำกัดความยาวที่อุ่น |
| การเคลียร์กับผู้ให้บริการ | 50–100 มม | จำกัดการยื่นออกมา |
ข้อจำกัดด้านพื้นที่ในเครื่องมือตั้งโต๊ะแบบเปียกสำหรับเซมิคอนดักเตอร์
การคำนวณความหนาแน่นวัตต์และพื้นที่ผิว
หน้าที่ 2.5 kW ที่ความหนาแน่นวัตต์ปลอดภัย 1.0 W/cm² ต้องใช้พื้นที่ผิวเปลือก 2,500 cm² ในพื้นที่-เครื่องมือที่มีจำกัด การบรรลุถึงพื้นที่ผิวนั้นจำเป็นต้องมีการกำหนดค่ามัลติพาสขนาดกะทัดรัด-
ที่ปลอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. 2,500 ซม.² ต้องใช้ความยาวที่ให้ความร้อน 1,592 มม. ในแท็งก์ลึก 400 มม. ที่มีการแช่น้ำได้ 300 มม. ซึ่งแปลงเป็นหกรอบ ช่องละ 265 มม. ชุดหลายช่อง-มีขนาดพอดีกับพื้นที่ประมาณ 300 × 250 มม.
| เส้นผ่านศูนย์กลางของฝัก | พื้นที่ผิวต่อ 100 มม | ความยาวทำความร้อนได้ 2,500 ซม.² | ผ่านที่ 300 มม | รอยเท้า |
|---|---|---|---|---|
| 32 มม | 100 ตร.ซม | 2,500 มม | 9 | 300 × 250 มม |
| 40 มม | 126 ตร.ซม | 1,984 มม | 7 | 300 × 220 มม |
| 50 มม | 157 ตร.ซม | 1,592 มม | 6 | 300 × 200 มม |
| 63 มม | 198 ตร.ซม | 1,263 ตร.ซม | 5 | 300 × 180 มม |
การกำหนดค่าหลาย-ผ่านสำหรับหน้าที่ 2.5 kW ที่ 1.0 W/cm²
ติดตั้งชุด Multi- Pass ลงในช่อง
มัดหลาย-ต้องพอดีกับช่องเปิดหน้าแปลนและเข้าไปในช่องที่มีอยู่ มัดที่มีความกว้าง 200 มม. จะไม่สามารถผ่านช่องเปิดหน้าแปลน 100 มม. ได้ วิธีแก้ไขคือจัดแนวการผ่านในแนวตั้งเพื่อให้มัดแคบไปในทิศทางหนึ่งและกว้างไปในทิศทางอื่น และสอดผ่านหน้าแปลนในทิศทางที่แคบ
มัดที่มีหกรอบเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. โดยเว้นระยะห่างกัน 30 มม. มีความกว้างประมาณ 6 × 50 + 5 × 30=450 มม. ในทิศทางเดียวและ 50 มม. ในทิศทางอื่น หากช่องเปิดของหน้าแปลนอยู่ที่ 100 มม. สามารถใส่มัดโดยให้ขนาด 50 มม. อยู่ในแนวเดียวกับช่องเปิด จากนั้นหมุนให้อยู่ในตำแหน่ง
| การกำหนดค่ามัดรวม | ความกว้าง (ผ่าน) | ความลึก (เส้นผ่านศูนย์กลางผ่าน) | เหมาะกับหน้าแปลน 100 มม | พอดีกับช่องขนาด 150 มม |
|---|---|---|---|---|
| 4 รอบ 50 มม. ระยะห่าง 30 มม | 290 มม | 50 มม | ใช่ (หมุน) | ใช่ |
| 5 รอบ 50 มม. ระยะห่าง 30 มม | 370 มม | 50 มม | ใช่ (หมุน) | ใช่ |
| 6 รอบ 50 มม. ระยะห่าง 30 มม | 450 มม | 50 มม | ใช่ (หมุน) | ชายขอบ |
| 6 รอบ 40 มม. ระยะห่าง 25 มม | 365 มม | 40 มม | ใช่ (หมุน) | ใช่ |
การกำหนดค่าแบบรวมกลุ่มและพอดีผ่านช่องเปิดหน้าแปลน
ความสม่ำเสมอของการไหลและอุณหภูมิในพื้นที่แคบ
ในพื้นที่-เครื่องมือที่มีจำกัด การไหลรอบๆ เครื่องทำความร้อนมักจะถูกจำกัดโดยผนังถังใกล้เคียงและตัวพาแผ่นเวเฟอร์ การไหลอาจไม่สม่ำเสมอ โดยมีความเร็วสูงในด้านหนึ่งและความเร็วต่ำอีกด้านหนึ่ง ซึ่งสามารถสร้างฮอตสปอตในด้านความเร็วต่ำ-ได้
แผ่นกั้นแบบมีรูหรือตัวกั้นการไหลสามารถกระจายการไหลรอบๆ มัดได้อย่างเท่าเทียมกันมากขึ้น แผ่นกั้นควรได้รับการออกแบบให้พอดีกับพื้นที่ว่างและเพื่อให้ไหลผ่านช่องว่างระหว่างช่องผ่านได้โดยตรง นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็กเพื่อเพิ่มความเร็วในพื้นที่ได้
วัสดุและการก่อสร้างสำหรับบริการเซมิคอนดักเตอร์
เครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์มักต้องการวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง- ปลอก PTFE ควรเป็นโพลีเมอร์บริสุทธิ์ที่ยังไม่ได้บรรจุและมีการสกัดได้ต่ำ หน้าแปลนควรเป็นสเตนเลสสตีลบุด้วย PTFE หรือ PTFE{3}} กล่องหุ้มขั้วต่อควรได้รับการปิดผนึกและระบายอากาศเพื่อป้องกันการปนเปื้อน
ควรทำความสะอาดและทำความสะอาดเครื่องทำความร้อนก่อนการติดตั้ง น้ำมันหรืออนุภาคจากการผลิตที่ตกค้างสามารถปนเปื้อนในอ่างกระบวนการได้
เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถติดตั้งเครื่องมือได้
เครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่ค่อยเหมาะกับพื้นที่-เครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์ที่มีพื้นที่จำกัด พื้นที่ว่างมีขนาดเล็กเกินไป รูปร่างไม่สม่ำเสมอเกินไป และข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์เข้มงวดเกินไป การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE แบบกำหนดเองพร้อมชุดหลายช่อง-ขนาดกะทัดรัด หน้าแปลน PTFE แบบทึบ และกล่องหุ้มขั้วต่อแบบปิดผนึกได้รับการออกแบบมาสำหรับเครื่องมือเฉพาะ กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ขนาดพื้นที่ว่าง ช่องเปิดของหน้าแปลน ความลึกในการแช่ เคมีของอ่าง กำลังไฟฟ้าที่ต้องการ และข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์
