U Prughjettu 909 Very Large Scale Integrated Circuit Factory hè un prughjettu di custruzzione maiò di l'industria elettronica di u mo paese durante u Novu Pianu Quinquennale per pruduce chips cù una larghezza di linea di 0,18 microns è un diametru di 200 mm.
A tecnulugia di fabricazione di circuiti integrati à grande scala ùn implica micca solu tecnulugii d'alta precisione cum'è micro-machinering, ma ancu mette elevate esigenze di purità di gas.
L'approvvigionamentu di gas in massa per u Prughjettu 909 hè furnitu da una joint venture trà Praxair Utility Gas Co., Ltd di i Stati Uniti è partiti pertinenti in Shanghai per stabilisce inseme una pianta di produzzione di gas. edifiziu, chì copre una superficie di circa 15 000 metri quadrati. Purezza è esigenze di output di diversi gasi
L'azotu d'alta purezza (PN2), l'azotu (N2) è l'ossigenu d'alta purezza (PO2) sò prudutti da a separazione di l'aria. L'idrogenu d'alta purezza (PH2) hè pruduttu da l'elettrolisi. L'Argon (Ar) è l'helium (He) sò acquistati fora. U quasi-gas hè purificatu è filtratu per l'usu in u Prughjettu 909. U gasu speciale hè furnitu in buttigli, è l'armadiu di buttiglia di gasu hè situatu in l'attellu ausiliariu di a pianta di pruduzzione di circuit integratu.
L'altri gasi includenu ancu u sistema CDA di l'aria compressa secca pulita, cù un voluminu di usu di 4185m3 / h, un puntu di rugiada di pressione di -70 ° C, è una dimensione di particella di micca più di 0.01um in u gasu à u puntu di usu. Sistema di respirazione d'aria compressa (BA), volume d'usu 90m3 / h, puntu di rugiada di pressione 2℃, dimensione di particella in u gasu à u puntu d'usu ùn hè micca più grande di 0.3um, sistema di vacuum di prucessu (PV), volume d'usu 582m3 / h, gradu di vacuum à u puntu di usu -79993Pa . U sistema di vacuum (HV) di pulizia, u voluminu di usu 1440m3 / h, u gradu di vacuum à u puntu di usu -59995 Pa. A stanza di u compressore d'aria è a stanza di a pompa di vacuum sò tramindui situati in l'area di a fabbrica di u prugettu 909.
Selezzione di materiali di pipa è accessori
U gasu utilizatu in a produzzione VLSI hà esigenze di pulizia estremamente elevate.Pipeline di gas d'alta purezzasò generalmente usati in ambienti di pruduzzione pulita, è u so cuntrollu di limpezza deve esse coherente o più altu ch'è u livellu di pulizia di u spaziu in usu! Inoltre, i pipelines di gasu d'alta purezza sò spessu usati in ambienti di produzzione pulita. L'idrogenu puru (PH2), l'ossigenu d'alta purezza (PO2) è certi gasi spiciali sò gasi inflammabili, splusivi, di supportu di combustione o tossichi. Se u sistema di pipeline di gasu hè impropriamente cuncepitu o i materiali sò scelti in modu impropriu, micca solu a purità di u gasu utilizatu à u puntu di gasu diminuirà, ma ancu falla. Soddisfa i requisiti di u prucessu, ma ùn hè micca sicuru d'utilizà è pruvucarà a contaminazione à a fabbrica pulita, affettendu a sicurità è a pulizia di a fabbrica pulita.
A guaranzia di a qualità di u gasu d'alta purezza à u puntu di usu ùn dipende micca solu da a precisione di a pruduzzione di gas, l'equipaggiu di purificazione è i filtri, ma hè ancu affettatu in larga misura da parechji fatturi in u sistema di pipeline. S'ellu ci contanu nantu à l'equipaggiu di produzzione di gas, l'equipaggiu di purificazione è i filtri Hè simplicemente sbagliatu impone esigenze di precisione infinitamente più elevate per cumpensà u disignu di sistema di tubazione di gas impropriu o a selezzione di materiale.
Durante u prucessu di cuncepimentu di u prughjettu 909, avemu seguitu u "Codice per Design di Piante Pulite" GBJ73-84 (u standard attuale hè (GB50073-2001)), "Codice per u Disegnu di Stazioni d'Aria Cumpressa" GBJ29-90, "Codice per u Disegnu di Stazioni di Ossigenu" GB50030-91 , "Codice per u Disegnu di Stazioni di Idrogenu è Ossigenu" GB50177-93, è e misure tecniche pertinenti per a selezzione di materiali di pipeline è accessori. "Codice per u Disegnu di Piante Pulite" stipula a selezzione di materiali di pipeline è valvole cum'è seguente:
(1) Se a purezza di u gasu hè più grande o uguale à 99,999% è u puntu di rugiada hè più bassu di -76 ° C, 00Cr17Ni12Mo2Ti tubu d'acciaio inossidabile à pocu carbonu (316L) cù un muru internu electropolished o un tubu d'acciaio inox OCr18Ni9 (304) cù U muru internu electropolished deve esse usatu. A vàlvula deve esse una valvula di diafragma o valvola a soffietto.
