एक कॉम्पैक्ट वेट बेंच टूल में विफल पीटीएफई विसर्जन हीटर को बदलने के लिए एक अर्धचालक निर्माण सुविधा की आवश्यकता है। उपलब्ध स्थान टैंक की दीवार के साथ 150 मिमी चौड़ा स्लॉट था, 400 मिमी गहरा, 100 मिमी निकला हुआ किनारा उद्घाटन के साथ। आवश्यक वाट क्षमता 2.5 किलोवाट थी। मानक कैटलॉग हीटर या तो बहुत चौड़े थे, बहुत लंबे थे, या स्थान के लिए वाट घनत्व में बहुत अधिक थे। सुविधा को एक कस्टम हीटर की आवश्यकता थी जो स्लॉट में फिट हो और सुरक्षित वाट घनत्व पर संचालित हो।
एक सीमित स्थान वाले सेमीकंडक्टर उपकरण के लिए PTFE इमर्शन हीटर निर्दिष्ट करने के लिए एक बड़े प्लेटिंग टैंक को निर्दिष्ट करने की तुलना में एक अलग दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। जगह की कमी सख्त है, रसायन विज्ञान अक्सर अधिक आक्रामक होता है, और तापमान एकरूपता की आवश्यकताएं अधिक मांग वाली होती हैं। विनिर्देश को बहुत छोटे लिफाफे के भीतर वाट घनत्व, सतह क्षेत्र और भौतिक फिट को संतुलित करना चाहिए।
अंतरिक्ष बाधा विश्लेषण
पहला कदम उपलब्ध स्थान का सटीक मानचित्रण करना है। अर्धचालक उपकरण में, हीटर का स्थान अक्सर एक तरफ टैंक की दीवार, दूसरी तरफ वेफर वाहक पथ और नीचे टैंक तल द्वारा परिभाषित किया जाता है। उपलब्ध मात्रा अनियमित आकार की हो सकती है जिसे एक मानक हीटर नहीं भर सकता।
मुख्य आयाम अधिकतम चौड़ाई, अधिकतम गहराई, अधिकतम ऊंचाई और गतिमान भागों के लिए निकासी हैं। निकला हुआ किनारा खोलना हीटर के अधिकतम व्यास को परिभाषित करता है जिसे डाला जा सकता है। विसर्जन की गहराई प्रयोग करने योग्य गर्म लंबाई को परिभाषित करती है।
| आयाम | विशिष्ट बाधा | हीटर डिज़ाइन पर प्रभाव |
|---|---|---|
| उपलब्ध चौड़ाई | 100-200 मिमी | हीटर की चौड़ाई सीमित करता है |
| उपलब्ध गहराई | 300-500 मिमी | गर्म लंबाई को सीमित करता है |
| निकला हुआ किनारा खोलना | 80-150 मिमी | हीटर प्रविष्टि को सीमित करता है |
| विसर्जन की गहराई | 200-400 मिमी | गर्म लंबाई को सीमित करता है |
| वाहक को मंजूरी | 50-100 मिमी | उभार को सीमित करता है |
सेमीकंडक्टर वेट बेंच टूल्स में जगह की कमी
वाट घनत्व और सतह क्षेत्र की गणना
1.0 वॉट/सेमी² के सुरक्षित वाट घनत्व पर 2.5 किलोवाट ड्यूटी के लिए 2,500 सेमी² शीथ सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है। एक सीमित स्थान वाले उपकरण में, उस सतह क्षेत्र को प्राप्त करने के लिए एक कॉम्पैक्ट मल्टी{6}}पास कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है।
50 मिमी म्यान व्यास पर, 2,500 सेमी² के लिए 1,592 मिमी गर्म लंबाई की आवश्यकता होती है। 400 मिमी गहरे टैंक में 300 मिमी प्रयोग योग्य विसर्जन के साथ, यानी 265 मिमी प्रत्येक के छह पास। मल्टी-पास बंडल लगभग 300 × 250 मिमी के फ़ुटप्रिंट के भीतर फिट बैठता है।
| म्यान व्यास | सतह क्षेत्र प्रति 100 मिमी | 2,500 सेमी² के लिए गर्म लंबाई | 300 मिमी पर गुजरता है | पदचिह्न |
|---|---|---|---|---|
| 32 मिमी | 100 सेमी² | 2,500 मिमी | 9 | 300 × 250 मिमी |
| 40 मिमी | 126 सेमी² | 1,984 मिमी | 7 | 300 × 220 मिमी |
| 50 मिमी | 157 सेमी² | 1,592 मिमी | 6 | 300 × 200 मिमी |
| 63 मिमी | 198 सेमी² | 1,263 सेमी² | 5 | 300 × 180 मिमी |
1.0 डब्लू/सेमी² पर 2.5 किलोवाट ड्यूटी के लिए मल्टी-पास कॉन्फ़िगरेशन
