Postrojenje za proizvodnju poluvodiča bilo je potrebno za zamjenu pokvarenog PTFE grijača za uranjanje u kompaktnom mokrom stolnom alatu. Dostupni prostor bio je prorez širine 150 mm duž stijenke spremnika, dubine 400 mm, s otvorom prirubnice od 100 mm. Potrebna snaga bila je 2,5 kW. Standardni kataloški grijači bili su ili preširoki, predugi ili previsoke gustoće u vatima za prostor. Objekt je trebao prilagođeni grijač koji odgovara utoru i radi sigurnom gustoćom vata.
Određivanje PTFE uronjenog grijača za prostor-ograničeni poluvodički alat zahtijeva drugačiji pristup od određivanja za veliki spremnik za oblaganje. Prostorna ograničenja su stroža, kemija je često agresivnija, a zahtjevi za ujednačenošću temperature zahtjevniji. Specifikacija mora uravnotežiti gustoću vata, površinu i fizičko uklapanje unutar vrlo male omotnice.
Analiza prostornih ograničenja
Prvi korak je precizno mapiranje raspoloživog prostora. U poluvodičkom alatu prostor grijača često je definiran stijenkom spremnika s jedne strane, putanjom nosača pločice s druge strane i dnom spremnika ispod. Dostupni volumen može biti nepravilnog oblika koji standardni grijač ne može ispuniti.
Ključne dimenzije su najveća širina, najveća dubina, najveća visina i razmak od pokretnih dijelova. Otvor prirubnice definira najveći promjer grijača koji se može umetnuti. Dubina uranjanja definira korisnu grijanu duljinu.
| Dimenzija | Tipično ograničenje | Utjecaj na dizajn grijača |
|---|---|---|
| Dostupna širina | 100–200 mm | Ograničava širinu grijača |
| Dostupna dubina | 300–500 mm | Ograničava grijanu duljinu |
| Otvor prirubnice | 80–150 mm | Ograničava umetanje grijača |
| Dubina uranjanja | 200–400 mm | Ograničava grijanu duljinu |
| Odobrenje prijevozniku | 50–100 mm | Ograničava izbočenje |
Ograničenja prostora u poluvodičkim mokrim stolnim alatima
Izračun gustoće u vatima i površine
Rad od 2,5 kW pri sigurnoj gustoći vata od 1,0 W/cm² zahtijeva 2500 cm² površine plašta. U prostor-ograničenom alatu, postizanje te površine zahtijeva kompaktnu više-konfiguraciju prolaza.
Pri promjeru plašta od 50 mm, 2500 cm² zahtijeva 1592 mm grijane duljine. U spremniku dubine 400 mm s 300 mm korisnog uranjanja, to znači šest prolaza od po 265 mm. Više{10}}paket stane unutar otiska od približno 300 × 250 mm.
| Promjer omotača | Površina na 100 mm | Grijana duljina za 2500 cm² | Prolazi na 300 mm | Otisak stopala |
|---|---|---|---|---|
| 32 mm | 100 cm² | 2.500 mm | 9 | 300 × 250 mm |
| 40 mm | 126 cm² | 1.984 mm | 7 | 300 × 220 mm |
| 50 mm | 157 cm² | 1.592 mm | 6 | 300 × 200 mm |
| 63 mm | 198 cm² | 1263 cm² | 5 | 300 × 180 mm |
Više{0}}konfiguracije za rad od 2,5 kW pri 1,0 W/cm²
Postavljanje više{0}}pas paketa u utor
Više{0}}paket mora proći kroz otvor prirubnice i u dostupni utor. Svežanj širine 200 mm neće proći kroz otvor prirubnice od 100 mm. Rješenje je usmjeriti prolaze okomito tako da snop bude uzak u jednom smjeru, a širok u drugom, i umetnuti ga kroz prirubnicu u uskom smjeru.
Svežanj sa šest prolaza promjera 50 mm razmaknutih 30 mm ima širinu od približno 6 × 50 + 5 × 30=450 mm u jednom smjeru i 50 mm u drugom smjeru. Ako je otvor prirubnice 100 mm, snop se može umetnuti tako da je dimenzija od 50 mm poravnata s otvorom, a zatim se zakrenuti na mjesto.
| Konfiguracija paketa | Širina (prolazi) | Dubina (promjer prolaza) | Odgovara prirubnici od 100 mm | Odgovara utoru od 150 mm |
|---|---|---|---|---|
| 4 prolaza, 50 mm, razmak 30 mm | 290 mm | 50 mm | Da (rotirano) | Da |
| 5 prolaza, 50 mm, razmak 30 mm | 370 mm | 50 mm | Da (rotirano) | Da |
| 6 prolaza, 50 mm, razmak 30 mm | 450 mm | 50 mm | Da (rotirano) | Marginalni |
| 6 prolaza, 40 mm, razmak 25 mm | 365 mm | 40 mm | Da (rotirano) | Da |
Konfiguracije snopa i uklapanje kroz otvore prirubnice
Ujednačenost protoka i temperature u uskim prostorima
U prostor-ograničenom alatu, protok oko grijača često je ograničen obližnjom stijenkom spremnika i nosačem pločica. Protok može biti neravnomjeran, s velikom brzinom s jedne strane i malom s druge strane. To može stvoriti vruće točke na strani-niske brzine.
Perforirana pregrada ili vodilica protoka mogu ravnomjernije rasporediti protok oko snopa. Pregrada treba biti dizajnirana tako da stane u raspoloživi prostor i usmjerava protok kroz raspore između prolaza. Mali eduktor također se može koristiti za povećanje lokalne brzine.
Materijal i konstrukcija za usluge poluvodiča
Poluvodički alati često zahtijevaju-materijale visoke čistoće. PTFE omotač trebao bi biti od čistog, neispunjenog polimera s niskom ekstrakcijom. Prirubnica treba biti od čvrstog PTFE ili nehrđajućeg čelika obloženog PTFE-om. Kućište terminala treba biti zabrtvljeno i odzračeno kako bi se spriječila kontaminacija.
Prije ugradnje grijač je potrebno očistiti i pasivizirati. Sva zaostala proizvodna ulja ili čestice mogu zagaditi procesnu kupelj.
Kada standardni grijač ne može postaviti alat
Standardni grijač rijetko odgovara-poluvodičkom alatu ograničenog prostora. Dostupni prostor je premalen, oblik je previše nepravilan, a zahtjevi za čistoćom su prestrogi. Prilagođena konfiguracija PTFE uronjenog grijača s kompaktnim više-snopom prolaza, čvrstom PTFE prirubnicom i zatvorenim kućištem terminala dizajnirana je za određeni alat. Proces specifikacije zahtijeva raspoložive dimenzije prostora, otvor prirubnice, dubinu uranjanja, kemijski sastav kupke, potrebnu snagu u vatima i zahtjeve za čistoćom.