(2) Se a purità di u gasu hè più grande o uguale à 99,99% è u puntu di rugiada hè più bassu di -60 ° C, deve esse usatu un tubu d'acciaio inox OCr18Ni9 (304) cù un muru internu electropolished. Eccettu per i valdi di soffiu chì deve esse aduprati per i pipelines di gasu combustibile, i valvuli di sfera deve esse usatu per altri gasdutti.
(3) Se u puntu di rugiada di l'aria compressa secca hè più bassu di -70 ° C, deve esse usatu pipa d'acciaio inox OCr18Ni9 (304) cù muru internu pulitu. Se u puntu di rugiada hè più bassu di -40 ℃, deve esse usatu un tubu d'acciaio inox OCr18Ni9 (304) o un tubu d'acciaio senza saldatura galvanizatu à caldo. A vàlvula deve esse una vàlvula di soffiu o una vàlvula di bola.
(4) U materiale di a valvula deve esse cumpatibile cù u materiale di pipa di cunnessione.
Sicondu i requisiti di e specificazioni è e misure tecniche pertinenti, cunsideremu principalmente i seguenti aspetti quandu selezziunate i materiali di pipeline:
(1) A permeabilità di l'aria di i materiali di pipa deve esse chjuca. I tubi di diversi materiali anu diverse permeabilità à l'aria. Se i tubi cù una permeabilità di l'aria più grande sò selezziunati, a contaminazione ùn pò micca esse eliminata. I tubi d'acciaio inossidabile è i tubi di rame sò megliu per impediscenu a penetrazione è a corrosione di l'ossigenu in l'atmosfera. Tuttavia, postu chì i tubi d'acciaio inox sò menu attivi cà i tubi di ramu, i tubi di ramu sò più attivi per permette à l'umidità in l'atmosfera di penetrà in a so superficia interna. Per quessa, quandu selezziunate i pipi per i pipeline di gasu d'alta purezza, i tubi d'acciaio inox devenu esse a prima scelta.
(2) A superficia interna di u materiale di pipa hè adsorbita è hà un picculu effettu nantu à l'analisi di u gasu. Dopu chì a pipa d'acciaio inossidabile hè trattata, una certa quantità di gas serà ritenuta in u so lattice metallicu. Quandu u gasu d'alta purezza passa, sta parte di u gas entre in u flussu di l'aria è pruvucarà a contaminazione. À u listessu tempu, per via di l'adsorption è l'analisi, u metale nantu à a superficia interna di a pipa pruducia ancu una certa quantità di polvere, causannu a contaminazione di u gasu d'alta purezza. Per i sistemi di tubazioni cù purezza sopra u 99,999% o u nivellu di ppb, 00Cr17Ni12Mo2Ti tubu in acciaio inox à pocu carbonu (316L) deve esse usatu.
(3) A resistenza à l'usura di i tubi d'acciaio inossidabile hè megliu cà quella di i tubi di rame, è a polvera metallica generata da l'erosione di u flussu d'aria hè relativamente menu. Attelli di pruduzzione cù esigenze più altu per a pulizia ponu aduprà tubi d'acciaio inossidabile à pocu carbonu 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) o tubi d'acciaio inossidabile OCr18Ni9 (304), i tubi di rame ùn anu micca esse usatu.
(4) Per i sistemi di tubazioni cù purità di gas sopra 99,999% o livelli di ppb o ppt, o in camere pulite cù livelli di purezza di l'aria di N1-N6 specificati in u "Codice di Disegnu di Fabbrica Pulita", tubi ultra-puliti oTubi EP ultra-pulitideve esse usatu. Pulite "tubu pulitu cù superficia interna ultra-liscia".
(5) Alcuni di i sistemi di pipeline di gas speciali utilizati in u prucessu di produzzione sò gasi altamente corrosivi. I tubi in questi sistemi di pipeline devenu aduprà tubi d'acciaio inox resistenti à a corrosione cum'è tubi. Altrimenti, i tubi seranu dannighjati da a corrosione. Se i punti di corrosione si trovanu nantu à a superficia, i tubi d'acciaio senza saldatura ordinariu o i tubi d'acciaio saldati galvanizzati ùn anu micca esse usatu.
