Bơm làm mát chất bán dẫn: Hướng dẫn lựa chọn bơm dẫn động từ cho hệ thống làm mát Galden, Fluorinert và HFE.

Sản xuất chất bán dẫn hoạt động dựa trên việc kiểm soát nhiệt độ. Mỗi bước trong một nhà máy sản xuất tiên tiến – từ quang khắc EUV, CMP, khắc plasma, CVD, cấy ion, đo lường quang học – đều phụ thuộc vào việc giữ chất lỏng phía thiết bị ở một điểm đặt ổn định, thường trong phạm vi ±0,1 °C. Các thiết bị làm lạnh và bộ điều khiển nhiệt độ (TCU) duy trì sự ổn định đó được bán dưới dạng thiết bị hoàn chỉnh, nhưng bộ phận thực sự di chuyển chất làm mát qua chúng lại là một máy bơm. Khi máy bơm đó bị hỏng, hoạt động không ổn định hoặc làm nhiễm bẩn vòng tuần hoàn, tấm wafer sẽ bị loại bỏ hoặc được trả lại sau khi kiểm tra với những khuyết tật nhỏ mà không ai muốn khắc phục. Chúng tôi đã cung cấp máy bơm dẫn động từ tính cho các dự án làm lạnh chất bán dẫn và chất làm mát flo hóa ở Đài Loan, Hàn Quốc và Trung Quốc đại lục trong hơn một thập kỷ, bao gồm cả một dự án dài hạn ở Đài Loan cung cấp máy bơm dòng MDW với động cơ nam châm vĩnh cửu đồng bộ được tùy chỉnh đặc biệt cho việc truyền chất làm mát PFPE dưới 0°C.

Hướng dẫn này sẽ trình bày cách chọn bơm cho hệ thống làm mát chất lỏng bán dẫn vào năm 2026 — một năm mà ngành công nghiệp đang đồng thời xây dựng hơn 18 nhà máy sản xuất chip 300mm mới, đẩy nhiệt độ quy trình xuống gần -80°C hơn nữa, và chuyển đổi từ các chất lỏng Fluorinert và Novec đã ngừng sản xuất của 3M sang các chất thay thế Galden PFPE và HFE của bên thứ ba. Những lựa chọn bơm đã hiệu quả cách đây 5 năm không tự động trở thành lựa chọn đúng đắn hiện nay.

1. Thách thức của bơm làm mát bán dẫn: Từ quang khắc EUV đến CMP và khắc ăn mòn

Một nhà máy sản xuất hiện đại có hơn chục loại thiết bị cần làm mát bằng chất lỏng chủ động. Mỗi loại có một loại chất lỏng khác nhau, điểm đặt nhiệt độ khác nhau và mức độ chịu đựng khác nhau đối với các nhiễu loạn do bơm gây ra. Hiểu rõ toàn bộ thông tin là điều kiện tiên quyết để lựa chọn bơm hợp lý:

● Làm mát nguồn và máy quét quang khắc EUV — Từ -20 °C đến +25 °C, PFPE hoặc hỗn hợp glycol-nước, ngân sách xung động cực kỳ chặt chẽ vì sự lệch hướng quang học thay đổi theo độ rung.

● Bàn làm việc ướt & CMP (Đánh bóng cơ học hóa học) — Dung dịch huyền phù và hóa chất làm sạch được kiểm soát nhiệt độ, thường ở mức 20–40 °C, với yêu cầu độ tinh khiết cao (không có ion kim loại nào lọt vào đường dẫn dung dịch huyền phù).

● Khắc plasma và làm mát mâm cặp lò phản ứng PECVD — Từ -40 °C đến +80 °C, chất làm mát PFPE chứa flo tiếp xúc trực tiếp với các đầu kẹp tĩnh điện và đầu vòi sen.

● Làm mát đường truyền chùm tia cấy ion — Thông thường là hỗn hợp nước-glycol, nhưng các vòng tuần hoàn phụ dành cho máy cấy năng lượng cao sử dụng PFPE.

● Công cụ kiểm tra và đo lường — Kiểm tra quang học, đo lường bằng chùm tia điện tử, kiểm tra mặt nạ. Kiểm soát nhiệt độ ±0,1 °C với độ dao động lưu lượng gần bằng không; đây là điểm quan trọng nhất của kiến ​​trúc bơm.

