संदूषण स्रोत पर कोई चर्चा नहीं करता
सेमीकंडक्टर बम्पिंग लाइनों और आईसी सब्सट्रेट प्लेटिंग सुविधाओं में, स्नान की शुद्धता प्रत्यक्ष उपज निर्धारक है। संक्षारक हीट एक्सचेंजर में पाया गया एक धातु अशुद्धता स्पाइक पूरे वेफर लॉट को स्क्रैप कर सकता है।
तंत्र रासायनिक रूप से सीधा है. गर्म अम्ल धात्विक विसर्जन कुंडलियों पर आक्रमण करते हैं। लोहा, निकल और क्रोमियम आयन सीधे इलेक्ट्रोलाइट में घुल जाते हैं। ये संदूषक लक्षित धातुओं के साथ जमा हो जाते हैं, जिससे तनाव, सोल्डरबिलिटी और तार की बॉन्डिंग विश्वसनीयता में बदलाव आ जाता है।
सोने, टिन{0}चांदी, या उच्च शुद्धता वाले तांबे के स्नान का प्रबंधन करने वाले प्रोसेस इंजीनियरों को भौतिक विरोधाभास का सामना करना पड़ता है। स्नान के तापमान को स्थिर बनाए रखने वाले उपकरण अक्सर प्रमुख संदूषण वाहक बन जाते हैं।
एसिड सर्विस में मेटालिक कॉइल्स कैसे विफल हो जाती हैं
स्टेनलेस स्टील 316L क्रोमियम ऑक्साइड निष्क्रिय परत पर निर्भर करता है। यह फिल्म मेटास्टेबल है. प्रक्रिया में गड़बड़ी, क्लोराइड का अंदर की ओर खींचना, या संक्षिप्त तापमान स्पाइक्स निष्क्रियता को तोड़ देते हैं। एक बार जब निष्क्रियता हो जाती है, तो लौह-निकल मैट्रिक्स तेजी से संक्षारित हो जाता है।
टाइटेनियम एसिड को ऑक्सीकरण करने में अच्छा प्रदर्शन करता है लेकिन फ्लोराइड युक्त रसायनों में विनाशकारी रूप से विफल रहता है। सुरक्षात्मक TiO₂ फिल्म कम करने वाली स्थितियों में घुल जाती है, जिससे बेस मेटल एकसमान जंग के संपर्क में आ जाता है।
क्वार्ट्ज शीट वाले हीटर अधिकांश एसिड का प्रतिरोध करते हैं लेकिन मजबूत क्षार में फ्रैक्चर जोखिम और सिलिका विघटन का कारण बनते हैं। प्रत्येक पारंपरिक सामग्री एक विशिष्ट संदूषण मार्ग का परिचय देती है।
तालिका 1: गर्म H₂SO₄ में हीट एक्सचेंजर सामग्री द्वारा संदूषण जोखिम
| सामग्री | संक्षारण प्रकार | प्राथमिक संदूषक आयन | स्नान जीवन प्रभाव |
|---|---|---|---|
| एसएस 316एल | वर्दी + पिटिंग | Fe²⁺, Ni²⁺, Cr³⁺ | Fe सीमा से अधिक होने में 6-12 सप्ताह |
| टाइटेनियम ग्रेड 2 | पिटिंग (अप्रत्याशित) | ति⁴⁺ | सीएल⁻ पर विफल या एफ⁻ परेशान |
| हास्टेलॉय सी-276 | धीमी वर्दी | नी²⁺, मो⁶⁺ | नी सीमा से अधिक होने में 4-8 महीने |
| क्वार्ट्ज | कोई नहीं (रासायनिक) | Si⁴⁺ (केवल क्षारीय) | यांत्रिक फ्रैक्चर जोखिम |
| पीटीएफई | कोई नहीं | कोई नहीं | अनिश्चितकालीन |
स्रोत: एनएसीई संक्षारण डेटा और अर्धचालक चढ़ाना स्नान विनिर्देश।
शून्य संदूषण के पीछे भौतिक विज्ञान