मल्टी{0}}पास बंडल को स्लॉट में फ़िट करना
मल्टी-पास बंडल को फ़्लैंज ओपनिंग के माध्यम से और उपलब्ध स्लॉट में फिट होना चाहिए। 200 मिमी चौड़ाई वाला एक बंडल 100 मिमी निकला हुआ किनारा खोलने में फिट नहीं होगा। समाधान यह है कि पासों को लंबवत रूप से उन्मुख किया जाए ताकि बंडल एक दिशा में संकीर्ण और दूसरे में चौड़ा हो, और इसे संकीर्ण अभिविन्यास में निकला हुआ किनारा के माध्यम से डाला जाए।
30 मिमी की दूरी पर स्थित 50 मिमी व्यास के छह पासों वाले एक बंडल की चौड़ाई एक दिशा में लगभग 6 × 50 + 5 × 30=450 मिमी और दूसरी दिशा में 50 मिमी है। यदि फ्लैंज का उद्घाटन 100 मिमी है, तो बंडल को उद्घाटन के साथ संरेखित 50 मिमी आयाम के साथ डाला जा सकता है, फिर स्थिति में घुमाया जा सकता है।
| बंडल कॉन्फ़िगरेशन | चौड़ाई (पास) | गहराई (पास व्यास) | 100 मिमी निकला हुआ किनारा फिट बैठता है | 150 मिमी स्लॉट फिट बैठता है |
|---|---|---|---|---|
| 4 पास, 50 मिमी, 30 मिमी अंतर | 290 मिमी | 50 मिमी | हाँ (घुमाया गया) | हाँ |
| 5 पास, 50 मिमी, 30 मिमी अंतर | 370 मिमी | 50 मिमी | हाँ (घुमाया गया) | हाँ |
| 6 पास, 50 मिमी, 30 मिमी अंतर | 450 मिमी | 50 मिमी | हाँ (घुमाया गया) | सीमांत |
| 6 पास, 40 मिमी, 25 मिमी अंतर | 365 मिमी | 40 मिमी | हाँ (घुमाया गया) | हाँ |
बंडल विन्यास और निकला हुआ किनारा उद्घाटन के माध्यम से फिट
तंग स्थानों में प्रवाह और तापमान की एकरूपता
सीमित स्थान वाले उपकरण में, हीटर के चारों ओर प्रवाह अक्सर पास की टैंक की दीवार और वेफर कैरियर द्वारा प्रतिबंधित होता है। प्रवाह असमान हो सकता है, एक तरफ उच्च वेग और दूसरी तरफ कम वेग हो सकता है। इससे कम वेग वाले हिस्से पर हॉट स्पॉट बन सकते हैं।
एक छिद्रित बाफ़ल या प्रवाह गाइड बंडल के चारों ओर प्रवाह को अधिक समान रूप से वितरित कर सकता है। बाफ़ल को उपलब्ध स्थान के भीतर फिट होने और पासों के बीच अंतराल के माध्यम से प्रवाह को निर्देशित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। स्थानीय वेग को बढ़ावा देने के लिए एक छोटे एडक्टर का भी उपयोग किया जा सकता है।
सेमीकंडक्टर सेवा के लिए सामग्री और निर्माण
सेमीकंडक्टर उपकरणों को अक्सर उच्च {{0}शुद्धता वाली सामग्री की आवश्यकता होती है। पीटीएफई शीथ वर्जिन, बिना भरा हुआ पॉलिमर होना चाहिए जिसमें कम निष्कर्षण हो। निकला हुआ किनारा ठोस PTFE या PTFE -लाइन वाला स्टेनलेस स्टील होना चाहिए। संदूषण को रोकने के लिए टर्मिनल परिक्षेत्र को सील किया जाना चाहिए और हवादार होना चाहिए।
स्थापना से पहले हीटर को साफ और निष्क्रिय किया जाना चाहिए। कोई भी अवशिष्ट विनिर्माण तेल या कण प्रक्रिया स्नान को दूषित कर सकता है।
जब एक मानक हीटर उपकरण में फिट नहीं हो पाता
एक मानक हीटर शायद ही किसी स्थान तक सीमित सेमीकंडक्टर उपकरण में फिट बैठता है। उपलब्ध स्थान बहुत छोटा है, आकार बहुत अनियमित है, और शुद्धता की आवश्यकताएं बहुत सख्त हैं। एक कॉम्पैक्ट मल्टी-पास बंडल, एक ठोस पीटीएफई निकला हुआ किनारा और एक सीलबंद टर्मिनल संलग्नक के साथ एक कस्टम पीटीएफई इमर्शन हीटर कॉन्फ़िगरेशन विशिष्ट उपकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए उपलब्ध स्थान आयाम, निकला हुआ किनारा खोलना, विसर्जन गहराई, स्नान रसायन विज्ञान, आवश्यक वाट क्षमता और शुद्धता आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है।