● Kiểm tra và chạy thử — Buồng sốc nhiệt thực hiện chu kỳ gia nhiệt các chip giữa -65 °C và +155 °C trong bể hai pha Fluorinert/Galden.

● Các bước xử lý đông lạnh — Khắc nguội ở −100 °C, làm nóng sơ bộ mẫu đến −196 °C bằng nitơ lỏng để thực hiện công nghệ xếp chồng 3D NAND và HBM tiên tiến.

● Các vòng lặp tiện ích phụ — Nước làm mát quy trình (PCW), nước siêu tinh khiết, tái chế bùn. Độ chính xác thấp hơn, lưu lượng cao hơn.

Năm ràng buộc kỹ thuật chung cho tất cả các trạm này: không rò rỉ để bảo vệ không khí trong phòng sạch và lượng PFPE đắt tiền, ô nhiễm ion kim loại cực thấp trong chất lỏng, dòng chảy không xung động tại các công cụ in thạch bản và kiểm tra, khả năng hoạt động liên tục ở nhiệt độ từ -196 °C đến +290 °C, và khả năng tương thích hóa học với chất lỏng truyền nhiệt chứa flo có tính chất khác biệt rõ rệt so với nước. Không có một kiến ​​trúc bơm nào đáp ứng được cả năm yêu cầu cùng một lúc. Điều hiệu quả là một danh mục giải pháp phù hợp với từng trạm.

2. Thành phần hóa học của chất làm mát chứa flo: So sánh Galden PFPE, Fluorinert FC và HFE.

Trước khi lựa chọn máy bơm, bạn cần phải hiểu rõ về chất lỏng cần sử dụng. Ba nhóm chất lỏng chính được dùng trong làm mát chất bán dẫn là perfluoropolyether (PFPE, được bán dưới thương hiệu Galden bởi Syensqo/trước đây là Solvay), perfluorocarbon (PFC, được bán dưới thương hiệu Fluorinert bởi 3M) và hydrofluoroether (HFE, được bán bởi 3M dưới thương hiệu Novec). Từ góc nhìn của kỹ sư quy trình, chúng trông khá giống nhau — trong suốt, cách điện, trơ — nhưng cách điện và khả năng bơm của chúng lại rất khác nhau.

Các đặc tính quan trọng cần lưu ý khi lựa chọn máy bơm:

Có ba điều cần lưu ý. Thứ nhất, Galden PFPE và Fluorinert PFC có mật độ gấp đôi nước – một máy bơm được thiết kế cho hệ thống nước sẽ hoạt động kém hiệu quả với PFPE vì cùng một công suất thủy lực sẽ di chuyển được thể tích nhỏ hơn. Thứ hai, độ nhớt của Galden tăng mạnh khi nhiệt độ giảm; dưới −50 °C, ngay cả loại HT55 có điểm sôi thấp cũng gần đạt đến giới hạn 20 cP, tại đó hệ thống thủy lực ly tâm bắt đầu mất hiệu quả. Thứ ba, các chất lỏng này có giá từ 200 đến 500 USD mỗi kg – mỗi sự rò rỉ đều là tổn thất hàng tồn kho, mỗi lít bị nhiễm bẩn đều cần phải xử lý lại và mỗi giọt rơi trên sàn phòng sạch đều gây ra sự cố về an toàn, sức khỏe và môi trường.

3. Sự rút lui của 3M: Tại sao các thông số kỹ thuật máy bơm đang được xem xét lại trên toàn ngành

Vào tháng 12 năm 2022, 3M thông báo sẽ hoàn toàn rút khỏi lĩnh vực kinh doanh chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS) vào cuối năm 2025. Bước cắt giảm cụ thể đầu tiên diễn ra vào tháng 10 năm 2024 với việc ngừng sản xuất Fluorinert FC-3283, chất làm mát một pha chủ lực được sử dụng trong vô số hệ thống làm lạnh bán dẫn và trạm kiểm tra độ bền. Đến cuối năm 2025, toàn bộ các dây chuyền Novec và Fluorinert đã ngừng sản xuất. Các nhóm lập kế hoạch sản xuất, các nhà sản xuất thiết bị điều khiển nhiệt độ (TCU) OEM và các nhà cung cấp bơm như chúng tôi đều đang phải giải quyết những hậu quả này.

