Geração de nitrogênio criogênico-de grau semicondutor

Na-fabricação de semicondutores de alta tecnologia, traços de impurezas no ambiente do processo-H₂O, O₂, CO₂ e THC-se traduzem diretamente em defeitos do wafer e perda de rendimento. A geração convencional-de nitrogênio no local muitas vezes enfrenta flutuações de pureza e maior consumo de energia, enquanto o fornecimento de nitrogênio líquido enfrenta incertezas na cadeia de fornecimento e custos logísticos crescentes. A geração de nitrogênio criogênico-de grau semicondutor aborda esses desafios por meio da destilação criogênica, fornecendo nitrogênio de alta-pureza com conteúdo de oxigênio abaixo de 1 ppm continuamente a partir de um único skid, enquanto mantém o consumo de energia nos níveis líderes-do setor. Tornou-se a fonte padrão de nitrogênio para fábricas de 12 polegadas, instalações de embalagem avançadas e linhas de produção de semicondutores compostos.

Princípio de Operação

O sistema opera com destilação criogênica a ar. O ar de alimentação passa por filtragem de vários-estágios e compressão de recuperação-de calor antes de entrar em uma unidade de purificação de peneira-reversível ou molecular, onde H₂O, CO₂ e hidrocarbonetos são removidos. O ar purificado é resfriado progressivamente a aproximadamente -170 graus a -196 graus dentro da coluna de fracionamento, onde o oxigênio e o nitrogênio são separados pela diferença de ponto de ebulição (oxigênio: -183 graus, nitrogênio: -196 graus) por meio de retificação contínua em embalagem estruturada. O nitrogênio de alta pureza é extraído do topo da coluna, enquanto o gás residual enriquecido com oxigênio é ventilado ou recuperado na parte inferior. Um turboexpansor de ciclo fechado fornece a capacidade de refrigeração; uma vez iniciado, o sistema funciona de forma constante apenas com eletricidade e água de resfriamento, sem deterioração do adsorvente ou preocupações com substituição periódica.

Especificações de desempenho

Consumo típico de energia (a 1.000 Nm³/h, 0,6 MPaG):

• Potência específica: 0,28 ~ 0,32 kWh/Nm³
• Água de resfriamento: aproximadamente. 45 t/h (Δt=8 grau)
• Ar de instrumento: Menor ou igual a 5 Nm³/h

Em comparação com configurações convencionais de duas{0}colunas, esse sistema atinge cerca de 8% a 12% menos consumo de energia da unidade por meio de um turboexpansor de reforço de alta{3}}eficiência e componentes internos de coluna otimizados.

Dados Técnicos (Modelo Típico)

Os valores são baseados em condições de projeto padrão; os valores reais podem variar de acordo com a altitude do local, temperatura ambiente e condições específicas da rede elétrica.

Aplicativos

Este sistema foi projetado para ambientes de processos-contínuos que impõem limites rigorosos aos contaminantes gasosos:

• Fabricação de wafer de 12/8 polegadas – purga e gás de arraste para difusão, CVD, ataque químico e implantação de íons.
• Embalagem avançada (bumping, TSV) – controle de atmosfera em fornos de refluxo para minimizar a oxidação da solda.
• Semicondutores compostos (SiC, GaN) – gás de arraste e de diluição durante o crescimento epitaxial.
• Litografia e fabricação de-máscaras: purga o gás para caminhos ópticos-UV profundos para evitar que a absorção de oxigênio altere a energia da exposição.
• Alternativa de posto de gasolina a granel – servindo como unidade principal de um pátio de gás no-local, substituindo o fornecimento de nitrogênio líquido ou bancos de cilindros de alta-pressão.

Certificações, escopo de entrega e personalização

• Códigos de projeto: ASME VIII-1 / GB/T 150, HG/T 3186 para vasos de pressão; tubulação conforme B31.3.
• Área elétrica e perigosa: Disponível em conformidade com Classe I Div 2 ou ATEX Zona 2; sistema de controle com redundância SIL 2.
• Opções de entrega: unidades totalmente montadas-em skid (caixa fria, turboexpansor, purificador e controles pré-montados em uma base de aço) ou componentes enviados-soltos para locais com restrições de elevação.
• Customization: Column height and heat exchanger surface can be adjusted for high-altitude (>1.500 m) ou ambientes-de alta temperatura; Limites especiais de-ponto de orvalho ou traços-de impureza podem ser acomodados por meio de ciclos de destilação personalizados.
• Pacote de documentação: P&IDs, desenhos de disposição geral, esquemas elétricos, manuais de operação e manutenção, resumo HAZOP, protocolos FAT/SAT e relatórios de testes.

Suporte e pós-venda-

• Monitoramento remoto: Gateway IoT padrão com conectividade Modbus TCP para planta DCS ou SCADA; backup de dados na nuvem (opcional no-servidor local).
• Peças de reposição: Kits de peças de reposição de 3 a 5 anos, abrangendo rolamentos do turboexpansor, peneira molecular e vedações de válvulas, entregues junto com o equipamento principal.
• Serviços de campo: supervisão de instalação, inicialização-e comissionamento, treinamento de operadores (em sala de aula + prática-) e verificação anual de desempenho.
• Garantia: 12 meses a partir da aceitação do sistema completo; componentes-da extremidade fria do turboexpansor foram estendidos para 24 meses.

A Shenger Gas oferece recursos-internos completos na geração de nitrogênio criogênico-desde a simulação do processo de destilação e cálculo hidráulico do interior da coluna até a análise de tensão da caixa fria-tudo concluído por nossa própria equipe de engenharia. Cada unidade passa por testes-de desempenho de carga completa antes do envio. Para aplicações de semicondutores, fornecemos interfaces adicionais para-monitoramento de partículas em linha e integração de análise-de impurezas, garantindo que a qualidade do nitrogênio permaneça rastreável e verificável durante toda a produção. Para uma discussão mais aprofundada sobre graus de pureza específicos, flutuações de fluxo ou restrições de layout do local, nosso grupo de engenharia técnica está disponível para consulta.

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