Об’єкт для виготовлення напівпровідників, необхідний для заміни несправного занурювального нагрівача PTFE у компактному мокрому настільному інструменті. Доступний простір являв собою проріз шириною 150 мм вздовж стінки резервуара, глибиною 400 мм з фланцевим отвором 100 мм. Потрібна потужність 2,5 кВт. Стандартні обігрівачі з каталогу були або занадто широкими, або занадто довгими, або занадто високою щільністю ват для простору. Об’єкту потрібен був спеціальний нагрівач, який відповідав би слоту та працював із безпечною потужністю в ватах.
Специфікація занурювального нагрівача PTFE для напівпровідникового-інструменту з обмеженим простором потребує іншого підходу, ніж визначення для великого резервуара для покриття. Обмеження простору жорсткіші, хімія часто більш агресивна, а вимоги до рівномірності температури більш вимогливі. Специфікація повинна збалансувати щільність ват, площу поверхні та фізичну відповідність у дуже маленькому конверті.
Аналіз просторових обмежень
Першим кроком є точне відображення доступного простору. У напівпровідникових інструментах простір нагрівача часто визначається стінкою резервуара з одного боку, траєкторією пластини з іншого та дном резервуара знизу. Доступний об’єм може бути неправильної форми, який стандартний нагрівач не може заповнити.
Ключовими розмірами є максимальна ширина, максимальна глибина, максимальна висота та відстань до рухомих частин. Фланцевий отвір визначає максимальний діаметр нагрівача, який можна вставити. Глибина занурення визначає корисну довжину нагрівання.
| Розмір | Типове обмеження | Вплив на конструкцію обігрівача |
|---|---|---|
| Доступна ширина | 100–200 мм | Обмежує ширину обігрівача |
| Доступна глибина | 300–500 мм | Обмежує довжину з підігрівом |
| Фланцевий отвір | 80–150 мм | Обмежує введення нагрівача |
| Глибина занурення | 200–400 мм | Обмежує довжину з підігрівом |
| Допуск до перевізника | 50–100 мм | Обмежує випинання |
Обмеження простору в напівпровідникових мокрих настільних інструментах
Розрахунок щільності та площі поверхні
Навантаження 2,5 кВт при безпечній щільності ват 1,0 Вт/см² вимагає 2500 см² площі поверхні оболонки. В-інструменті з обмеженим простором для досягнення такої площі поверхні потрібна компактна багато-конфігурація.
При діаметрі оболонки 50 мм 2500 см² вимагає 1592 мм нагрітої довжини. У резервуарі глибиною 400 мм із корисним зануренням 300 мм, це означає шість проходів по 265 мм кожен. Багатопрохідний пучок вміщується в розміри приблизно 300 × 250 мм.
| Діаметр оболонки | Площа поверхні на 100 мм | Довжина з підігрівом 2500 см² | Проходить на 300 мм | Слід |
|---|---|---|---|---|
| 32 мм | 100 см² | 2500 мм | 9 | 300 × 250 мм |
| 40 мм | 126 см² | 1984 мм | 7 | 300 × 220 мм |
| 50 мм | 157 см² | 1592 мм | 6 | 300 × 200 мм |
| 63 мм | 198 см² | 1263 см² | 5 | 300 × 180 мм |
Багатопрохідні конфігурації для навантаження 2,5 кВт при 1,0 Вт/см²
Встановлення комплекту Multi{0}}Pass у слот
Багатопрохідний пучок має проходити крізь отвір фланця в доступний слот. Пучок шириною 200 мм не пролізе через фланцевий отвір 100 мм. Рішення полягає в тому, щоб орієнтувати проходи вертикально, щоб пучок був вузьким в одному напрямку та широким в іншому, і вставити його через фланець у вузькому напрямку.
Пучок із шістьма проходами діаметром 50 мм, розташованими на відстані 30 мм один від одного, має ширину приблизно 6 × 50 + 5 × 30=450 мм в одному напрямку та 50 мм в іншому. Якщо отвір фланця становить 100 мм, пучок можна вставити так, щоб розмір 50 мм вирівнявся з отвором, а потім повернути на місце.
| Конфігурація комплекту | Ширина (паси) | Глибина (прохідний діаметр) | Підходить для фланців 100 мм | Підходить для слота 150 мм |
|---|---|---|---|---|
| 4 проходи, 50 мм, відстань 30 мм | 290 мм | 50 мм | Так (повернуто) | так |
| 5 проходів, 50 мм, відстань 30 мм | 370 мм | 50 мм | Так (повернуто) | так |
| 6 проходів, 50 мм, відстань 30 мм | 450 мм | 50 мм | Так (повернуто) | Маргінальний |
| 6 проходів, 40 мм, відстань 25 мм | 365 мм | 40 мм | Так (повернуто) | так |
Конфігурація комплекту та встановлення через фланцеві отвори
Рівномірність потоку та температури у вузьких просторах
В-інструменті з обмеженим простором потік навколо нагрівача часто обмежений сусідньою стінкою бака та пластиною. Потік може бути нерівномірним, з високою швидкістю з одного боку і низькою з іншого. Це може створити гарячі точки на стороні низької-швидкості.
Перфорована перегородка або напрямна потоку можуть більш рівномірно розподілити потік навколо пучка. Перегородка повинна бути розроблена таким чином, щоб вона містилася в доступному просторі та направляла потік через щілини між проходами. Невеликий едуктор також можна використовувати для підвищення локальної швидкості.
Матеріал і конструкція для обслуговування напівпровідників
Напівпровідникові інструменти часто потребують високо{0}}чистих матеріалів. Оболонка з ПТФЕ має бути чистим полімером без наповнювача з низьким вмістом екстрагованих речовин. Фланець має бути виготовлений із суцільного PTFE або нержавіючої сталі з покриттям PTFE-. Щоб запобігти забрудненню, корпус терміналу має бути герметичним і вентильованим.
Перед встановленням обігрівач необхідно очистити та пасивувати. Будь-які залишки виробничих масел або частинок можуть забруднити технологічну ванну.
Якщо стандартний нагрівач не підходить для інструменту
Стандартний нагрівач рідко підходить для-напівпровідникового інструменту з обмеженим простором. Доступний простір занадто малий, форма занадто неправильна, а вимоги до чистоти занадто суворі. Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE з компактним багатопрохідним пучком, суцільним фланцем з PTFE та герметичним корпусом клем розроблена для конкретного інструменту. Процес специфікації вимагає розмірів доступного простору, отвору фланця, глибини занурення, хімічного складу ванни, необхідної потужності та вимог до чистоти.