Đối với việc lựa chọn máy bơm, hậu quả là rất rõ ràng:

● Việc di chuyển về phía Galden PFPE làm thay đổi điểm vận hành thủy lực. PFPE có độ nhớt cao hơn ở dải nhiệt độ thấp so với các loại Fluorinert mà nó thay thế. Đường cong bơm được công bố dựa trên hoạt động của FC-3283 ở -40 °C không còn hợp lệ khi sử dụng Galden HT80 ở cùng nhiệt độ. Các TCU hiện có hoạt động tốt với chất lỏng FC có thể hoạt động lệch khỏi điểm đặt sau khi thay thế chất lỏng.

● Các chất thay thế HFE có mật độ thấp hơn nhưng áp suất hơi cao hơn. Novec 7100 sôi ở +61 °C; nếu bơm hoạt động gần nhiệt độ đó, biên độ NPSH trở thành thông số kỹ thuật quan trọng hơn là cột áp. Hiện tượng xâm thực xuất hiện sớm hơn trong chu kỳ hoạt động so với trên PFPE.

● Các loại chất lỏng tái chế và chất lỏng từ bên thứ ba có thể gây ra sự biến đổi về độ tinh khiết. TMC, BestSolv và các nhà cung cấp khác cung cấp các sản phẩm thay thế FC-3283 và Novec, bao gồm cả vật liệu tái chế. Độ tinh khiết, số lượng hạt và hàm lượng kim loại hòa tan thay đổi theo từng lô. Máy bơm có lớp lót bên trong được tôi cứng hoặc không phải kim loại giúp bảo vệ sản lượng tốt hơn so với máy bơm thép không gỉ tiêu chuẩn.

● Áp lực pháp lý đối với PFAS vẫn đang ngày càng siết chặt. Các hạn chế của REACH đối với PFAS chuỗi dài, việc thực thi của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đối với PFOA/PFOS, và các quy định rộng hơn được đề xuất về hợp chất flo hóa tiếp tục thúc đẩy các nhà máy sản xuất chất bán dẫn hướng tới mục tiêu không phát thải. Máy bơm có phớt cơ khí trong ứng dụng PFPE không chỉ còn là gánh nặng bảo trì mà còn là rủi ro về tuân thủ môi trường. Chúng tôi đã đề cập đến bức tranh quy định rộng hơn trong bài viết của mình. Hướng dẫn về quy định PFAS và yêu cầu đối với máy bơm hóa chất.

4. Kỹ thuật cho nhiệt độ cực thấp: Tại sao việc bơm ở -80 °C lại khác biệt

Hầu hết các catalog máy bơm đều công bố đường cong hiệu suất so với nước ở 20 °C. Máy bơm làm mát chất bán dẫn hoạt động trong điều kiện mà dữ liệu đó gần như vô dụng. Ba hiệu ứng nhiệt chiếm ưu thế khi hoạt động ở nhiệt độ dưới 0°C:

Sự co ngót do nhiệt và tổn thất khe hở

Thép không gỉ co lại khoảng 0,3% từ nhiệt độ phòng đến -80 °C, và thêm 0,1% nữa xuống đến -196 °C. Các bộ phận bằng nhựa co lại nhiều hơn. Nếu một máy bơm được chế tạo với khe hở nhỏ ở 20 °C, thì những khe hở đó sẽ biến mất ở nhiệt độ cực thấp và sự tiếp xúc kim loại với kim loại sẽ xảy ra trong vòng vài giây. Biện pháp khắc phục trong thiết kế là quy định khe hở không đối xứng — một máy bơm được thiết kế để hoạt động ở -80 °C được gia công với khe hở khi vận hành ở nhiệt độ phòng trông có vẻ lỏng, nhưng sẽ siết chặt lại đúng kích thước cần thiết ở nhiệt độ hoạt động.

