L-Għadd ta' Partiċelli Mhux Spjegati
Banju tal-proċess imxarrab tas-semikondutturi mgħammar bi skambjatur tas-sħana PTFE jesperjenza eskursjonijiet intermittenti tal-għadd tal-partiċelli. Għal jiem, l-għadd tal-partiċelli jibqa 'taħt l-ispeċifikazzjoni ta' 10 partiċelli/mL għall-firxa tad-daqs ta '0.1μm. Imbagħad, mingħajr ebda bidla fil-kimika tal-proċess jew fil-produzzjoni tal-wejfer, l-għadd tal-partiċelli jiżdied għal 50-100 partiċelli/mL għal diversi sigħat, imbagħad jerġa 'lura għal-linja bażi.
Il-mudell jirrepeti kull ftit ġimgħat. L-analiżi kimika tal-partiċelli tidentifikahom bħala fluworopolimeru organiku-PTFE. Is-sors huwa fil-banju. L-iskambjatur tas-sħana PTFE huwa l-uniku komponent fluworopolimeru mgħaddas. Iżda t-tubi nfushom ma juru l-ebda degradazzjoni viżibbli, l-ebda traqqiq, u l-ebda qsim tal-wiċċ. Is-sors tal-partiċelli mhuwiex it-tubi. Huwa komponent ta 'appoġġ.
Il-Mekkaniżmu ta' Degradazzjoni tal-Komponent ta' Appoġġ
L-iskambjaturi tas-sħana PTFE jinkorporaw pjanċi ta' appoġġ, spacers, tie rods, u komponenti tal-qafas-kollha tipikament fabbrikati minn PTFE jew PVDF ta'-purità għolja. Dawn il-komponenti jesperjenzaw kundizzjonijiet ta 'tagħbija differenti mit-tubi. Huma soġġetti għal xedd mekkaniku fil-punti ta 'kuntatt, għeja tal-flessjoni mill-vibrazzjoni indotta tal-fluss-, u f'xi disinji, fretting tal-qafliet bil-kamin.
Pjanċa ta' appoġġ PTFE li minnha jgħaddu t-tubi tesperjenza mikro-moviment f'kull punt ta' kuntatt tat-tubu. Matul għexieren ta 'eluf ta' ċikli ta 'aġitazzjoni, il-moviment relattiv bejn it-tubu u l-pjanċa ta' appoġġ jiġġenera partiċelli mikroskopiċi ta 'xedd PTFE. Dawn il-partiċelli, tipikament 0.1-10μm fid-daqs, huma rilaxxati fil-banju.
Ir-rilaxx huwa intermittenti minħabba li l-partiċelli ta' xedd jakkumulaw fi xquq fil-punti ta' kuntatt sakemm tfixkil tal-fluss-żieda fl-aġitazzjoni, żieda qawwija tal-istartjar tal-pompa, jew bidla fil-livell tat-tank-jiċċaqlaq il-partiċelli akkumulati bħala lott. Ir-rilaxx tal-lott jipproduċi l-ispike tal-għadd tal-partiċelli. Wara l-ispike, l-għadd tal-partiċelli jerġa 'lura għal-linja bażi waqt li jakkumulaw partiċelli ġodda tal-ilbies.
Tabella 1: Sorsi tal-Partiċelli tal-Ilbes tal-Komponent tal-Iskambjatur tas-Sħana PTFE
| Komponent | Ilbes Mekkaniżmu | Mudell ta' Rilaxx ta' Partiċelli | Evidenza Viżwali | Miżura preventiva |
|---|---|---|---|---|
| Tubu-biex-appoġġ interface tal-pjanċa | Fretting mill-vibrazzjoni | Rilaxx intermittenti tal-lott | Marki tal-ilbies illustrati fuq it-tubu; trab abjad f'toqba ta 'appoġġ | Daħħal elastomeriku jew tneħħija miżjuda |
| Konnessjonijiet tal-vireg tal-irbit bil-kamin | Fretting fil-kuntatt tal-ħajta | Intermittenti b'ċikli termali | Trab abjad fuq ħjut | Lubrikant tal-ħajt PTFE; preload imnaqqas |
| Ġonot tal-kantunieri tal-qafas | Għeja tal-flessjoni | Intermittenti b'bidliet fil-fluss | Jbajdu l-istress fil-ġog | Kantunieri radjati; restrizzjoni mnaqqsa |
| Fittings tal-kompressjoni tat-tubu-sa-header | Mikro-moviment fil-ferrule | Livell-baxx kontinwu | Xejn viżibbli mingħajr iż-żarmar | Ri-torque; Waxer Belleville |
| Truf tal-pjanċa tal-baffle | Fluss-vibrazzjoni indotta kontra tubi | Intermittenti b'aġitazzjoni | Linja ta 'kuntatt illustrat | Raġġ tat-tarf; tneħħija miżjuda |
Il-Metodoloġija tat-Traċċar tal-Partiċelli
It-traċċar tat-twaqqigħ intermittenti tal-partiċelli għal komponent speċifiku jeħtieġ iżolament u kampjunar sistematiċi.
