Mae Ffatri Cylched Integredig ar Raddfa Fawr Iawn Prosiect 909 yn brosiect adeiladu mawr yn niwydiant electroneg fy ngwlad yn ystod y Nawfed Cynllun Pum Mlynedd i gynhyrchu sglodion â lled llinell o 0.18 micron a diamedr o 200 mm.
Mae technoleg gweithgynhyrchu cylchedau integredig ar raddfa fawr iawn nid yn unig yn cynnwys technolegau manwl gywir fel micro-beiriannu, ond mae hefyd yn gosod gofynion uchel ar burdeb nwy.
Darperir y cyflenwad nwy swmp ar gyfer Prosiect 909 gan fenter ar y cyd rhwng Praxair Utility Gas Co., Ltd. o'r Unol Daleithiau a phartïon perthnasol yn Shanghai i sefydlu gwaith cynhyrchu nwy ar y cyd. Mae'r gwaith cynhyrchu nwy wrth ymyl adeilad ffatri prosiect 909, gan gwmpasu arwynebedd o tua 15,000 metr sgwâr. Gofynion purdeb ac allbwn amrywiol nwyon
Cynhyrchir nitrogen purdeb uchel (PN2), nitrogen (N2), ac ocsigen purdeb uchel (PO2) trwy wahanu aer. Cynhyrchir hydrogen purdeb uchel (PH2) trwy electrolysis. Prynir argon (Ar) a heliwm (He) o ffynonellau allanol. Caiff y nwy cwasi ei buro a'i hidlo i'w ddefnyddio ym Mhrosiect 909. Cyflenwir nwy arbennig mewn poteli, ac mae'r cabinet poteli nwy wedi'i leoli yng ngweithdy ategol y ffatri gynhyrchu cylched integredig.
Mae nwyon eraill hefyd yn cynnwys system CDA aer cywasgedig glân a sych, gyda chyfaint defnydd o 4185m3/awr, pwynt gwlith pwysau o -70°C, a maint gronynnau o ddim mwy na 0.01um yn y nwy ar y pwynt defnyddio. System anadlu aer cywasgedig (BA), cyfaint defnydd 90m3/awr, pwynt gwlith pwysau 2℃, maint gronynnau yn y nwy ar y pwynt defnyddio heb fod yn fwy na 0.3um, system gwactod proses (PV), cyfaint defnydd 582m3/awr, gradd gwactod ar y pwynt defnyddio -79993Pa. System gwactod glanhau (HV), cyfaint defnydd 1440m3/awr, gradd gwactod ar y pwynt defnyddio -59995 Pa. Mae'r ystafell cywasgydd aer a'r ystafell pwmp gwactod ill dau wedi'u lleoli yn ardal ffatri prosiect 909.
Dewis deunyddiau pibellau ac ategolion
Mae gan y nwy a ddefnyddir wrth gynhyrchu VLSI ofynion glendid uchel iawn.Piblinellau nwy purdeb uchelfel arfer yn cael eu defnyddio mewn amgylcheddau cynhyrchu glân, a dylai eu rheolaeth glendid fod yn gyson â neu'n uwch na lefel glendid y gofod sy'n cael ei ddefnyddio! Yn ogystal, defnyddir piblinellau nwy purdeb uchel yn aml mewn amgylcheddau cynhyrchu glân. Mae hydrogen pur (PH2), ocsigen purdeb uchel (PO2) a rhai nwyon arbennig yn nwyon fflamadwy, ffrwydrol, sy'n cefnogi hylosgi neu'n wenwynig. Os yw'r system biblinell nwy wedi'i chynllunio'n amhriodol neu os yw'r deunyddiau wedi'u dewis yn amhriodol, nid yn unig y bydd purdeb y nwy a ddefnyddir yn y pwynt nwy yn lleihau, ond bydd hefyd yn methu. Mae'n bodloni gofynion y broses, ond mae'n anniogel i'w ddefnyddio a bydd yn achosi llygredd i'r ffatri lân, gan effeithio ar ddiogelwch a glendid y ffatri lân.
Mae gwarant ansawdd nwy purdeb uchel ar y pwynt defnyddio nid yn unig yn dibynnu ar gywirdeb cynhyrchu nwy, offer puro a hidlwyr, ond mae hefyd yn cael ei effeithio i raddau helaeth gan lawer o ffactorau yn y system biblinellau. Os ydym yn dibynnu ar offer cynhyrchu nwy, offer puro a hidlwyr, mae'n anghywir gosod gofynion manwl gywirdeb llawer uwch i wneud iawn am ddyluniad neu ddewis deunydd system bibellau nwy amhriodol.