Hiệu suất nam châm so với nhiệt độ

Nam châm neodymium-sắt-boron (NdFeB), lựa chọn mặc định cho các bơm dẫn động từ ở nhiệt độ phòng, sẽ mất từ ​​thông khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm thiết kế và phục hồi khi được làm ấm. Chúng không bị khử từ ở nhiệt độ cực thấp như ở nhiệt độ trên điểm Curie, nhưng mô-men xoắn có thể giảm 10–20% ở -80 °C. Đối với hoạt động ở nhiệt độ cực thấp, chúng tôi thường tăng kích thước khớp nối nam châm lên 25–30% so với mức cần thiết để bù lại tổn thất độ nhớt khi khởi động lạnh, và trên bơm nitơ lỏng AYDH, chúng tôi sử dụng các cụm nam châm chuyên dụng chịu được nhiệt độ cực thấp, có khả năng duy trì mô-men xoắn xuống đến -196 °C.

Bôi trơn ổ trục bằng chất lỏng không bôi trơn

Bơm dẫn động từ dựa vào chất lỏng trong quá trình để bôi trơn các ổ trục silicon carbide hoặc PEEK bên trong. Chất làm mát chứa flo có sức căng bề mặt rất thấp và hầu như không có khả năng bôi trơn biên, đặc biệt là khi lạnh. Khe hở giữa ổ trục và trục cũng như việc lựa chọn vật liệu ổ trục phải phù hợp với chất làm mát cụ thể. Silicon carbide trên silicon carbide hoạt động đáng tin cậy đối với PFPE ở nhiệt độ xuống đến −70 °C; dưới phạm vi đó, ổ trục polymer PEEK hoạt động tốt hơn SiC vì chúng chịu được sự bôi trơn kém tốt hơn. Đối với chúng tôi bơm nitơ lỏng từ tính AYDHHệ thống ổ trục được thiết kế đặc biệt để hoạt động ở nhiệt độ -196 °C với các bộ phận được xử lý bằng phương pháp đông lạnh sâu và vỏ cách ly bằng gốm.

5. Tại sao kiến ​​trúc truyền động từ tính là bắt buộc đối với dịch vụ làm mát bằng chất lỏng flo hóa

Đối với việc làm mát chất bán dẫn, bơm kín cơ khí về cơ bản đã lỗi thời. Có ba lý do dẫn đến điều này:

● Lượng dung dịch làm mát chứa flo trong kho quá đắt để bị rò rỉ. Lượng chất làm lạnh Galden HT135 nạp vào bình làm lạnh 500 lít tương đương với 100.000–250.000 USD. Một sự rò rỉ ở phớt trục làm giảm 1% lượng chất làm lạnh mỗi tháng sẽ gây thiệt hại hàng năm từ năm đến sáu con số trước khi tính đến bất kỳ tác động nào đến an toàn lao động hoặc phòng sạch. Chênh lệch chi phí đầu tư giữa hệ thống truyền động từ và hệ thống phớt cơ khí sẽ được thu hồi trong vòng vài tháng.

● Các quy trình về an toàn, sức khỏe và môi trường trong phòng sạch không thể chấp nhận khí thải phát tán. Các giọt PFPE trong không khí phòng sạch không chỉ làm ô nhiễm các tấm bán dẫn mà còn gây ra sự cố ngừng hoạt động ngay lập tức của toàn bộ nhà máy. Việc chế tạo không cần gioăng ngày càng được các nhà mua hàng lớn đưa trực tiếp vào thông số kỹ thuật thiết bị điều hòa không khí và máy làm lạnh.

● Dịch vụ hoạt động liên tục 24/7 không có thời gian bảo trì. Một nhà máy sản xuất chất bán dẫn hoạt động hết công suất tối đa để sản xuất tấm bán dẫn. Các vòng đệm cơ khí bị xuống cấp theo chu kỳ dự đoán được, và lịch trình hỏng hóc của chúng không trùng khớp với lịch trình của nhà máy. Các bơm dẫn động từ tính với ổ trục silicon carbide đã chứng minh được thời gian hoạt động trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) hơn 50.000 giờ trong môi trường phòng sạch, điều này có nghĩa là việc thay thế ổ trục theo kế hoạch sẽ trùng khớp với thời gian ngừng hoạt động của nhà máy chứ không phải gây ra sự cố ngừng hoạt động.

