Een halfgeleiderfabriek had een op maat gemaakte PTFE-dompelverwarmer nodig voor een natte procestank. De verwarming is correct ontworpen voor de thermische belasting, de chemie en de ruimtebeperkingen. Het werd drie maanden met succes geïnstalleerd en geëxploiteerd. Vervolgens vroeg de kwaliteitsafdeling van de fabriek om documentatie voor een klantenaudit. De leverancier van de verwarming kon geen traceerbaarheid van het materiaal, certificering van de oppervlakteafwerking of gegevens over extraheerbare materialen verstrekken. De verwarming werd buiten gebruik gesteld totdat de documentatie kon worden verkregen.
Halfgeleiderfabrieken hebben documentatie- en certificeringsvereisten die verder gaan dan de elektrische en thermische specificaties van de verwarmer. De eisen hebben betrekking op materiaalzuiverheid, oppervlakteafwerking, extraheerbare stoffen en traceerbaarheid. Een op maat gemaakt PTFE-dompelverwarmer voor halfgeleiderservice moet aan deze eisen voldoen, en de leverancier moet de documentatie verstrekken om dit te bewijzen.
Traceerbaarheid en zuiverheid van materialen
Het PTFE dat in een halfgeleiderverwarmer wordt gebruikt, moet herleidbaar zijn tot de harspartij. De leverancier moet een analysecertificaat (CoA) voor het polymeer overleggen, waarop het partijnummer, de fabrikant en de belangrijkste eigenschappen-molecuulgewicht, kristalliniteit en onzuiverheidsniveaus staan vermeld.
Het PTFE moet nieuw, ongevuld polymeer zijn. Gevuld PTFE-dat glas, koolstof of andere additieven bevat-is niet acceptabel omdat de vulstoffen in het procesbad kunnen uitlogen. Het polymeer moet voldoen aan de zuiverheidseisen van het proces, doorgaans met extraheerbare ionen onder de gespecificeerde limieten.
| Documentatie | Wat het certificeert | Typische vereiste |
|---|---|---|
| Hars CoA | Traceerbaarheid van de partij, eigenschappen | Molecuulgewicht, onzuiverheidsniveaus |
| Materiaalcertificering | Maagdelijk PTFE, geen vulstoffen | 100% maagdelijk PTFE |
| Extractables-rapport | Ionische besmetting | <50 ppb per ion |
| Rapport oppervlakteafwerking | Ra-waarde | <0.4 μm Ra |
| Dimensionale inspectie | Naleving van tolerantie | Per tekening |
Documentatie over traceerbaarheid en zuiverheid van materialen voor halfgeleider-PTFE-verwarmers
Oppervlakteafwerking en netheid
Halfgeleiderprocessen vereisen gladde, schone oppervlakken die geen deeltjes vasthouden of verontreinigingen vrijgeven. De PTFE-mantel moet een oppervlakteafwerking hebben van 0,4 μm Ra of beter. Een ruwer oppervlak kan deeltjes bevatten en de vorming van biofilms bevorderen.
De verwarmer moet vóór installatie worden gereinigd en gepassiveerd. Het reinigingsproces verwijdert productieresten, oliën en deeltjes. Het passivatieproces zorgt ervoor dat het oppervlak chemisch inert is en geen verontreinigingen vrijgeeft in het procesbad.
Een oppervlakteafwerkingsrapport en een reinigingscertificaat documenteren de reinheid van de verwarming. In het rapport moeten de meetmethode, de bemonsteringslocaties en de resultaten worden vermeld.
Testen van extraheerbare en uitloogbare stoffen
Bij het testen van extraheerbare stoffen wordt de afgifte van ionen, organische stoffen en deeltjes uit de verwarmer in de procesvloeistof gemeten. Bij de test wordt de verwarmer gedurende een bepaalde periode ondergedompeld in ultrapuur water of een representatieve procesvloeistof op bedrijfstemperatuur, waarna de vloeistof wordt geanalyseerd op verontreinigingen.
De limieten voor extraheerbare stoffen zijn afhankelijk van het proces. Voor kritische halfgeleiderprocessen kunnen de limieten voor metalen en organische stoffen in het lage bereik van delen{1}}per-miljard liggen. Het testrapport documenteert de resultaten en certificeert dat de verwarmer aan de procesvereisten voldoet.
| Test | Wat het meet | Typische limiet | Methode |
|---|---|---|---|
| Metalen uittrekbare onderdelen | Fe, Cu, Ni, Cr, Zn | <50 ppb each | ICP-MS |
| Organische extraheerbare stoffen | TOC, specifieke organische stoffen | <100 ppb TOC | HPLC, GC-MS |
| Deeltjesvrijgave | Particles >0.2 μm | <100 particles/L | Vloeibare deeltjesteller |
| Anion extraheerbare stoffen | Cl⁻, F⁻, SO₄²⁻ | <50 ppb each | Ionenchromatografie |
Testvereisten voor extraheerbare stoffen voor halfgeleider-PTFE-verwarmers
Elektrische en veiligheidscertificeringen
De verwarmer moet voldoen aan de elektrische veiligheidseisen van de fabriek. In Noord-Amerika betekent dit doorgaans een UL- of ETL-notering. In Europa betekent dit CE-markering in overeenstemming met de toepasselijke richtlijnen.
De terminalbehuizing moet voldoen aan de juiste beschermingsgraad-doorgaans IP66 of NEMA 4X. De verwarming moet compatibel zijn met het aardlekbeveiligingssysteem van de fabriek.
| Certificering | Regio | Wat het omvat | Typische vereiste |
|---|---|---|---|
| UL 499 | Noord-Amerika | Elektrische veiligheid | Vermeld of erkend |
| CE | Europa | Veiligheid, EMC | Markering en aangifte |
| IP66 | Internationale | Bescherming tegen binnendringen | Terminalbehuizing |
| ATEX | Europa | Explosie-bestendig | Indien ontvlambare atmosfeer |
| SEMI S2 | Halfgeleider | Veiligheidsrichtlijnen | Fantastische vereiste |
Elektrische en veiligheidscertificeringen voor halfgeleider PTFE-verwarmers
Traceerbaarheids- en documentatiepakket
Het documentatiepakket voor een halfgeleiderverwarmer omvat de materiaalcertificeringen, het rapport over de oppervlakteafwerking, het testrapport voor extraheerbare onderdelen, de elektrische certificeringen en het dimensionale inspectierapport. De verpakking moet traceerbaar zijn naar het specifieke serienummer van de verwarmer.
Het pakket wordt beoordeeld door de kwaliteitsafdeling van de fabriek voordat de verwarming wordt geaccepteerd. Onvolledige documentatie kan de installatie vertragen of tot afkeuring leiden.
Wanneer standaardverwarmers niet aan de documentatievereisten kunnen voldoen
Standaard PTFE-dompelverwarmers worden niet geleverd met het documentatiepakket dat vereist is voor halfgeleiderservice. Een op maat gemaakt PTFE-dompelverwarmer ontworpen voor halfgeleiderservice omvat de vereiste documentatie, het testen en de traceerbaarheid. Het specificatieproces vereist de proceschemie, de zuiverheidseisen, de specificatie van de oppervlakteafwerking, de limieten voor extraheerbare stoffen en de elektrische certificeringen.
