Công nghệ đường ống dẫn khí có độ tinh khiết cao là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp khí có độ tinh khiết cao, là công nghệ then chốt để đưa khí có độ tinh khiết cao theo yêu cầu đến điểm sử dụng mà vẫn đảm bảo chất lượng;Công nghệ đường ống dẫn khí có độ tinh khiết cao bao gồm thiết kế chính xác của hệ thống, lựa chọn phụ tùng và phụ kiện, xây dựng và lắp đặt cũng như thử nghiệm.Trong những năm gần đây, các yêu cầu ngày càng khắt khe về độ tinh khiết và hàm lượng tạp chất của khí có độ tinh khiết cao trong sản xuất các sản phẩm vi điện tử được thể hiện bằng các mạch tích hợp quy mô lớn đã khiến công nghệ đường ống dẫn khí có độ tinh khiết cao ngày càng được quan tâm và chú trọng.Sau đây là tổng quan ngắn gọn về đường ống khí có độ tinh khiết cao từ việc lựa chọn vật liệuof thi công, cũng như nghiệm thu và quản lý hàng ngày.
Các loại khí phổ biến
Phân loại các loại khí thông dụng trong ngành điện tử：
khí thông thường（Khí gas）: hiđro (H2), nitơ (N2), oxi (O2), argon (A2), vân vân.
khí đặc biệtlà SiH4 ,PH3 ,B2H6 ,A8H3 ,CL ,HCL,CF4 ,NH3,POCL3, SIH2CL2 SIHCL3,NH3, BCL3 ,SIF4 ,CLF3 ,khí CO,C2F6, N2O,F2,HF,HBR SF6…… vân vân.
Các loại khí đặc biệt thường có thể được phân loại là ăn mònkhí ga, độc hạikhí ga, dễ cháykhí ga, dễ cháykhí ga, trơkhí ga, v.v ... Các loại khí bán dẫn thường được sử dụng thường được phân loại như sau.
(i) Ăn mòn/độc hạikhí ga: HCl , BF3, WF6, HBr , SiH2Cl2,NH3, PH3, Cl2, BCl3…vân vân.
(ii) tính dễ cháykhí ga:H2,CH4, SiH4, PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2,CH3F, CO…v.v.
(iii) khả năng cháykhí ga: Ô2, Cl2, N2Ô, NF3… vân vân.
(iv) Trơkhí ga: N2, CF4, C2F6, C4F8,SF6, CO2, Ne, Kr, He…v.v.
Nhiều khí bán dẫn có hại cho cơ thể con người.Đặc biệt, một số loại khí này, chẳng hạn như SiH4 tự bốc cháy, chỉ cần bị rò rỉ sẽ phản ứng dữ dội với ôxy trong không khí và bắt đầu bốc cháy;và AsH3rất độc hại, bất kỳ rò rỉ nhỏ nào cũng có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con người, chính vì những nguy hiểm rõ ràng này nên yêu cầu về thiết kế hệ thống an toàn đặc biệt cao.
Phạm vi ứng dụng của khí
Là một nguyên liệu cơ bản quan trọng của ngành công nghiệp hiện đại, các sản phẩm khí được sử dụng rộng rãi và một số lượng lớn khí thông thường hoặc khí đặc biệt được sử dụng trong luyện kim, thép, dầu khí, công nghiệp hóa chất, máy móc, điện tử, thủy tinh, gốm sứ, vật liệu xây dựng, xây dựng , chế biến thực phẩm, dược phẩm và các ngành y tế.Ứng dụng của khí có tác động quan trọng đến công nghệ cao của các lĩnh vực này nói riêng và là khí nguyên liệu hay khí xử lý không thể thiếu của nó.Chỉ với nhu cầu và sự thúc đẩy của nhiều ngành công nghiệp mới và khoa học và công nghệ hiện đại, các sản phẩm của ngành công nghiệp khí mới có thể phát triển nhảy vọt về chủng loại, chất lượng và số lượng.
Ứng dụng khí trong công nghiệp vi điện tử và bán dẫn
Việc sử dụng khí luôn đóng một vai trò quan trọng trong quy trình bán dẫn, đặc biệt là quy trình bán dẫn đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, từ ULSI, TFT-LCD truyền thống đến ngành công nghiệp cơ điện vi mô (MEMS) hiện nay, tất cả sử dụng cái gọi là quy trình bán dẫn làm quy trình sản xuất sản phẩm.Độ tinh khiết của khí có tác động quyết định đến hiệu suất của các thành phần và năng suất sản phẩm, và sự an toàn của việc cung cấp khí có liên quan đến sức khỏe của nhân viên và sự an toàn của hoạt động của nhà máy.
Tầm quan trọng của đường ống có độ tinh khiết cao trong vận chuyển khí có độ tinh khiết cao
Trong quá trình nấu chảy thép không gỉ và tạo ra vật liệu, khoảng 200g khí có thể được hấp thụ trên mỗi tấn.Sau khi xử lý thép không gỉ, không chỉ bề mặt của nó dính các chất gây ô nhiễm khác nhau, mà mạng lưới kim loại của nó cũng hấp thụ một lượng khí nhất định.Khi có luồng khí đi qua đường ống, kim loại hấp thụ phần khí này sẽ quay trở lại luồng khí làm ô nhiễm khí tinh khiết.Khi luồng không khí trong ống là dòng chảy không liên tục, ống sẽ hấp thụ khí dưới áp suất và khi luồng không khí ngừng đi qua, khí được ống hấp phụ tạo thành áp suất giảm để phân giải và khí được phân giải cũng đi vào khí tinh khiết trong ống như tạp chất.Đồng thời, quá trình hấp phụ và phân giải được lặp lại, do đó kim loại trên bề mặt bên trong của ống cũng tạo ra một lượng bột nhất định và các hạt bụi kim loại này cũng gây ô nhiễm khí tinh khiết bên trong ống.Đặc tính này của ống là cần thiết để đảm bảo độ tinh khiết của khí vận chuyển, không chỉ đòi hỏi bề mặt bên trong ống có độ nhẵn rất cao mà còn phải có khả năng chống mài mòn cao.
