Muss die Druckluft in einem Chipwerk druckgesteuert verteilt werden?

Grundlegende Klassifizierung der Druckluftsysteme in Chipfabriken

Im Halbleiterfertigungsprozess ist Druckluft eine unverzichtbare Energiequelle. Die Druckluftsysteme in Chipfabriken werden je nach Anwendung und Qualitätsanforderungen üblicherweise unterteilt in…Reinluft und Trockenluft (CDA)undInstrumentenluft (IA)Zwei Hauptkategorien. Die Luft unterschiedlicher Kategorien weist hinsichtlich Druck, Taupunkt, Ölgehalt und Partikelkontrolle erhebliche Unterschiede auf, was die Anwendung einer getrennten Druckluftversorgungsstrategie erforderlich macht.

Warum benötigen Chipfabriken eine geteilte Gasversorgung?

• Erfüllung vielfältiger Geräteanforderungen:In Chipfabriken sind zahlreiche Anlagen vorhanden – von großen Hilfsgeräten bis hin zu kleinen pneumatischen Ventilen –, deren Nennbetriebsdrücke stark variieren. Eine einheitliche Hochdruckluftversorgung kann niedrigdruckempfindliche Komponenten beschädigen, während eine einheitliche Niederdruckversorgung die Leistungsanforderungen hochdruckbetriebener Geräte nicht erfüllen kann.
• Vermeidung von Energieverschwendung:Wird im gesamten Werk eine einheitliche Hochdruck‑Druckluftversorgung eingesetzt, müssen die an den Endgeräten betriebenen Niederdruckanlagen mittels Drosselventilen auf den erforderlichen Druck abgesenkt werden, was zu erheblichen Verlusten an Druckluft führt. Eine geteilte Druckluftversorgung ermöglicht dagegen die Anpassung des Drucks an die jeweiligen Anforderungen des Rohrleitungssystems und senkt den Auslassdruck der Kompressoren deutlich, wodurch Strom eingespart wird.
• Sicherung der Druckstabilität:Die Präzisionsfertigung ist äußerst empfindlich gegenüber Druckschwankungen der Gasversorgung. Eine getrennte Druckregelung der Gasversorgung ermöglicht die Isolierung unterschiedlicher Verbrauchsbereiche und verhindert, dass plötzliche Änderungen des Gasverbrauchs in einem bestimmten Bereich zu Druckschwankungen im gesamten Anlagennetz führen; dadurch wird ein konstanter Druck sowohl für die Instrumentenluft als auch für kritische Prozessanlagen gewährleistet.

Möglichkeiten der Druckabgabe und die Auslegung des Rohrleitungsnetzes

In der praktischen Auslegung von Fabrikversorgungssystemen wird die Druckabstufung der Gasversorgung in der Regel mittels mehrstufiger Druckminderstationen und eines ringförmigen Leitungsnetzes realisiert. Das vom Kompressorraum abgegebene Hochdruckgas gelangt zunächst in…Hauptdruckminderungsstation, nach der Druckabsenkung auf Mitteldruck wird es zu den einzelnen Produktionshallen geleitet. Innerhalb der Hallen oder in unmittelbarer Nähe bestimmter Anlagengruppen werden weitere … installiert.Regionaler DruckminderventilblockoderEnddruckminderer, die Druckeinstellung präzise auf den vom Gerät geforderten Sollwert einstellen.

Darüber hinaus wird für das Instrumentenluftsystem, das unmittelbar die Regelventile und Sicherheitsverriegelungseinrichtungen des Betriebsversorgungssystems steuert, in der Regel ein eigenständiger Druckabbauschleife eingesetzt, ausgestattet mit redundanten Druckminderern und Filtern, um auch unter extremen Betriebsbedingungen eine stabile und saubere Niederdruckluftversorgung sicherzustellen.

Die Bedeutung der Druckabfall‑Gasversorgung für die Ausbeute und die Kosten

Die Chipfertigung ist eine typische kapital- und technologieintensive Industrie; bereits geringe Umwelteinflüsse können zu einem Rückgang der Wafer‑Ausbeute führen. Ein durchdachtes Druckabteilungs‑Gasversorgungssystem liefert nicht nur eine geeignete und stabile Energiequelle für hochpräzise Anlagen und verringert dadurch durch Druckschwankungen verursachte Anlagenausfälle oder Prozessabweichungen, sondern senkt durch die Optimierung des Leitungsnetzdrucks auch den Gesamtenergieverbrauch der Druckluftanlage erheblich. Daher ist eine geteilte Gasversorgung nicht nur eine technische Notwendigkeit, sondern auch ein entscheidender Schritt für Chipfabriken, um Lean Production und Kostenkontrolle zu realisieren.