Yn ystod proses ddylunio prosiect 909, dilynwyd y “Cod ar gyfer Dylunio Gweithfeydd Glân” GBJ73-84 (y safon gyfredol yw (GB50073-2001)), “Cod ar gyfer Dylunio Gorsafoedd Aer Cywasgedig” GBJ29-90, “Cod ar gyfer Dylunio Gorsafoedd Ocsigen” GB50030-91, “Cod ar gyfer Dylunio Gorsafoedd Hydrogen ac Ocsigen” GB50177-93, a mesurau technegol perthnasol ar gyfer dewis deunyddiau ac ategolion piblinellau. Mae “Cod ar gyfer Dylunio Gweithfeydd Glân” yn nodi dewis deunyddiau a falfiau piblinellau fel a ganlyn:
(1) Os yw purdeb y nwy yn fwy na neu'n hafal i 99.999% a bod y pwynt gwlith yn is na -76°C, dylid defnyddio pibell ddur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda wal fewnol wedi'i electrosgleinio neu bibell ddur di-staen OCr18Ni9 (304) gyda wal fewnol wedi'i electrosgleinio. Dylai'r falf fod yn falf diaffram neu'n falf megin.
(2) Os yw purdeb y nwy yn fwy na neu'n hafal i 99.99% a'r pwynt gwlith yn is na -60°C, dylid defnyddio tiwb dur di-staen OCr18Ni9 (304) gyda wal fewnol wedi'i electrosgleinio. Ac eithrio falfiau megin y dylid eu defnyddio ar gyfer piblinellau nwy hylosg, dylid defnyddio falfiau pêl ar gyfer piblinellau nwy eraill.
(3) Os yw pwynt gwlith aer cywasgedig sych yn is na -70°C, dylid defnyddio pibell ddur di-staen OCr18Ni9 (304) gyda wal fewnol wedi'i sgleinio. Os yw'r pwynt gwlith yn is na -40℃, dylid defnyddio pibell ddur di-staen OCr18Ni9 (304) neu bibell ddur di-dor wedi'i galfaneiddio'n boeth. Dylai'r falf fod yn falf megin neu'n falf bêl.
(4) Dylai deunydd y falf fod yn gydnaws â deunydd y bibell gysylltu.
Yn ôl gofynion manylebau a mesurau technegol perthnasol, rydym yn ystyried yr agweddau canlynol yn bennaf wrth ddewis deunyddiau piblinell:
(1) Dylai athreiddedd aer deunyddiau pibellau fod yn fach. Mae gan bibellau o wahanol ddefnyddiau athreiddedd aer gwahanol. Os dewisir pibellau â athreiddedd aer mwy, ni ellir cael gwared ar lygredd. Mae pibellau dur di-staen a phibellau copr yn well am atal treiddiad a chorydiad ocsigen yn yr atmosffer. Fodd bynnag, gan fod pibellau dur di-staen yn llai egnïol na phibellau copr, mae pibellau copr yn fwy egnïol wrth ganiatáu i leithder yn yr atmosffer dreiddio i'w harwynebau mewnol. Felly, wrth ddewis pibellau ar gyfer piblinellau nwy purdeb uchel, dylai pibellau dur di-staen fod y dewis cyntaf.
(2) Mae wyneb mewnol deunydd y bibell yn cael ei amsugno ac mae ganddo effaith fach ar ddadansoddi'r nwy. Ar ôl i'r bibell ddur di-staen gael ei phrosesu, bydd rhywfaint o nwy yn cael ei gadw yn ei dellt fetel. Pan fydd nwy purdeb uchel yn mynd drwodd, bydd y rhan hon o'r nwy yn mynd i mewn i'r llif aer ac yn achosi llygredd. Ar yr un pryd, oherwydd amsugno a dadansoddi, bydd y metel ar wyneb mewnol y bibell hefyd yn cynhyrchu rhywfaint o bowdr, gan achosi llygredd i'r nwy purdeb uchel. Ar gyfer systemau pibellau â phurdeb uwchlaw 99.999% neu lefel ppb, dylid defnyddio pibell ddur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L).
(3) Mae gwrthiant gwisgo pibellau dur di-staen yn well na phibellau copr, ac mae'r llwch metel a gynhyrchir gan erydiad llif aer yn gymharol lai. Gall gweithdai cynhyrchu sydd â gofynion uwch ar gyfer glendid ddefnyddio pibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) neu bibellau dur di-staen OCr18Ni9 (304), ni ddylid defnyddio pibellau copr.
(4) Ar gyfer systemau pibellau â phurdeb nwy uwchlaw 99.999% neu lefelau ppb neu ppt, neu mewn ystafelloedd glân â lefelau glendid aer o N1-N6 a bennir yn y “Cod Dylunio Ffatri Glân”, pibellau hynod lân neuPibellau ultra-glân EPdylid ei ddefnyddio. Glanhewch “tiwb glân gydag arwyneb mewnol hynod o esmwyth”.