Để hiểu sâu hơn về kiến ​​trúc kỹ thuật, bao gồm lựa chọn nam châm, tổn thất dòng điện xoáy trong vỏ kim loại và mômen xoắn tách rời, hãy xem tài liệu của chúng tôi. Hướng dẫn lựa chọn bơm dẫn động từ công nghiệpĐối với các ứng dụng hoạt động liên tục mà ngay cả vòng đệm O-ring tĩnh dạng vỏ kín cũng không thể chấp nhận được, phiên bản động cơ kín còn tiến thêm một bước nữa — rôto động cơ chạy bên trong chất lỏng xử lý phía sau một lớp vỏ kim loại mỏng, loại bỏ hoàn toàn khớp nối từ tính. hướng dẫn công nghệ bơm động cơ kín Nội dung bao gồm ba biến thể cấu trúc của hệ thống truyền động không cần phớt làm kín.

6. Điều khiển xung nhịp cho các công cụ EUV, đo lường quang học và kiểm tra wafer

Trong tất cả các ràng buộc đối với bơm làm mát bán dẫn, điều khiến những người tích hợp lần đầu tiên ngạc nhiên nhất là hiện tượng xung động. Bàn định vị mặt nạ của máy quét EUV giữ vị trí căn chỉnh với dung sai một nanomet. Cột quang học của công cụ kiểm tra chùm tia điện tử phân giải các chi tiết dưới 5 nm. Bất kỳ rung động nào do dòng chảy gây ra trong vòng làm mát đều truyền nhiễu cơ học vào hệ thống con quang học hoặc cơ khí và làm giảm độ phân giải. Các nhà sản xuất công cụ chỉ định bơm như một nguồn gây rung động, chứ không chỉ là một thành phần của dòng chảy và đầu bơm.

Ba nguyên nhân gây ra hiện tượng xung động không mong muốn ở phía bơm trong quá trình vận hành này:

● Hiện tượng dao động răng bánh răng trong bơm bánh răng ngoài — những biến đổi nhỏ về lưu lượng theo chu kỳ khi các răng bánh răng ăn khớp và tách rời nhau.

● Chuyển động tịnh tiến trong bơm piston hoặc bơm màng — sự tăng giảm lưu lượng lớn theo chu kỳ giữa các chu kỳ; không thể chấp nhận được đối với bất kỳ ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao nào.

● Hiện tượng dao động xâm thực gần giới hạn NPSH — dòng chảy không đều khi các bọt hơi hình thành và vỡ ra, đặc biệt là trong điều kiện vận hành HFE, nơi điểm sôi gần với nhiệt độ hoạt động.

Các cấu hình chúng tôi chỉ định cho dịch vụ bán dẫn có độ xung thấp:

● Bơm xoáy từ tính (bơm tuabin tái sinh). Dòng sản phẩm MDW và MDS của chúng tôi tạo ra dòng chảy gần như liên tục với độ dao động đỉnh-đỉnh thường dưới 2% ở điểm làm việc định mức. Cánh quạt tuabin tái sinh truyền năng lượng qua nhiều giai đoạn nhỏ xung quanh chu vi của nó thay vì qua các đường đi riêng biệt của cánh, điều này giúp làm mịn dòng chảy đầu ra một cách tự nhiên. Đây là cấu hình mà chúng tôi đã cung cấp cho nhiều dự án làm lạnh chất bán dẫn tại Đài Loan và Hàn Quốc.

● Hệ thống điều khiển động cơ DC không chổi than với điều khiển tốc độ vòng kín. Động cơ nam châm vĩnh cửu đồng bộ với điều khiển VFD hoặc DC cảm biến duy trì tốc độ quay trong phạm vi ±0,5%, loại bỏ hiện tượng gợn sóng dòng chảy do tốc độ gây ra. Đây là một trong 10 công nghệ cốt lõi của chúng tôi và là tiêu chuẩn trên các máy bơm theo tiêu chuẩn bán dẫn của chúng tôi.

● Xả bình tích áp hoặc van giảm chấn dạng màng. Đối với các trạm nhạy cảm nhất với xung điện (máy quét EUV, cột chùm tia điện tử), một bộ tích áp nhỏ đặt ở đầu ra của bơm sẽ giúp giảm xung điện dư xuống dưới 0,5% đỉnh-đỉnh. Đây là một bổ sung ở cấp độ hệ thống chứ không phải là tính năng của bơm, nhưng đáng để chỉ định.