Khi sử dụng khí có đặc tính ăn mòn mạnh, phải sử dụng ống thép không gỉ chống ăn mòn cho đường ống.Nếu không, đường ống sẽ tạo ra các vết ăn mòn trên bề mặt bên trong do ăn mòn, và trong trường hợp nghiêm trọng, sẽ có một diện tích lớn kim loại bị tước hoặc thậm chí thủng, sẽ làm ô nhiễm khí tinh khiết được phân phối.
Sự kết nối của các đường ống truyền tải và phân phối khí có độ tinh khiết cao và độ sạch cao với tốc độ dòng chảy lớn.
Về nguyên tắc, tất cả chúng đều được hàn và các ống được sử dụng phải không có sự thay đổi về tổ chức khi hàn.Các vật liệu có hàm lượng carbon quá cao có thể dẫn đến tính thấm khí của các bộ phận hàn khi hàn, điều này tạo ra sự xâm nhập lẫn nhau của khí bên trong và bên ngoài đường ống và phá hủy độ tinh khiết, khô và sạch của khí truyền dẫn, dẫn đến mất tất cả những nỗ lực của chúng tôi.
Tóm lại, đối với đường ống dẫn khí có độ tinh khiết cao và khí đặc biệt, cần sử dụng phương pháp xử lý đặc biệt ống thép không gỉ có độ tinh khiết cao, để chế tạo hệ thống đường ống có độ tinh khiết cao (bao gồm đường ống, phụ kiện, van, VMB, VMP) trong phân phối khí có độ tinh khiết cao chiếm một nhiệm vụ quan trọng.
Khái niệm chung về công nghệ sạch cho đường ống truyền tải và phân phối
Việc truyền tải khí sạch và tinh khiết cao bằng đường ống có nghĩa là có một số yêu cầu hoặc biện pháp kiểm soát nhất định đối với ba khía cạnh của khí được vận chuyển.
Độ tinh khiết của khí: Hàm lượng khí quyển tạp chất trong khí Độ tinh khiết của khí: Hàm lượng khí quyển tạp chất trong khí, thường được biểu thị bằng phần trăm độ tinh khiết của khí, chẳng hạn như 99,9999%, cũng được biểu thị bằng tỷ lệ thể tích của hàm lượng khí quyển tạp chất ppm, ppb, ppt.
Độ khô: lượng hơi ẩm vết trong khí, hay lượng gọi là độ ẩm, thường được biểu thị bằng điểm sương, chẳng hạn như điểm sương áp suất khí quyển -70.C.
Độ sạch: số lượng hạt gây ô nhiễm có trong khí, kích thước hạt µm, bao nhiêu hạt/M3 cần thể hiện, đối với khí nén, thường cũng được biểu thị bằng bao nhiêu mg/m3 cặn rắn không thể tránh khỏi, bao phủ hàm lượng dầu .
Phân loại kích thước chất gây ô nhiễm: các hạt gây ô nhiễm, chủ yếu đề cập đến việc cọ rửa đường ống, mài mòn, ăn mòn do các hạt kim loại, hạt bồ hóng trong khí quyển, cũng như các vi sinh vật, phage và các giọt ngưng tụ khí chứa hơi ẩm, v.v., theo kích thước của kích thước hạt của nó được chia thành
a) Hạt lớn – kích thước hạt trên 5μm
b) Hạt – vật liệu có đường kính từ 0,1μm-5μm
c) Hạt siêu vi mô – kích thước hạt nhỏ hơn 0,1μm.
Để tăng cường ứng dụng của công nghệ này, để có thể hiểu được kích thước hạt và đơn vị μm, một tập hợp các trạng thái hạt cụ thể được cung cấp để tham khảo
Sau đây là so sánh các hạt cụ thể
| Tên/Kích thước hạt (µm) | Tên/Kích thước hạt (µm) | Tên/ Kích thước hạt (µm) |
| Vi-rút 0,003-0,0 | Bình xịt 0,03-1 | Microdroplet aerosolized 1-12 |
| Nhiên liệu hạt nhân 0,01-0,1 | Sơn 0,1-6 | tro bay 1-200 |
| Muội than 0,01-0,3 | Sữa bột 0.1-10 | Thuốc trừ sâu 5-10 |
| Nhựa 0,01-1 | Vi khuẩn 0,3-30 | Bụi xi măng 5-100 |
| Khói thuốc lá 0,01-1 | Cát bụi 0,5-5 | Phấn hoa 10-15 |
| Silicon 0,02-0,1 | Thuốc trừ sâu 0,5-10 | Tóc người 50-120 |
| Muối kết tinh 0,03-0,5 | Bụi lưu huỳnh đậm đặc 1-11 | Cát biển 100-1200 |
Thời gian đăng: 14-Jun-2022