(6) In principiu, tutte e cunnessione di u gasu deve esse saldata. Siccomu a saldatura di tubi d'acciaio galvanizatu distrughjerà a strata galvanizzata, i tubi d'azzaru galvanizatu ùn sò micca usati per i tubi in camere pulite.
Pigliendu i fatturi sopra in cunsiderà, i tubi di gasodu è valvule selezziunati in u prughjettu &7& sò i seguenti:
I tubi di u sistema di azotu d'alta purità (PN2) sò fatti di tubi d'acciaio inox bassu di carbonu 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) cù pareti internu electropolished, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u stessu materiale.
I tubi di u sistema di nitrogenu (N2) sò fatti di 00Cr17Ni12Mo2Ti tubi d'acciaio inossidabile à pocu carbonu (316L) cù pareti internu electropolished, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u listessu materiale.
I tubi di u sistema di l'idrogenu d'alta purezza (PH2) sò fatti di tubi d'acciaio inox bassu di carbonu 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) cù pareti internu electropolished, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u listessu materiale.
I tubi di u sistema di l'ossigenu d'alta purezza (PO2) sò fatti di tubi d'acciaio inox bassu di carbonu 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) cù pareti internu elettro-puliti, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u listessu materiale.
I tubi di u sistema Argon (Ar) sò fatti di 00Cr17Ni12Mo2Ti tubi d'acciaio inossidabile (316L) à pocu carbonu cù pareti internu electropolished, è valvole in acciaio inox di u listessu materiale sò usati.
I tubi di sistema di l'helium (He) sò fatti di 00Cr17Ni12Mo2Ti 00Cr17Ni12Mo2Ti tubi d'acciaio inossidabile (316L) cù pareti internu electropolished, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u listessu materiale.
I tubi di u sistema di l'aria compressa secca (CDA) sò fatti di tubi d'acciaio inox OCr18Ni9 (304) cù pareti internu pulite, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u listessu materiale.
I tubi di u sistema di l'aria compressa (BA) di respirazione sò fatti di tubi d'acciaio inossidabile OCr18Ni9 (304) cù pareti interni lucidati, è e valvole sò fatte di valvole di bola in acciaio inox di u stessu materiale.
I tubi di u sistema di vacuum di prucessu (PV) sò fatti di tubi UPVC, è i valvuli sò fatti di valvole di farfalla di vacuum fatti di u stessu materiale.
I tubi di u sistema di vacuum di pulizia (HV) sò fatti di tubi UPVC, è i valvuli sò fatti di valvole di farfalla di vacuum fatti di u stessu materiale.
I pipi di u sistema di gasu spiciali sò tutti fatti di 00Cr17Ni12Mo2Ti tubi d'acciaio inox bassu di carbonu (316L) cù pareti internu electropolished, è e valvole sò fatte di valvole in acciaio inox di u listessu materiale.
3 Custruzzione è stallazione di pipelines
3.1 Sezione 8.3 di u "Clean Factory Building Design Code" stipula e seguenti disposizioni per e cunnessione di pipeline:
(1) I cunnessi di i tubi duveranu esse saldati, ma i tubi d'acciaio galvanizzati à caldo deve esse filettati. U materiale di sigillatura di e cunnessione filettate deve esse cumpletu cù i requisiti di l'articulu 8.3.3 di sta specificazione.
(2) I tubi di l'acciaio inossidabile duveranu esse cunnessi da saldatura à l'arcu di argon è saldatura a testa o saldatura di socket, ma i tubi di gasu d'alta purezza deve esse cunnessi da saldatura a testa senza marchi nantu à u muru internu.
(3) A cunnessione trà i pipelines è l'equipaggiu deve esse cumpletu cù i requisiti di cunnessione di l'equipaggiu.
(4) A cunnessione trà pipelines è valves deve esse cumpletu cù e seguenti regulazioni
① U materiale di sigillatura chì cunnetta i tubi di gasu d'alta purezza è e valvole deve aduprà guarnizioni metalliche o doppia ferrules secondu e esigenze di u prucessu di produzzione è e caratteristiche di gas.
②U materiale di sigillatura à a cunnessione filettata o flange deve esse politetrafluoroetilene.