7. Vật liệu và các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng: 316L, PTFE, PEEK và vòng bi gốm

Các chất làm mát chứa flo về mặt hóa học hầu như trơ với mọi thứ, nhưng chất gây ô nhiễm chảy vào nhà máy từ máy bơm không phải là chất làm mát mà là bất cứ thứ gì chất làm mát rửa trôi khỏi các bề mặt tiếp xúc trong hàng nghìn giờ hoạt động. Do đó, đặc điểm kỹ thuật vật liệu được quyết định bởi việc kiểm soát ô nhiễm, chứ không phải bởi khả năng tương thích hóa học:

● Thép không gỉ 316L. Vật liệu tiếp xúc mặc định cho bơm bán dẫn cấp độ làm lạnh. Được đánh bóng gương với độ nhám Ra 0,2 µm hoặc tốt hơn để giảm thiểu sự bong tróc hạt. Phù hợp cho dịch vụ PFPE trong nhiều thập kỷ; không phù hợp cho chất lỏng xử lý có chứa HF (đó là lý do tại sao bơm tiện ích nhà máy và bơm điện phân/CMP phải chuyển sang cấu trúc lót bằng fluoropolymer).

● Lớp lót bằng polyme flo PTFE/PFA. Đối với các ứng dụng siêu tinh khiết hoặc các phản ứng hóa học có chứa lượng nhỏ HF hoặc các chất axit (CMP, xử lý ướt, thu hồi chất điện giải), cấu trúc lót PTFE hoàn toàn giúp loại bỏ sự rò rỉ ion kim loại xuống mức ppb. Bơm truyền động từ lót PTFE AMC-F Được thiết kế dành riêng cho loại nhiệm vụ này.

● Các bộ phận ổ trục và vỏ bao bằng polymer PEEK. Được lựa chọn cho các ứng dụng ở nhiệt độ dưới 0°C, nơi sự co giãn nhiệt làm cho vỏ gốm trở nên giòn. PEEK thể hiện độ bền ở nhiệt độ cực thấp và tính trơ về mặt hóa học tuyệt vời; nhược điểm là giới hạn nhiệt độ thấp hơn (thường ≤ 200°C).

● Vòng bi silicon carbide thiêu kết. Là tiêu chuẩn công nghiệp cho vòng bi bơm từ tính hoạt động ở nhiệt độ phòng. Độ cứng tuyệt vời, độ mài mòn gần như bằng không, khả năng tương thích hóa học phổ quát. Khả năng chịu đựng kém hơn PEEK khi bôi trơn không đầy đủ; nên kết hợp với hệ thống bảo vệ chống chạy khô nếu sử dụng trong các ứng dụng mà lưu lượng có thể giảm xuống bằng không trong thời gian ngắn.

● Vỏ cách ly bằng gốm. Vỏ chứa phi kim loại loại bỏ tổn thất dòng điện xoáy (không có hiện tượng sinh nhiệt trong vỏ do từ trường quay), điều này rất quan trọng ở nhiệt độ cực thấp, nơi mà chỉ vài watt nhiệt lượng sinh ra cũng có thể làm nhiễu vòng tuần hoàn. Vỏ gốm là tiêu chuẩn trên các sản phẩm của chúng tôi. bơm nitơ lỏng AYDH.

Đối với dịch vụ làm lạnh PFPE thông thường, cấu hình điển hình là các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng bằng thép không gỉ 316L được đánh bóng như gương, ổ trục silicon carbide và lớp vỏ kim loại mỏng. Đối với ổ trục HF hoặc nhiệm vụ trên bàn làm việc ướt, lớp lót PTFE hoàn toàn được sử dụng. Đối với đo lường chính xác dưới 0 độ C, vỏ gốm với ổ trục PEEK được sử dụng. Sơ đồ quyết định được lập bản đồ rõ ràng cho từng trạm, chứ không phải cho một cấu hình “tốt nhất” duy nhất.

8. Phương pháp tính toán kích thước cho máy làm lạnh bán dẫn và bơm TCU

Việc lựa chọn kích thước bơm cho hệ thống làm mát chất bán dẫn là một quy trình gồm sáu bước. Phiên bản rút gọn dưới đây là những gì các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi sử dụng khi nhà sản xuất TCU OEM hoặc nhóm kỹ thuật nhà máy gửi cho chúng tôi bản đặc tả:

● Bước 1 — Xác định chất làm mát và mật độ của nó ở nhiệt độ hoạt động thấp. Cao su Galden HT80 ở -40 °C có mật độ khoảng 1,92 g/cm³. Công suất thủy lực của bơm tỷ lệ thuận với mật độ, vì vậy một bơm nước 1,5 kW sẽ trở thành một bơm PFPE 2,9 kW ở cùng lưu lượng và cột áp.