पीटीएफई में कार्बन {{0}फ्लोरिन बांड होते हैं, जो कार्बनिक रसायन विज्ञान में सबसे मजबूत एकल बंधन है। यह फ्लोरोकार्बन बैकबोन 260 डिग्री तक के तापमान पर लगभग सभी एसिड में थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर सामग्री बनाता है।
बनाए रखने के लिए कोई निष्क्रिय परत नहीं है. चयनात्मक रूप से घोलने के लिए कोई मिश्रधातु तत्व नहीं। कोई भी अनाज सीमा अंतर-ग्रैनुलर हमले के लिए अतिसंवेदनशील नहीं है।
गंभीर संदूषण-नियंत्रण गुण निक्षालित धात्विक घटकों की पूर्ण अनुपस्थिति है। वर्जिन पीटीएफई रेजिन में शून्य धातु योजक होते हैं। जब विसर्जन टयूबिंग में निर्मित किया जाता है, तो ठोस तरल इंटरफ़ेस प्रक्रिया तरल पदार्थ में केवल कार्बन और फ्लोरीन परमाणु प्रस्तुत करता है। न ही विद्युत रासायनिक रूप से सक्रिय आयन उत्पन्न करता है।
यह जड़ता संपूर्ण pH रेंज तक फैली हुई है। पीटीएफई नाइट्रिक एसिड को ऑक्सीकरण करने, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और फ्लोराइड युक्त मिश्रित एसिड को कम करने में समान रूप से कार्य करता है। कोई भी पर्यावरणीय बाधा यह निर्धारित नहीं करती कि सामग्री कहाँ सुरक्षित रूप से कार्य कर सकती है।
बिना किसी समझौते के थर्मल प्रदर्शन
धातुओं की तुलना में पीटीएफई की कम तापीय चालकता एक ज्ञात इंजीनियरिंग विचार है। पतली दीवार ट्यूबिंग, आमतौर पर 0.8 मिमी से 1.2 मिमी, प्रवाहकीय प्रतिरोध को कम करती है। मल्टी{5}}पास ग्रिड या हेयरपिन कॉइल कॉन्फ़िगरेशन मौजूदा टैंक फ़ुटप्रिंट के भीतर सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं।
समकक्ष किलोवाट आउटपुट देने के लिए आकार का एक पीटीएफई विसर्जन हीटर धातु समकक्ष की तुलना में मामूली बड़ी मात्रा में होगा। यह आयामी ट्रेड-ऑफ़ एकमात्र इंजीनियरिंग समझौता है। इसकी भरपाई स्नान संदूषण जोखिम के स्थायी उन्मूलन और अनिश्चित सेवा जीवन से की जाती है।
45 किलोवाट हीटिंग क्षमता की आवश्यकता वाले एक विशिष्ट सेमीकंडक्टर कॉपर प्लेटिंग टैंक के लिए, 20x20 ग्रिड कॉन्फ़िगरेशन में 400 ट्यूबों के साथ 8 मिमी ओडी ट्यूबिंग से निर्मित एक पीटीएफई कॉइल 3 बार्ग संतृप्त भाप का उपयोग करके लक्ष्य गर्मी हस्तांतरण दर प्रदान करता है।
आईसी सब्सट्रेट उत्पादन में व्यावहारिक सत्यापन
स्वचालित कॉपर पिलर बम्पिंग लाइनों को संचालित करने वाली एक आईसी सब्सट्रेट सुविधा ने आवधिक टाइटेनियम संदूषण का दस्तावेजीकरण किया। मौजूदा टाइटेनियम विसर्जन हीटर, नौ महीने की निरंतर सेवा के बाद, पता लगाने योग्य टाइटेनियम आयनों को लीच करना शुरू कर दिया। अपस्ट्रीम सक्रियण चरणों से क्लोराइड को स्थानीयकृत सतह क्षेत्रों में खींचा जाता है।
