Απαιτείται μια εγκατάσταση κατασκευής ημιαγωγών για την αντικατάσταση ενός αποτυχημένου θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE σε έναν συμπαγή υγρό θάλαμο 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 PTFE για έναν συμπαγή υγρό θάλαμο πάγκου 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 έναν υγρό θάλαμο πάγκου, ο χώρος του θερμαντήρα συχνά ορίζεται από το τοίχωμα της δεξαμενής στη μία πλευρά, τη διαδρομή του φορέα πλακών στην άλλη και τον πυθμένα της δεξαμενής από κάτω. 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 συμπαγείς θαλάμους υγρού πάγκου
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 έναν περιορισμένο χώρο-θάλαμο, η επίτευξη αυτού του εμβαδού επιφάνειας απαιτεί μια συμπαγή διαμόρφωση σε σχήμα L- ή σε σχήμα U-.
Ένας θερμαντήρας σε σχήμα L{0}}με κάθετο τμήμα 250 mm και οριζόντιο τμήμα 350 mm παρέχει θερμαινόμενο μήκος 600 mm. Σε διάμετρο θήκης 50 mm, που παρέχει περίπου 942 cm² επιφάνειας-λιγότερο από το μισό της απαίτησης. Απαιτείται μια διαμόρφωση πολλαπλών-περασμάτων με πρόσθετα περάσματα.
| Διαμόρφωση θερμαντήρα | Θερμαινόμενο μήκος | Επιφάνεια στα 32 mm | Επιφάνεια στα 50 mm | Τοποθετείται σε υποδοχή 150 mm |
|---|---|---|---|---|
| Ευθεία, 250 χλστ | 250 χλστ | 250 cm² | 393 cm² | Ναι, αλλά ανεπαρκής περιοχή |
| -σχήμα L, 250 + 350 mm | 600 χλστ | 600 cm² | 942 cm² | Ναί |
| Σχήμα U-, 250 + 200 + 250 mm | 700 χλστ | 700 cm² | 1.100 cm² | Ναί |
| Πολλαπλές-πάσες, 4 × 250 mm | 1.000 χλστ | 1.000 cm² | 1.571 cm² | Ναί |
| Πολλαπλά-πάσα, 7 × 250 mm | 1.750 χλστ | 1.750 cm² | 2.749 cm² | Σφιχτή εφαρμογή |
Διαμορφώσεις θερμαντήρα για ισχύ 2,5 kW σε 1,0 W/cm² σε συμπαγή θάλαμο
Τοποθέτηση του θερμαντήρα στην υποδοχή
Ο θερμαντήρας πρέπει να χωράει μέσα από το άνοιγμα της φλάντζας και στη διαθέσιμη υποδοχή. Ένας θερμαντήρας με πλάτος 350 mm δεν χωράει μέσα από ένα άνοιγμα φλάντζας 100 mm. Η λύση είναι να προσανατολίσετε τη θερμάστρα κατακόρυφα έτσι ώστε το πλάτος της να ευθυγραμμίζεται με το βάθος της σχισμής και το πάχος της να ευθυγραμμίζεται με το άνοιγμα της φλάντζας.
Ένας θερμαντήρας πολλαπλών διελεύσεων με θερμαινόμενο μήκος 250 mm, πλάτος 350 mm και διάμετρο δέσμης 50 mm μπορεί να εισαχθεί μέσω ενός ανοίγματος φλάντζας 100 mm εάν η διάμετρος της δέσμης 50 mm είναι ευθυγραμμισμένη με το άνοιγμα. Μόλις μπει στη δεξαμενή, ο θερμαντήρας περιστρέφεται στη θέση του.
Ομοιομορφία ροής και θερμοκρασίας σε στενούς χώρους
Σε έναν συμπαγή θάλαμο, η ροή γύρω από τον θερμαντήρα συχνά περιορίζεται 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 κατανείμει τη ροή πιο ομοιόμορφα γύρω από τη θερμάστρα. 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.
Υλικό και Κατασκευή για Service Ημιαγωγών
Τα εργαλεία ημιαγωγών απαιτούν συχνά υλικά- υψηλής καθαρότητας. Το περίβλημα PTFE θα πρέπει να είναι παρθένο, μη γεμισμένο πολυμερές με χαμηλή ικανότητα εξαγωγής. 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 στο θάλαμο
Ένας τυπικός θερμαντήρας σπάνια ταιριάζει σε έναν συμπαγή υγρό θάλαμο πάγκου. Ο διαθέσιμος χώρος είναι πολύ μικρός, το σχήμα είναι πολύ ακανόνιστο και οι απαιτήσεις καθαρότητας είναι πολύ αυστηρές. Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με σχεδιασμό πολλαπλών-περασμάτων, συμπαγές αποτύπωμα και σφραγισμένο περίβλημα τερματικού αντιμετωπίζει τη βασική αιτία του περιορισμού χώρου. 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. Για εγκαταστάσεις με συμπαγείς θαλάμους, αυτή η συγκεκριμένη προσέγγιση-εφαρμογής παρέχει την απαιτούμενη επιφάνεια εντός του διαθέσιμου χώρου.