● Bước 2 — Tính toán tải làm mát và lưu lượng cần thiết. Đối với một dụng cụ tiêu tán công suất Q kW với độ chênh lệch nhiệt độ ΔT cho phép trong vòng tuần hoàn, lưu lượng thể tích tuân theo công thức V[L/min] = Q[kW] / (ρ[kg/L] × Cp[kJ/kg·K] × ΔT[K] / 60). Galden HT80 có Cp ~0,97 kJ/kg·K; với tải dụng cụ 5 kW ở ΔT 3 °C, lưu lượng này xấp xỉ 53 L/min. Áp dụng hệ số nhân 1,3× để tính toán biên độ giảm công suất.

● Bước 3 — Tính toán đầu hệ thống. Tổng áp suất tĩnh, ma sát đường ống (tính đến độ nhớt cao hơn của PFPE nguội) và độ giảm áp suất trên tấm làm mát phía dụng cụ. Đối với các bộ điều khiển nhiệt độ bán dẫn (TCU) cấp liệu cho các tấm dụng cụ nhỏ gọn, tổng áp suất thường là 3–8 bar.

● Bước 4 — Kiểm tra biên độ NPSH. Ở nhiệt độ thấp, Galden có áp suất hơi rất thấp và NPSH hiếm khi là yếu tố hạn chế; ở điều kiện vận hành HFE gần điểm sôi, NPSH lại là yếu tố chi phối. Cần xác định rõ các điều kiện phía hút và chọn máy bơm có công suất phù hợp với NPSH hiện có cộng thêm 30% dự phòng.

● Bước 5 — Lựa chọn cấu trúc bơm phù hợp với khả năng chịu đựng xung động. Đối với in thạch bản, đo lường và kiểm tra: bơm xoáy từ tính tuabin tái sinh. Đối với quy trình ướt và CMP: bơm từ tính lót PTFE. Đối với thử nghiệm và kiểm tra độ bền: bơm xoáy từ tính dẫn động từ 316L tiêu chuẩn. Đối với các bước xử lý đông lạnh: biến thể nitơ lỏng AYDH.

● Bước 6 — Kiểm tra tính hợp lệ bằng mẫu thử chất lỏng. Các đường cong trong catalog được tạo ra trên nước. Đối với các ứng dụng quan trọng trong ngành bán dẫn, hãy yêu cầu nhà cung cấp thử nghiệm trên loại chất làm mát thực tế ở nhiệt độ hoạt động thực tế, với dữ liệu đo được về độ dao động và ô nhiễm. Chúng tôi cung cấp xác nhận này cho bất kỳ báo giá dịch vụ nào của Galden / Fluorinert / HFE theo yêu cầu.

9. Danh mục máy bơm bán dẫn Aulank: MDW, AYDH, PWH, AMC-F

Chúng tôi đã cung cấp máy bơm dẫn động từ và máy bơm động cơ kín cho ngành công nghiệp bán dẫn từ năm 2015. Các dự án đang hoạt động bao gồm một khách hàng bán dẫn tại Đài Loan sử dụng máy bơm dòng MDW với động cơ nam châm vĩnh cửu đồng bộ tùy chỉnh để vận chuyển chất lỏng flo hóa ở nhiệt độ thấp, một nhà sản xuất thiết bị làm lạnh bán dẫn tại Hàn Quốc sử dụng các thiết bị MDW để thử nghiệm tích hợp hệ thống làm lạnh, và nhiều nhà tích hợp tiện ích và OEM thiết bị tại Trung Quốc đại lục trong các bước xử lý CMP, wet bench và cryogenic. Danh mục sản phẩm mà chúng tôi thường đề xuất cho danh mục vật tư máy bơm trong nhà máy bán dẫn:

● Bơm từ xoáy bằng thép không gỉ MDW — Là thiết bị chủ lực cho các vòng tuần hoàn làm lạnh và điều khiển nhiệt độ (TCU) sử dụng chất lỏng Galden HT55–HT135 và các chất lỏng PFPE tương đương. Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng được làm bằng thép không gỉ 304/316L, bề mặt được đánh bóng như gương, nhiệt độ tiêu chuẩn từ -40 đến +200 °C. Đây là thiết bị chúng tôi thường xuyên cung cấp nhất cho các dự án làm mát nhà máy tại Đài Loan và Hàn Quốc.

