Как да се проектират криогенни системи за захранване за полупроводникови инсталации?

Дори малки промени в температурата, налягането или чистотата могат да повлияят на добива при производството на полупроводници. Ние проектираме всяка криогенна трансферна система в HL Cryogenics, за да осигурим постоянна термична производителност и пълна чистота. Това е особено важно за критични инструменти като ецване, литография и системи за охлаждане на пластини.

Полупроводниковите заводи в Източна Азия се нуждаят от нещо различно от общите приложения за промишлен газ:

Много ниски вибрации и промени в налягането
Няма риск от замърсяване
Работи през цялото време, 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата

Това прави проектирането на системата много по-стриктно, отколкото е за повечето инфраструктури за втечнен природен газ (LNG) или за инсталации за промишлен газ на едро.

Типична система се състои от:

Всеки компонент трябва да бъде проектиран като част от напълно интегрирана система, за да се осигури стабилна работа.

вакуумно изолиран гъвкав маркуч

Съдържание
1. Инженерен принцип: Намаляване на топлинните изтичания
2. Стабилност на вакуума и дългосрочна производителност
3. Проектиране на налягане и стабилност на потока
4. Съответствие с международните стандарти

Инженерен принцип: Намаляване на топлинните изтичания

Основната цел на всяка система с течен азот е да предотврати навлизането на топлина. Топлината се разпространява през:

Проводимост през опори и материали за тръби
Радиация между стените на вътрешната и външната тръба
Газова конвекция, която остава във вакуумното пространство

НашиятВакуумно изолирана тръбаСистемите в HL Cryogenics са проектирани да създават много високи нива на вакуум (10⁻⁴ до 10⁻⁶ mbar), което значително забавя тези начини за пренос на топлина.

Крайният резултат е:

По-ниски нива на изпаряване
Стабилни нива на налягане
По-добра ефективност за цялата система

Вентил с вакуумна изолация

TheВакуумно изолиран вентилгарантира, че:

Малко топлина попада в контролните точки
Надеждно разделяне при много студени условия
Дълъг живот с по-малко поддръжка

По време на циклите на експлоатация и поддръжка, тези клапани са необходими за поддържане на системата в добро състояние.

Вакуумна стабилност и дългосрочна производителност

Фазов разделител1

Чрез комбиниране на нашитеДинамична вакуумна помпа, Вакуумно изолиран вентилиФазов разделител, ние ви предлагаме система, която ефективно премества течен хелий и намалява разходите. НашитеМини резервоариГъвкави маркучиНека се справим с мобилните и стационарните задачи с прецизност.

Поддържането на вакуум във времето е голям проблем за криогенните системи. Микротечовете и отделянето на газове от материала водят до повреда на традиционните статични вакуумни системи.

НашиятДинамична вакуумна помпапоправя това чрез:

Винаги следете нивата на вакуум
Редовно възстановяване на вакуумните условия
Предотвратяване на влошаване на производителността

Това гарантира, че вакуумната изолация работи по един и същи начин за дълги периоди от време, което е важно за фабриките за полупроводници, които се нуждаят от надеждност, без да се изключват с години.

Фазов разделителс вакуумна изолация

Вакуумно изолираниятФазов разделителе много важно за:

Получаване на пари от течен азот
Предотвратяване на достигането на газ до чувствително оборудване
Поддържане на стабилно налягане и температура надолу по течението

Това е особено важно за полупроводниковите инструменти, където дори малки газови мехурчета могат да объркат процесите.

Гъвкав маркучс вакуумна изолация

Вакуумно изолираниятГъвкав маркучви дава:

Механична гъвкавост за свързване на оборудване
Изолиране на вибрациите
Запазени изолационни характеристики

Правилно проектираните криогенни маркучи предпазват твърдите тръбопроводи от напрежение и ги правят по-надеждни във високопрецизни условия.

Проектиране на налягане и стабилност на потока, избор на материали и чистота

За полупроводниковите приложения, поддържането на стабилно налягане е също толкова важно, колкото и поддържането на стабилна температура. Някои често срещани системни параметри са:

Работно налягане: 6–10 бара
Проектно налягане: 16 до 25 бара
Условия на потока: много различни в зависимост от това колко е необходим инструментът

Промените в налягането могат да доведат до:

Фазова нестабилност (преход от течност в газ)
Непоследователност в процеса
Оборудването не работи

За да поправим това, внимателно оразмеряваме криогенната тръбопроводна мрежа и добавямеВакуумно изолиран фазов сепараторагрегати за поддържане на постоянен поток и подаване на течна фаза.
Изборът на правилните материали е много важен както за производителността, така и за поддържането на чистотата. Обикновено използваме:

Вътрешни тръби, изработени от неръждаема стомана (например SS304/316L)
Материали с ниска топлопроводимост за опори
Многослойна изолация (MLI) с висока отразяваща способност

Всички криогенни системи на HL преминават през строги процеси на почистване, за да отговарят на стандартите за чистота с полупроводников клас, което елиминира риска от замърсяване с частици.

