โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ที่ล้มเหลวในห้องแบบตั้งโต๊ะเปียกขนาดกะทัดรัด พื้นที่ว่างคือช่องกว้าง 150 มม. ตามแนวผนังถัง ลึก 400 มม. พร้อมช่องเปิดหน้าแปลน 100 มม. กำลังไฟฟ้าที่ต้องการคือ 2.5 kW เครื่องทำความร้อนแค็ตตาล็อกมาตรฐานกว้างเกินไป ยาวเกินไป หรือมีความหนาแน่นวัตต์สูงเกินไปสำหรับพื้นที่ โรงงานแห่งนี้ต้องการเครื่องทำความร้อนแบบกำหนดเองที่พอดีกับช่องและทำงานที่ความหนาแน่นวัตต์ที่ปลอดภัย
การระบุเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE สำหรับห้องตั้งโต๊ะแบบเปียกขนาดกะทัดรัดต้องใช้แนวทางที่แตกต่างจากการระบุสำหรับถังชุบขนาดใหญ่ ข้อจำกัดด้านพื้นที่เข้มงวดมากขึ้น เคมีมักจะรุนแรงมากขึ้น และข้อกำหนดด้านความสม่ำเสมอของอุณหภูมิมีความต้องการมากขึ้น ข้อกำหนดนี้จะต้องสร้างสมดุลระหว่างความหนาแน่นของวัตต์ พื้นที่ผิว และความพอดีทางกายภาพภายในขอบเขตที่เล็กมาก
การวิเคราะห์ข้อจำกัดด้านพื้นที่
ขั้นตอนแรกคือการแมปพื้นที่ที่มีอยู่อย่างแม่นยำ ในห้องม้านั่งเปียก 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 |
ข้อจำกัดด้านพื้นที่ในห้องม้านั่งเปียกขนาดกะทัดรัด
การคำนวณความหนาแน่นวัตต์และพื้นที่ผิว
หน้าที่ 2.5 kW ที่ความหนาแน่นวัตต์ปลอดภัย 1.0 W/cm² ต้องใช้พื้นที่ผิวเปลือก 2,500 cm² ในห้องที่มีพื้นที่จำกัด- การบรรลุถึงพื้นที่ผิวนั้นต้องใช้โครงสร้างรูปตัว L- หรือรูปตัว U- ขนาดกะทัดรัด
เครื่องทำความร้อนรูปตัว L- ที่มีส่วนแนวตั้ง 250 มม. และส่วนแนวนอน 350 มม. ให้ความยาวที่ให้ความร้อน 600 มม. ที่เส้นผ่านศูนย์กลางปลอก 50 มม. ซึ่งให้พื้นที่ผิวประมาณ 942 ซม.²- น้อยกว่าข้อกำหนดครึ่งหนึ่ง จำเป็นต้องมีการกำหนดค่าหลายรอบ-พร้อมบัตรเพิ่มเติม
| การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อน | ความยาวที่อุ่น | พื้นที่ผิว 32 มม | พื้นที่ผิว 50 มม | ใส่ในช่องขนาด 150 มม |
|---|---|---|---|---|
| แบบตรง 250 มม | 250 มม | 250 ตร.ซม | 393 ตร.ซม | ใช่ แต่พื้นที่ไม่เพียงพอ |
| รูปตัว L-, 250 + 350 มม | 600 มม | 600 ตร.ซม | 942 ตร.ซม | ใช่ |
| รูปตัว U-, 250 + 200 + 250 มม | 700 มม | 700 ตร.ซม | 1,100 ตร.ซม | ใช่ |
| มัลติ-ผ่าน, 4 × 250 มม | 1,000 มม | 1,000 ตร.ซม | 1,571 ตร.ซม | ใช่ |
| มัลติ-ผ่าน, 7 × 250 มม | 1,750 มม | 1,750 ตร.ซม | 2,749 ตร.ซม | ทรงเข้ารูปพอดีตัว |
รูปแบบเครื่องทำความร้อนสำหรับงาน 2.5 kW ที่ 1.0 วัตต์/ซม.² ในห้องขนาดกะทัดรัด
การติดตั้งเครื่องทำความร้อนเข้ากับช่อง
