Απαιτείται μια εγκατάσταση κατασκευής ημιαγωγών για την αντικατάσταση ενός αποτυχημένου θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE σε ένα συμπαγές εργαλείο υγρού πάγκου. Ο διαθέσιμος χώρος ήταν μια σχισμή πλάτους 150 mm κατά μήκος του τοιχώματος της δεξαμενής, βάθους 400 mm, με άνοιγμα φλάντζας 100 mm. Η απαιτούμενη ισχύς ήταν 2,5 kW. Οι τυπικοί θερμαντήρες καταλόγου ήταν είτε πολύ φαρδιοί, είτε πολύ μεγάλοι ή πολύ μεγάλοι σε πυκνότητα watt για τον χώρο. Η εγκατάσταση χρειαζόταν μια προσαρμοσμένη θερμάστρα που να ταιριάζει στην υποδοχή και να λειτουργεί σε ασφαλή πυκνότητα watt.
Ο καθορισμός ενός θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE για ένα-εργαλείο ημιαγωγού περιορισμένου χώρου απαιτεί διαφορετική προσέγγιση από τον καθορισμό για μια μεγάλη δεξαμενή επιμετάλλωσης. Οι περιορισμοί χώρου είναι πιο αυστηροί, η χημεία είναι συχνά πιο επιθετική και οι απαιτήσεις για ομοιομορφία θερμοκρασίας είναι πιο απαιτητικές. Η προδιαγραφή πρέπει να εξισορροπεί την πυκνότητα watt, την επιφάνεια και τη φυσική εφαρμογή μέσα σε ένα πολύ μικρό φάκελο.
Η Ανάλυση Περιορισμού Χώρου
Το πρώτο βήμα είναι να χαρτογραφήσετε με ακρίβεια τον διαθέσιμο χώρο. Σε ένα εργαλείο ημιαγωγών, ο χώρος του θερμαντήρα ορίζεται συχνά από το τοίχωμα της δεξαμενής στη μία πλευρά, τη διαδρομή του φορέα πλακιδίων στην άλλη και το κάτω μέρος της δεξαμενής. Ο διαθέσιμος όγκος μπορεί να έχει ακανόνιστο σχήμα που δεν μπορεί να γεμίσει ένας τυπικός θερμαντήρας.
Οι βασικές διαστάσεις είναι το μέγιστο πλάτος, το μέγιστο βάθος, το μέγιστο ύψος και η απόσταση από τα κινούμενα μέρη. Το άνοιγμα της φλάντζας καθορίζει τη μέγιστη διάμετρο του θερμαντήρα που μπορεί να εισαχθεί. Το βάθος βύθισης καθορίζει το χρησιμοποιήσιμο θερμαινόμενο μήκος.
| Διάσταση | Τυπικός περιορισμός | Επιπτώσεις στο σχεδιασμό του θερμαντήρα |
|---|---|---|
| Διαθέσιμο πλάτος | 100–200 mm | Περιορίζει το πλάτος του θερμαντήρα |
| Διαθέσιμο βάθος | 300–500 mm | Περιορίζει το θερμαινόμενο μήκος |
| Άνοιγμα φλάντζας | 80–150 mm | Περιορίζει την εισαγωγή θερμαντήρα |
| Βάθος βύθισης | 200–400 mm | Περιορίζει το θερμαινόμενο μήκος |
| Εκκαθάριση στον μεταφορέα | 50–100 mm | Περιορίζει την προεξοχή |
Περιορισμοί χώρου σε εργαλεία υγρού πάγκου ημιαγωγών
Υπολογισμός πυκνότητας Watt και επιφάνειας
Μια λειτουργία 2,5 kW σε ασφαλή πυκνότητα βατ 1,0 W/cm² απαιτεί 2.500 cm² επιφάνειας θήκης. Σε ένα εργαλείο περιορισμένου χώρου-, η επίτευξη αυτού του εμβαδού επιφάνειας απαιτεί μια συμπαγή διαμόρφωση πολλαπλών-περασμάτων.
Σε διάμετρο θήκης 50 mm, τα 2.500 cm² απαιτούν θερμαινόμενο μήκος 1.592 mm. Σε μια δεξαμενή βάθους 400 mm με 300 mm χρησιμοποιήσιμης βύθισης, που μεταφράζεται σε έξι περάσματα των 265 mm το καθένα. Η δέσμη{10}}πολυπερασμάτων χωράει σε ένα αποτύπωμα περίπου 300 × 250 mm.
| Διάμετρος θήκης | Επιφάνεια ανά 100 mm | Θερμαινόμενο μήκος για 2.500 cm² | Περνά στα 300 χλστ | Ιχνος |
|---|---|---|---|---|
| 32 χλστ | 100 cm² | 2.500 χλστ | 9 | 300 × 250 mm |
| 40 χλστ | 126 cm² | 1.984 χλστ | 7 | 300 × 220 mm |
| 50 χλστ | 157 cm² | 1.592 χλστ | 6 | 300 × 200 mm |
| 63 χλστ | 198 cm² | 1.263 cm² | 5 | 300 × 180 mm |
Διαμορφώσεις πολλαπλών-περασμάτων για ισχύ 2,5 kW σε 1,0 W/cm²
Τοποθέτηση της δέσμης πολλαπλών-πασών στην υποδοχή
Η δέσμη πολλαπλών-περασμάτων πρέπει να χωράει μέσα από το άνοιγμα της φλάντζας και στη διαθέσιμη υποδοχή. Μια δέσμη με πλάτος 200 mm δεν χωράει μέσα από ένα άνοιγμα φλάντζας 100 mm. Η λύση είναι να προσανατολιστούν τα περάσματα κατακόρυφα έτσι ώστε η δέσμη να είναι στενή προς τη μία κατεύθυνση και φαρδιά στην άλλη και να την εισάγουμε μέσω της φλάντζας στον στενό προσανατολισμό.