Вакуумно изолиран клапан

Съответствие с международните стандарти

За да осигурим глобално приемане и доверие в обществените поръчки, ние проектираме системи в съответствие със:

  • ASMEВ31.3
  • DIN EN 13480
  • ISO стандарти за криогенно оборудване

Това е особено важно за проекти в:

  • Полупроводникови съоръжения в Източна Азия
  • Индустриални газови инсталации в Европа
  • Високотехнологични производствени центрове в Югоизточна Азия

По време на последната ни работа в Тайван за производител на електроника, инсталирахме пълномащабна система за течен азот, като приложихмеВакуумно изолирана тръба, Вакуумно изолиран гъвкав маркуч,иДинамична вакуумна помпа.

Основните проблеми, които трябваше да бъдат решени, бяха следните:

Отдалечен маршрут за доставка (>500 метра дължина)
Изискване за стабилно налягане (в рамките на ±0,2 бара отклонение)
Непрекъсната работа

Резултатите, получени чрез нашата система:

Повече от 95% намаление на топлинните загуби в сравнение с традиционните тръбопроводи
Поток на течност без фазова промяна
Непрекъсната работа в продължение на 18 месеца при поддържани вакуумни условия

ЧЗВ

Защо да изберете HL Cryogenics?

От 1992 г. насам HL Cryogenics е специализирана в проектирането и производството на криогенни тръбопроводни системи с висока вакуумна изолация и свързано с тях поддържащо оборудване, пригодени да отговорят на разнообразните нужди на клиентите. Ние притежаваме сертификати ASME, CE и ISO 9001 и сме предоставили продукти и услуги на много известни международни предприятия. Нашият екип е искрен, отговорен и ангажиран с постигането на високи постижения във всеки проект, който предприемаме.

Какви продукти и решения предлагаме?

Вакуумно изолирана/обвита тръба
Гъвкав маркуч с вакуумна изолация/обвивка
Фазов сепаратор / Пароотвод
Вакуумно изолиран (пневматичен) спирателен вентил
Вакуумно изолиран възвратен клапан
Вакуумно изолиран регулиращ вентил
Вакуумно изолирани конектори за студени кутии и контейнери
MBE системи за охлаждане с течен азот
Друго криогенно помощно оборудване, свързано с VI тръбопроводи — включително, но не само, групи предпазни клапани, нивомери за течности, термометри, манометри, вакуумметри и електрически контролни кутии.

Какво е минималното количество за поръчка?

Щастливи сме да изпълним поръчки от всякакъв размер - от единични бройки до мащабни проекти.

Какви производствени стандарти спазва HL Cryogenics?

Вакуумно изолираните тръби (VIP) на HL Cryogenics се произвеждат в съответствие с ASME B31.3 Кодекс за напорни тръбопроводи като наш стандарт.

Какви суровини използва HL Cryogenics?

HL Cryogenics е специализиран производител на вакуумно оборудване, който доставя всички суровини изключително от квалифицирани доставчици. Можем да закупим материали, които отговарят на специфични стандарти и изисквания, поискани от клиентите. Типичният ни избор от материали включва неръждаема стомана ASTM/ASME 300 с повърхностни обработки като киселинно ецване, механично полиране, блестящо отгряване и електрополиране.

Какви са спецификациите за вакуумно изолирани тръби?

Размерът и проектното налягане на вътрешната тръба се определят според изискванията на клиента. Размерът на външната тръба следва стандартните спецификации на HL Cryogenics, освен ако клиентът не посочи друго.

Какви са предимствата на статичната VI тръбопроводна система и VI гъвкавата маркучи?

В сравнение с конвенционалната изолация на тръбопроводи, статичната вакуумна система осигурява превъзходна топлоизолация, намалявайки загубите от газификация за клиентите. Тя е и по-рентабилна от динамичната вакуумна система, намалявайки първоначалните инвестиции, необходими за проектите.


Време на публикуване: 13 април 2026 г.