3.2 Sicondu i requisiti di e specificazioni è e misure tecniche pertinenti, a cunnessione di i pipeline di gas d'alta purezza deve esse saldata quant'è pussibule. A saldatura diretta a testa deve esse evitata durante a saldatura. Manichi di pipa o ghjunti finiti deve esse usatu. I manichi di pipa duveranu esse fatti di u listessu materiale è a liscia di a superficia interna cum'è i pipi. Livellu, durante a saldatura, in ordine per impediscenu l'ossidazione di a parti di saldatura, u gasu protettivu puru deve esse introduttu in u tubu di saldatura. Per i tubi d'acciaio inossidabile, a saldatura d'argonu deve esse usata, è u gasu d'argon di a listessa purezza deve esse introduttu in a pipa. A cunnessione filettata o a cunnessione filettata deve esse usata. Quandu si cunnetta i flange, i ferruli devenu esse usatu per cunnessione filettati. Eccettu per i tubi di l'ossigenu è i tubi di l'idrogenu, chì anu da aduprà gaskets metalliche, altri tubi duveranu aduprà gaskets di politetrafluoroethylene. Applicà una piccula quantità di gomma di silicone à i gaskets serà ancu efficace. Aumentà l'effettu di sigillatura. Misure simili duveranu esse pigliate quandu i cunnessione di flange sò fatti.
Prima di principià u travagliu di stallazione, una ispezione visuale dettagliata di i tubi,raccordi, valves, etc. deve esse realizatu. U muru internu di i tubi d'acciaio inossidabile ordinariu deve esse pickled prima di a stallazione. I tubi, fittings, valves, etc. di pipelines d'ossigenu deve esse strettamente pruibitu da l'oliu, è deve esse strettu sgrassatu secondu i requisiti pertinenti prima di a stallazione.
Prima chì u sistema hè stallatu è misu in usu, u sistema di pipeline di trasmissione è distribuzione deve esse purgatu cumplettamente cù u gasu di alta purezza furnitu. Stu ùn solu soffia luntanu i particeddi polvara ca accidintali cadutu in u sistemu durante u prucessu di stallazione, ma dinù ghjucà un rolu di siccà in u sistemu pipeline, caccià parte di u gasu chì cuntene umidità assorbita da u muru pipa è ancu u materiale pipa.
4. Test di pressione Pipeline è accettazione
(1) Dopu chì u sistema hè stallatu, l'ispezione radiugrafica 100% di i tubi chì trasportanu fluidi altamente tossichi in pipeline di gas speciali deve esse realizatu, è a so qualità ùn deve esse più bassa di u Livellu II. L'altri tubi sò sottumessi à l'ispezione radiugrafica di campionamentu, è u rapportu di ispezione di campionamentu ùn deve esse menu di 5%, a qualità ùn deve esse più bassa di u gradu III.
(2) Dopu avè passatu l'ispezione non distruttiva, deve esse realizatu una prova di pressione. Per assicurà a secchezza è a pulizia di u sistema di tubazioni, ùn deve esse realizatu una prova di pressione idraulica, ma deve esse usata una prova di pressione pneumatica. A prova di pressione di l'aria deve esse realizatu cù nitrogenu o aria compressa chì currisponde à u livellu di pulizia di a stanza pulita. A pressione di prova di u pipeline deve esse 1,15 volte a pressione di disignu, è a pressione di prova di u pipeline di vacuum deve esse 0,2MPa. Durante a prova, a pressione deve esse aumentata gradualmente è lentamente. Quandu a pressione cresce à u 50% di a pressione di prova, se ùn si trova micca anormalità o fuga, cuntinueghja à aumentà a pressione à u passu à u 10% di a pressione di prova, è stabilizza a pressione per 3 minuti à ogni livellu finu à a pressione di prova. . Stabilizà a pressione per 10 minuti, dopu riduce a pressione à a pressione di u disignu. U tempu di arrestu di pressione deve esse determinatu secondu i bisogni di rilevazione di perdite. L'agentu spumante hè qualificatu s'ellu ùn ci hè micca fuga.
(3) Dopu chì u sistema di vacu passa a prova di pressione, deve ancu fà una prova di gradu di vacuum di 24 ore secondu i ducumenti di designu, è a tarifa di pressurizazione ùn deve esse più di 5%.
(4) Test di fuga. Per i sistemi di pipeline di qualità ppb è ppt, secondu e specificazioni pertinenti, nisuna fuga ùn deve esse cunsiderata cum'è qualificata, ma a prova di quantità di fuga hè aduprata durante u disignu, vale à dì, a prova di quantità di fuga hè realizata dopu a prova di tenuta à l'aria. A pressione hè a pressione di travagliu, è a pressione hè firmata per 24 ore. A fuga media oraria hè menu o uguale à 50ppm cum'è qualificatu. U calculu di a fuga hè u seguente:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
In a formula:
Fuga in una ora (%)
P1-Pressione assoluta à u principiu di a prova (Pa)
P2-Pressione assoluta à a fine di a prova (Pa)
T1-température absolue au début de l'essai (K)
T2-température absolue à la fin de l'essai (K)
Tempu di post: Dec-12-2023