सुविधा ने समतुल्य थर्मल आउटपुट के लिए कस्टम पीटीएफई इमर्शन हीट एक्सचेंजर्स आकार के साथ टाइटेनियम कॉइल्स को बदल दिया। भाप की आपूर्ति और घनीभूत कनेक्शन मौजूदा बुनियादी ढांचे से मेल खाते हैं।
पीटीएफई कॉइल के साथ 24 महीनों के ऑपरेशन के बाद, आईसीपी - एमएस स्नान विश्लेषण से पता चला कि टाइटेनियम, लोहा, क्रोमियम और निकल का स्तर लगातार पता लगाने की सीमा से नीचे है। वायर -बॉन्ड पुल परीक्षण पैदावार 94.5% से बढ़कर 99.2% औसत हो गई। इस अवधि के दौरान धातु संदूषण के लिए किसी स्नान डमीइंग या कार्बन उपचार की आवश्यकता नहीं थी।
संदूषण को बनाए रखना-निःशुल्क संचालन
पीटीएफई विसर्जन हीटर में परिवर्तित करने से स्थायी रूप से निष्क्रिय गर्मी हस्तांतरण सतह स्थापित होती है। निगरानी प्रोटोकॉल को तदनुसार अनुकूलित किया जाना चाहिए।
स्नान धातु विश्लेषण आवृत्ति, जिसे शुरुआत में सुधार की प्रवृत्ति का दस्तावेजीकरण करने के लिए बनाए रखा गया था, को योग्यता अवधि के बाद सुरक्षित रूप से कम किया जा सकता है। सामग्री स्वयं धात्विक संदूषण उत्पन्न नहीं कर सकती है, इसलिए बढ़ा हुआ अशुद्धता स्तर, यदि वे घटित होता है, तो वैकल्पिक स्रोतों जैसे एनोड विघटन, रासायनिक परिवर्धन, या वर्कपीस ड्रैग से उत्पन्न होना चाहिए।
दृश्य निरीक्षण संक्षारण मूल्यांकन से यांत्रिक अखंडता सत्यापन की ओर स्थानांतरित हो जाता है। ट्यूब संरेखण, सपोर्ट प्लेट की स्थिति और कनेक्शन की जकड़न के लिए वार्षिक जांच आम तौर पर पर्याप्त होती है।
सारांश
एक PTFE विसर्जन हीट एक्सचेंजर आक्रामक एसिड चढ़ाना में स्नान संदूषण के मूल तंत्र को समाप्त करता है: इसमें घुलने के लिए कोई धातु तत्व नहीं होते हैं। सभी पीएच रेंजों में फ़्लोरोपॉलीमर की रासायनिक जड़ता, सामान्य प्रक्रिया तापमान से परे स्थिरता के साथ मिलकर, एक स्थायी सामग्री स्तर का समाधान प्रदान करती है।
उन सुविधाओं के लिए जहां प्लेटिंग बाथ की शुद्धता सीधे उत्पाद की उपज और क्षेत्र की विश्वसनीयता से संबंधित होती है, पूरी तरह से फ्लोरोपॉलीमर हीट ट्रांसफर सिस्टम को निर्दिष्ट करना ठोस सामग्री इंजीनियरिंग पर आधारित निर्णय है। थर्मल प्रदर्शन उचित आकार के माध्यम से मेल खाता है। संदूषण उन्मूलन पूर्ण है.
विशिष्ट प्लेटिंग लाइन आवश्यकताओं के लिए तकनीकी आकार और कॉन्फ़िगरेशन विश्लेषण टैंक आयाम, कार्यशील मात्रा, लक्ष्य तापमान, उपलब्ध हीटिंग माध्यम विनिर्देशों और पूर्ण इलेक्ट्रोलाइट रसायन विज्ञान प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