(5) Mae rhai o'r systemau piblinellau nwy arbennig a ddefnyddir yn y broses gynhyrchu yn nwyon cyrydol iawn. Rhaid i'r pibellau yn y systemau piblinellau hyn ddefnyddio pibellau dur di-staen sy'n gwrthsefyll cyrydiad fel pibellau. Fel arall, bydd y pibellau'n cael eu difrodi oherwydd cyrydiad. Os bydd smotiau cyrydiad yn digwydd ar yr wyneb, ni ddylid defnyddio pibellau dur di-dor cyffredin na phibellau dur wedi'u galfaneiddio wedi'u weldio.
(6) Mewn egwyddor, dylid weldio pob cysylltiad piblinell nwy. Gan y bydd weldio pibellau dur galfanedig yn dinistrio'r haen galfanedig, ni ddefnyddir pibellau dur galfanedig ar gyfer pibellau mewn ystafelloedd glân.
Gan ystyried y ffactorau uchod, mae'r pibellau a'r falfiau piblinell nwy a ddewiswyd ym mhrosiect &7& fel a ganlyn:
Mae pibellau'r system nitrogen purdeb uchel (PN2) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u electrosgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system nitrogen (N2) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u electrosgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system hydrogen purdeb uchel (PH2) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u electrosgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system ocsigen purdeb uchel (PO2) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u sgleinio'n electro, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau system Argon (Ar) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u electrosgleinio, a defnyddir falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system heliwm (He) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u electrosgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system aer cywasgedig sych glân (CDA) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen OCr18Ni9 (304) gyda waliau mewnol wedi'u sgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system aer cywasgedig anadlu (BA) wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen OCr18Ni9 (304) gyda waliau mewnol wedi'u sgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau pêl dur di-staen o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system gwactod proses (PV) wedi'u gwneud o bibellau UPVC, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau glöyn byw gwactod wedi'u gwneud o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system gwactod glanhau (HV) wedi'u gwneud o bibellau UPVC, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau glöyn byw gwactod wedi'u gwneud o'r un deunydd.
Mae pibellau'r system nwy arbennig i gyd wedi'u gwneud o bibellau dur di-staen carbon isel 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) gyda waliau mewnol wedi'u electrosgleinio, ac mae'r falfiau wedi'u gwneud o falfiau megin dur di-staen o'r un deunydd.
3 Adeiladu a gosod piblinellau
3.1 Mae Adran 8.3 o'r “Cod Dylunio Adeiladau Ffatri Glân” yn nodi'r darpariaethau canlynol ar gyfer cysylltiadau piblinell:
(1) Dylid weldio cysylltiadau pibellau, ond dylid edau pibellau dur galfanedig poeth. Rhaid i ddeunydd selio cysylltiadau edau gydymffurfio â gofynion Erthygl 8.3.3 o'r fanyleb hon.
(2) Dylid cysylltu pibellau dur di-staen trwy weldio arc argon a weldio butt neu weldio soced, ond dylid cysylltu piblinellau nwy purdeb uchel trwy weldio butt heb farciau ar y wal fewnol.
(3) Dylai'r cysylltiad rhwng piblinellau ac offer gydymffurfio â gofynion cysylltu'r offer. Wrth ddefnyddio cysylltiadau pibell, dylid defnyddio pibellau metel
(4) Dylai'r cysylltiad rhwng piblinellau a falfiau gydymffurfio â'r rheoliadau canlynol
① Dylai'r deunydd selio sy'n cysylltu piblinellau nwy purdeb uchel a falfiau ddefnyddio gasgedi metel neu ferrulau dwbl yn unol â gofynion y broses gynhyrchu a nodweddion y nwy.
②Dylai'r deunydd selio wrth y cysylltiad edau neu fflans fod yn polytetrafluoroethylene.
3.2 Yn ôl gofynion y manylebau a'r mesurau technegol perthnasol, dylid weldio cysylltiad piblinellau nwy purdeb uchel gymaint â phosibl. Dylid osgoi weldio pen-ôl uniongyrchol wrth weldio. Dylid defnyddio llewys pibell neu gymalau gorffenedig. Dylai llewys y pibell gael eu gwneud o'r un deunydd a llyfnder wyneb mewnol â'r pibellau. Yn ystod y weldio, er mwyn atal ocsideiddio'r rhan weldio, dylid cyflwyno nwy amddiffynnol pur i'r bibell weldio. Ar gyfer pibellau dur di-staen, dylid defnyddio weldio arc argon, a dylid cyflwyno nwy argon o'r un purdeb i'r bibell. Rhaid defnyddio cysylltiad edau neu gysylltiad edau. Wrth gysylltu fflansau, dylid defnyddio ferrulau ar gyfer cysylltiadau edau. Ac eithrio pibellau ocsigen a phibellau hydrogen, y dylid defnyddio gasgedi metel, dylai pibellau eraill ddefnyddio gasgedi polytetrafluoroethylene. Bydd rhoi ychydig bach o rwber silicon ar y gasgedi hefyd yn effeithiol. Gwella effaith selio. Dylid cymryd mesurau tebyg wrth wneud cysylltiadau fflans.