● Bơm xoáy từ tính bằng thép không gỉ MDS — Cùng dòng sản phẩm thủy lực với MDW nhưng có khả năng lưu lượng cao hơn, phù hợp cho các hệ thống làm lạnh trung tâm lớn hơn và các vòng tuần hoàn tiện ích phụ trợ.

● bơm nitơ lỏng từ tính AYDH — Được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cực thấp -196 °C. Được sử dụng trong hệ thống tuần hoàn nitơ lỏng, dụng cụ khắc lạnh, sấy đông khô và các bước xử lý wafer ở nhiệt độ cực thấp. Thân bơm và vỏ cách điện bằng gốm được xử lý ở nhiệt độ cực thấp.

● Bơm xoáy kín PWH/PWD/PWM — phiên bản động cơ kín dùng cho dịch vụ liên tục có độ tinh khiết cao, nơi ngay cả các vòng đệm O-ring tĩnh cũng là đường tiếp xúc. Thường được sử dụng trong các vòng tuần hoàn thu hồi và tái chế PFPE, thu hồi VOC và các vòng tuần hoàn xử lý ở các cấp độ tinh khiết cao nhất trong nhà máy sản xuất.

● Bơm truyền động từ lót PTFE AMC-F — Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng được lót PTFE hoàn toàn, thích hợp cho bàn làm việc ướt, dung dịch CMP, chất điện phân và bất kỳ ứng dụng nào mà hóa chất chứa HF hoặc axit có thể ăn mòn thép 316L. Hàm lượng ion kim loại được giữ ở mức ppb.

Các yêu cầu tùy chỉnh mà ngành công nghiệp bán dẫn thường đưa ra: động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu thay vì động cơ cảm ứng tiêu chuẩn (cải thiện hiệu suất ghép nối và giảm xung động), các biến thể DC và 24V cho bộ làm lạnh tích hợp trong thiết bị, lớp phủ và bao bì tương thích với phòng sạch, kích thước mặt bích tùy chỉnh để phù hợp với kích thước TCU hiện có, các biến thể chống cháy nổ cho vùng hơi HFE và DMC, và hồ sơ kiểm tra đầy đủ với khả năng truy xuất nguồn gốc vật liệu để chứng nhận nhà máy.

Máy bơm xoáy từ tính của chúng tôi đạt chứng nhận TÜV CE, toàn bộ dòng sản phẩm của chúng tôi tuân thủ các yêu cầu chất lượng ISO 9001 và CE, và chúng tôi sở hữu hơn 50 bằng sáng chế kỹ thuật bao gồm cấu trúc truyền động nam châm vĩnh cửu đồng bộ, khớp nối nam châm đông lạnh và hệ thống thủy lực xoáy được che chắn được sử dụng trong dòng sản phẩm này.

Tìm cấu hình bơm làm mát bán dẫn

Cho dù bạn là nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) chuyên sản xuất máy làm lạnh, bộ điều khiển nhiệt độ (TCU) hoặc thiết bị xử lý wafer, hay là một nhà máy sản xuất wafer đang cần lựa chọn máy bơm cho dây chuyền mới hoặc dự án chuyển đổi hệ thống bơm PFPE, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi đều có thể lựa chọn kiến ​​trúc bơm dẫn động từ phù hợp cho từng trạm và kiểm định tính chính xác của nó so với loại chất làm lạnh thực tế và điều kiện vận hành của bạn.

Hãy liên hệ với đội ngũ của chúng tôi: Liên hệ với chúng tôi | WhatsApp: +86 13773157367 | E-mail: [email protected]

Xem các trang sản phẩm và giải pháp liên quan:

● Dòng bơm xoáy từ tính

● Dòng bơm hóa chất

● Giải pháp bơm chống rò rỉ

● Giải pháp bơm chống ăn mòn