เครื่องทำความร้อนจะต้องพอดีกับช่องเปิดของหน้าแปลนและเข้าไปในช่องที่มีอยู่ เครื่องทำความร้อนที่มีความกว้าง 350 มม. จะไม่สามารถผ่านช่องเปิดหน้าแปลน 100 มม. ได้ วิธีแก้ไขคือจัดวางเครื่องทำความร้อนในแนวตั้งเพื่อให้ความกว้างตรงกับความลึกของช่องและความหนาของเครื่องจะตรงกับช่องเปิดของหน้าแปลน
เครื่องทำความร้อนหลาย-ผ่านที่มีความยาวความร้อน 250 มม. ความกว้าง 350 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางมัด 50 มม. สามารถแทรกผ่านช่องเปิดหน้าแปลน 100 มม. หากเส้นผ่านศูนย์กลางมัด 50 มม. อยู่ในแนวเดียวกับช่องเปิด เมื่อเข้าไปในถัง เครื่องทำความร้อนจะหมุนเข้าที่
ความสม่ำเสมอของการไหลและอุณหภูมิในพื้นที่แคบ
ในห้องขนาดกะทัดรัด การไหลรอบเครื่องทำความร้อนมักถูกจำกัดโดยผนังถังใกล้เคียงและตัวพาแผ่นเวเฟอร์ การไหลอาจไม่สม่ำเสมอ โดยมีความเร็วสูงในด้านหนึ่งและความเร็วต่ำอีกด้านหนึ่ง ซึ่งสามารถสร้างฮอตสปอตในด้านความเร็วต่ำ-ได้
แผ่นกั้นแบบมีรูหรือรางนำการไหลสามารถกระจายการไหลรอบๆ เครื่องทำความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้น แผ่นกั้นควรได้รับการออกแบบให้พอดีกับพื้นที่ว่างและเพื่อให้ไหลผ่านช่องว่างระหว่างช่องผ่านได้โดยตรง
วัสดุและการก่อสร้างสำหรับบริการเซมิคอนดักเตอร์
เครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์มักต้องการวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง- ปลอก PTFE ควรเป็นโพลีเมอร์บริสุทธิ์ที่ยังไม่ได้บรรจุและมีการสกัดได้ต่ำ หน้าแปลนควรเป็นสเตนเลสสตีลบุด้วย PTFE หรือ PTFE{3}} กล่องหุ้มขั้วต่อควรได้รับการปิดผนึกและระบายอากาศเพื่อป้องกันการปนเปื้อน
ควรทำความสะอาดและทำความสะอาดเครื่องทำความร้อนก่อนการติดตั้ง น้ำมันหรืออนุภาคจากการผลิตที่ตกค้างสามารถปนเปื้อนในอ่างกระบวนการได้
เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถติดตั้งห้องเพาะเลี้ยงได้
เครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่ค่อยเหมาะกับห้องม้านั่งเปียกขนาดกะทัดรัด พื้นที่ว่างมีขนาดเล็กเกินไป รูปร่างไม่สม่ำเสมอเกินไป และข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์เข้มงวดเกินไป การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE แบบกำหนดเองพร้อมการออกแบบหลาย-ผ่าน ขนาดกะทัดรัด และแผงปิดขั้วต่อที่ปิดสนิทช่วยแก้ปัญหาต้นตอของพื้นที่จำกัด กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ขนาดพื้นที่ว่าง ช่องเปิดของหน้าแปลน ความลึกในการแช่ เคมีของอ่าง กำลังไฟฟ้าที่ต้องการ และข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีห้องขนาดเล็ก การประยุกต์ใช้-แนวทางเฉพาะนี้จะให้พื้นที่ผิวที่ต้องการภายในพื้นที่ที่มีอยู่
