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高純氣體管道配管

所有高純度、高潔凈的氣體均需通過管路輸送到設備用點(POU)，為了達到工藝對氣體的質量要求，在氣體出口指標一定的情況下，則更需重視配管系統的材料選用和施工質量。除取決于制氣或凈化設備的精度外，在很大程度上受到管路系統諸多因素的影響，因此，管材的選取應恪守相關行業原則，并在圖紙中注明管道材質。⑦閥門和附件的材質：對氫氣和煤氣管道不得采用銅質材料，其它氣體管道可采用銅、碳鋼和可鍛鑄鐵等材料。

管路的材質則依使用的需求進行選擇，若為制程用的反應氣體則選擇高等級的316L EP管，經電解拋光(Electro-Polish)處理，耐腐蝕，表面粗糙度低，Rmax(maximum peak to valleyheight)約為0.3μm以下，其值遠低于經過光輝燒結(Bright Anneal)處理之316L BA管的0.8μm，因平整度越高越不容易形成微渦流，而將污染粒子帶出。316L BA管則常使用于和芯片接觸但不參與制程反應的氣體，如GN2、CDA。管內表面粗糙度是衡量管材質量的標準。粗糙度越低，其顆粒攜帶可能性大大降低。此外，對于供應多臺分析儀器的氣體管路，另外還需氣體壓力控制指示裝置。另一種未經特殊處理的AP管(Annealing & Picking)，則用于不做為供氣管路的雙套外管。

高純氣體管路的設計要點：

1.對于不同特性的氣體，要規劃獨立的供應區域，一般分為三個區：腐蝕性/毒性氣體區、可燃性氣體區、惰性氣體區，將相同性質的氣體集中加強管理，可燃性氣體區要特別規劃防爆墻與泄漏口，若空間不足，可考慮將惰性氣體放置與毒性/腐蝕性氣體區。

2.管路設計需要考慮輸送的距離，距離越長，成本越高，風險也越高，通常較合理的設計流速為20ml/S，可燃性氣體小于10ml/S,毒性/腐蝕性氣體小于8ml/S，在用量設計方面，則需要考慮使用點的壓力和管徑大小，前者與氣體特性有關，后者使用點的管徑一般為1/4”～3/8”。實驗室集中供氣系統已成為實驗室的主流，其優勢主要體現在集中供氣更安全、更經濟、純度更高，工作流程更優化。

3.根據用氣設備的分布情況，高純氣體的管網不宜過大或者過長；宜采用不封閉的環形管路，在系統末端連續不斷排放少量的氣體，以便在管網中總有高純氣體流通，不會發生“死空間”引起高純氣體的污染。

4.管路中應減少不流動氣體的“死空間”，不應設有盲管，在特種氣體的儲氣瓶與用氣設備之間應設吹掃控制裝置、多閥門控制裝置、用以控制各個閥門的開關順序、系統吹除，以確保供氣系統的安全、可靠運行和防止“死區”形成而滯留污染物，降低氣體純度。

5.對高純氣體純度要求不同的用氣設備，宜采用分等級高純氣體輸送系統；也可采用同等級輸送系統，但是在純度要求高的用氣設備鄰近處設末端氣體提純裝置。

6.為了檢測高純氣體的純度和雜質含量，輸送系統除了設置必要的連續檢測儀器，如衡量水含量或者氧雜質含量等分析儀外，還應設置定期取樣用的檢測采樣口，以便按規定時間進行采樣，分析高純氣體中各種雜質的含量。

7.在亞微米級的集成電路生產中，要求供應10－9級的高純氣體，為了確保末端用氣工藝設備處的氣體純度，使氣體中的雜質含量（包括塵粒）控制在規定的數值內，一般在設備前設置末端純化裝置，或末端氣體過濾器。

氣路系統結構及工作原理  

氣壓系統由空壓機、干燥器、濾清器、自動排水器、防凍器及各類控制閥件組成，壓縮空氣經多級凈化處理后，供底盤行駛及車上作業使用。 

一. 結構特點  氣壓系統主要由以下組成：  ? 壓縮空氣氣源 ? 動力系統控制氣路 ? 底盤氣路 ? 絞車氣路 ?  司鉆控制  壓縮空氣氣源整車共用，底盤氣路和絞車氣路均為相對獨立管路，并相互鎖定；不僅是給試驗操作人員一個良好的工作環境，更加是對試驗人員的人身安全的一個保障。分動箱的動力操作手柄在切換發動機動力時，同時切換壓縮空氣氣源，鉆機車在行駛狀態接通底盤氣路，鉆修作業接通絞車氣路。當二者其一管路接通壓縮空氣氣源時，另外一路則被切斷壓縮空氣氣源，確保設備操作安全，減少氣路管線泄漏

二. 壓縮空氣氣源  1. 空氣壓縮機，往復活塞結構，4缸V形排列；2臺，分別安裝在2臺發動機右側 前部，由曲軸端皮帶輪驅動；為了保證管道的強度和剛度，必須設置各種支(吊)架，如活動支架、固定支架、導向支架和彈簧支架等。強制水冷，潤滑，冷卻管線與發動機冷卻水道相連，潤滑管線與發動機潤滑系統相連。  2. 調壓閥，安裝在空氣壓縮機缸體側部，調定控制氣壓系統空氣壓力，調定值0.8 ±0.05 MPa，當系統氣體壓力升高，達到調定值時，調壓閥動作發出氣動信號，分兩路，一路信號接通兩臺空氣壓縮機卸荷閥，頂開各氣缸進氣閥門，空壓機置空負荷運轉狀態，停止向氣壓系統供氣；另一路信號接通兩臺干燥器排泄口，干燥器儲氣室內的干燥空氣迅速反向流動流，吸附干燥劑層的水份，迅速排出干燥器體外，使其干燥劑再生。系統壓力低于調定值，調壓閥氣信號消失，空壓機卸荷閥復位，空壓機重新進入正常工作狀態，繼續向系統供應壓縮空氣，同時，干燥器排泄口關閉，干燥器重新開始工作，吸附干燥系統壓縮空氣。