Μια δέσμη με έξι περάσματα διαμέτρου 50 mm σε απόσταση 30 mm μεταξύ τους έχει πλάτος περίπου 6 × 50 + 5 × 30=450 mm στη μία κατεύθυνση και 50 mm στην άλλη. Εάν το άνοιγμα της φλάντζας είναι 100 mm, η δέσμη μπορεί να εισαχθεί με τη διάσταση 50 mm ευθυγραμμισμένη με το άνοιγμα και στη συνέχεια να περιστραφεί στη θέση της.
| Διαμόρφωση δέσμης | Πλάτος (Περάσματα) | Βάθος (διάμετρος περασμάτων) | Ταιριάζει με φλάντζα 100 mm | Ταιριάζει σε υποδοχή 150 mm |
|---|---|---|---|---|
| 4 περάσματα, 50 mm, απόσταση 30 mm | 290 χλστ | 50 χλστ | Ναι (εναλλαγή) | Ναί |
| 5 περάσματα, 50 mm, απόσταση 30 mm | 370 χλστ | 50 χλστ | Ναι (εναλλαγή) | Ναί |
| 6 περάσματα, 50 mm, απόσταση 30 mm | 450 χλστ | 50 χλστ | Ναι (εναλλαγή) | Οριακός |
| 6 περάσματα, 40 mm, απόσταση 25 mm | 365 χλστ | 40 χλστ | Ναι (εναλλαγή) | Ναί |
Συνδυάστε τις διαμορφώσεις και εφαρμόστε μέσα από τα ανοίγματα της φλάντζας
Ομοιομορφία ροής και θερμοκρασίας σε στενούς χώρους
Σε ένα εργαλείο περιορισμένου χώρου-, η ροή γύρω από τη θερμάστρα περιορίζεται συχνά από το κοντινό τοίχωμα της δεξαμενής και το φορέα γκοφρέτας. Η ροή μπορεί να είναι ανομοιόμορφη, με υψηλή ταχύτητα στη μία πλευρά και χαμηλή ταχύτητα από την άλλη. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει καυτά σημεία στην πλευρά της χαμηλής-ταχύτητας.
Ένα διάτρητο διάφραγμα ή ένας οδηγός ροής μπορεί να κατανέμει τη ροή πιο ομοιόμορφα γύρω από τη δέσμη. Το διάφραγμα θα πρέπει να είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να ταιριάζει στον διαθέσιμο χώρο και να κατευθύνει τη ροή μέσα από τα κενά μεταξύ των διόδων. Ένας μικρός αγωγός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της τοπικής ταχύτητας.
Υλικό και Κατασκευή για Service Ημιαγωγών
Τα εργαλεία ημιαγωγών απαιτούν συχνά υλικά- υψηλής καθαρότητας. Το περίβλημα PTFE πρέπει να είναι παρθένο, μη γεμισμένο πολυμερές με χαμηλά εκχυλίσιμα. Η φλάντζα πρέπει να είναι συμπαγής PTFE ή PTFE-από ανοξείδωτο χάλυβα. Το περίβλημα του τερματικού θα πρέπει να σφραγίζεται και να αερίζεται για να αποφευχθεί η μόλυνση.
Η θερμάστρα πρέπει να καθαριστεί και να παθητικοποιηθεί πριν από την εγκατάσταση. Οποιαδήποτε υπολειμματικά έλαια ή σωματίδια παραγωγής μπορούν να μολύνουν το λουτρό διεργασίας.
Όταν ένας τυπικός θερμαντήρας δεν μπορεί να χωρέσει το εργαλείο
Ένας τυπικός θερμαντήρας σπάνια ταιριάζει σε ένα-περιορισμένο εργαλείο ημιαγωγών. Ο διαθέσιμος χώρος είναι πολύ μικρός, το σχήμα είναι πολύ ακανόνιστο και οι απαιτήσεις καθαρότητας είναι πολύ αυστηρές. Για το συγκεκριμένο εργαλείο έχει σχεδιαστεί μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με μια συμπαγή δέσμη πολλαπλών-πατάσεων, μια συμπαγή φλάντζα PTFE και ένα σφραγισμένο περίβλημα ακροδεκτών. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τις διαθέσιμες διαστάσεις χώρου, το άνοιγμα της φλάντζας, το βάθος βύθισης, τη χημεία του μπάνιου, την απαιτούμενη ισχύ και τις απαιτήσεις καθαρότητας.