Cyn i'r gwaith gosod ddechrau, archwiliad gweledol manwl o'r pibellau,ffitiadau, rhaid cynnal falfiau, ac ati. Dylid piclo wal fewnol pibellau dur di-staen cyffredin cyn eu gosod. Dylid gwahardd pibellau, ffitiadau, falfiau, ac ati piblinellau ocsigen yn llym rhag olew, a dylid eu dadfrasteru'n llym yn unol â'r gofynion perthnasol cyn eu gosod.
Cyn gosod a defnyddio'r system, dylid glanhau'r system biblinellau trosglwyddo a dosbarthu yn llwyr gyda'r nwy purdeb uchel a ddanfonir. Nid yn unig y mae hyn yn chwythu'r gronynnau llwch a syrthiodd i'r system yn ddamweiniol yn ystod y broses osod, ond mae hefyd yn chwarae rhan sychu yn y system biblinellau, gan gael gwared ar ran o'r nwy sy'n cynnwys lleithder sy'n cael ei amsugno gan wal y bibell a hyd yn oed deunydd y bibell.
4. Prawf pwysau piblinell a derbyniad
(1) Ar ôl gosod y system, rhaid cynnal archwiliad radiograffig 100% o'r pibellau sy'n cludo hylifau gwenwynig iawn mewn piblinellau nwy arbennig, ac ni ddylai eu hansawdd fod yn is na Lefel II. Rhaid i bibellau eraill gael archwiliad radiograffig samplu, a ni ddylai'r gymhareb archwilio samplu fod yn llai na 5%, ni ddylai'r ansawdd fod yn is na gradd III.
(2) Ar ôl pasio'r archwiliad an-ddinistriol, dylid cynnal prawf pwysau. Er mwyn sicrhau sychder a glendid y system bibellau, ni ddylid cynnal prawf pwysau hydrolig, ond dylid defnyddio prawf pwysau niwmatig. Dylid cynnal y prawf pwysau aer gan ddefnyddio nitrogen neu aer cywasgedig sy'n cyd-fynd â lefel glendid yr ystafell lân. Dylai pwysau prawf y bibell fod yn 1.15 gwaith y pwysau dylunio, a dylai pwysau prawf y bibell wactod fod yn 0.2MPa. Yn ystod y prawf, dylid cynyddu'r pwysau'n raddol ac yn araf. Pan fydd y pwysau'n codi i 50% o'r pwysau prawf, os na chanfyddir unrhyw annormaledd na gollyngiad, parhewch i gynyddu'r pwysau gam wrth gam gan 10% o'r pwysau prawf, a sefydlogwch y pwysau am 3 munud ar bob lefel nes bod y pwysau prawf. Sefydlwch y pwysau am 10 munud, yna lleihewch y pwysau i'r pwysau dylunio. Dylid pennu'r amser stopio pwysau yn ôl anghenion canfod gollyngiadau. Mae'r asiant ewynnog yn gymwys os nad oes gollyngiad.
(3) Ar ôl i'r system gwactod basio'r prawf pwysau, dylai hefyd gynnal prawf gradd gwactod 24 awr yn ôl y dogfennau dylunio, ac ni ddylai'r gyfradd bwysau fod yn fwy na 5%.
(4) Prawf gollyngiadau. Ar gyfer systemau piblinell gradd ppb a ppt, yn ôl y manylebau perthnasol, ni ddylid ystyried unrhyw ollyngiad fel un cymwys, ond defnyddir y prawf maint gollyngiad yn ystod y dyluniad, hynny yw, perfformir y prawf maint gollyngiad ar ôl y prawf tyndra aer. Y pwysau yw'r pwysau gweithio, ac mae'r pwysau'n cael ei atal am 24 awr. Mae'r gollyngiad cyfartalog bob awr yn llai na neu'n hafal i 50ppm fel y'i cymhwysir. Dyma gyfrifiad y gollyngiad:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
Yn y fformiwla:
Gollyngiad awr (%)
P1-Pwysedd absoliwt ar ddechrau'r prawf (Pa)
P2-Pwysedd absoliwt ar ddiwedd y prawf (Pa)
T1-tymheredd absoliwt ar ddechrau'r prawf (K)
T2-tymheredd absoliwt ar ddiwedd y prawf (K)
Amser postio: 12 Rhagfyr 2023