L-ewwel pass: Ikkaratterizza l-partiċelli. Iġbor partiċelli fuq membrana tal-filtru waqt avveniment ta' spike. Analizza bi spettroskopija FTIR jew Raman biex tikkonferma l-kompożizzjoni tal-PTFE. Eżamina bis-SEM biex tiddetermina l-morfoloġija tal-partikuli-partiċelli tal-ilbies huma irregolari, ħafna drabi tawwalija, bi truf imqattgħin. Il-partiċelli tad-degradazzjoni termali huma aktar sferiċi. Il-morfoloġija tikkonferma l-mekkaniżmu tal-ilbies.
It-tieni pass: Identifika l-grillu spike. Korrelata spikes tal-għadd tal-partiċelli ma 'avvenimenti tal-proċess: bidu tal-pompa, bidliet ta' aġitazzjoni, ċikli ta 'temperatura, bidliet fil-livell tat-tank. Korrelazzjoni konsistenti tidentifika l-avveniment mekkaniku li tneħħi partiċelli u tipponta lejn il-komponent li jesperjenza dik it-tagħbija speċifika.
It-tielet pass: Spezzjona l-komponenti kollha tal-PTFE waqt il-manutenzjoni skedata. Eżamina toqob tal-pjanċa ta 'appoġġ għal uċuħ tal-ilbies illustrati. Iċċekkja l-ħjut tal-vireg tal-irbit għal akkumulazzjoni ta 'trab abjad. Eżamina l-ġonot tal-qafas għal jbajdu l-istress. Irritratt u ddokumenta s-sejbiet kollha.
L-erba 'pass: Iżola l-komponenti suspettati permezz ta' sostituzzjoni jew modifika. Ibdel pjanċa ta' appoġġ suspettata b'waħda ġdida. Jekk is-spikes tal-partikuli jieqfu, il-komponent jiġi kkonfermat bħala s-sors.
Modifiki Preventtivi tad-Disinn
It-toqob tal-pjanċa tal-appoġġ jistgħu jitwaħħlu b'PTFE irqiq jew inserzjonijiet ta' kmiem elastomeriċi ta'-purità għolja li jassorbu l-mikro-moviment mingħajr ma jiġġeneraw partiċelli tal-ilbies. Il-materjal tal-inserzjoni għandu jissodisfa r-rekwiżiti tal-purità tal-banju.
Konnessjonijiet bil-kamin fil-qafas ta 'appoġġ jistgħu jiġu eliminati favur ġonot PTFE iwweldjati jew li jillokkjaw bejniethom. Fejn il-ħjut ma jistgħux jiġu evitati, lubrikant tal-ħajt kompatibbli PTFE-inaqqas it-tfixkil.
L-ebusija tal-qafas ta 'appoġġ ta' l-iskambjatur tista 'tiżdied biex titnaqqas l-amplitudni tal-vibrazzjoni, jew jistgħu jiżdiedu elementi ta' damping fil-punti ta 'kuntatt. It-tnaqqis tal-medda mhux sostnuta ta 'tubi inaqqas il-mozzjoni li tmexxi l-fretting fil-pjanċi ta' appoġġ.
Sommarju
It-twaqqigħ intermittenti tal-partiċelli f'banjijiet tas-semikondutturi jista 'jiġi ntraċċat għal komponenti degradanti ta' appoġġ tal-iskambjatur tas-sħana PTFE permezz ta 'karatterizzazzjoni tal-partiċelli, korrelazzjoni tal-avvenimenti u spezzjoni sistematika. Ilbes partiċelli mit-tfixkil fit-tubu-biex-l-interfaces ta' appoġġ jipproduċu mudelli karatteristiċi ta' rilaxx tal-lott intermittenti.
Miżuri preventivi jinkludu inserzjonijiet elastomeriċi fil-punti ta 'kuntatt, eliminazzjoni ta' konnessjonijiet bil-kamin, u ebusija strutturali akbar. Il-metodoloġija tal-investigazzjoni tiddistingwi l-ilbies tal-komponent tal-appoġġ mid-degradazzjoni tat-tubu, u tidderieġi l-isforzi tat-tiswija lejn il-post korrett.
L-appoġġ tal-inġinerija għat-traċċar tas-sors tal-partiċelli f'installazzjonijiet ta'-purità għolja tal-iskambjatur tas-sħana PTFE huwa disponibbli mal-preżentazzjoni tad-dejta dwar ix-xejra tal-għadd tal-partiċelli, ir-riżultati tal-analiżi tal-partiċelli, il-ġurnali tal-avvenimenti tal-proċess, u l-ispeċifikazzjonijiet tal-komponenti tal-iskambjatur.
