„GEEX – ACEX – CAEX – SOEX – přesné sledování náročných množství odvětrávání v čistých prostorách polovodičů“

Abb. 1: Různé kvality vzduchu jsou odděleně vedeny v čistých prostorách pro polovodiče. (Foto: Luftmeister GmbH)

Obrázek 2: Luftmeister „Freiburg 1-palcový“, speciální průtokoměr s povrchovou úpravou Halar. (Foto: Luftmeister GmbH)

Obr. 3: Přehled kalibračních bodů u konkrétního projektu (4 druhy vzduchu à 5 měřicích zařízení). (Zdroj: Luftmeister GmbH)

Obrázek 4: Kalibrační stanice průtoku vzduchu Luft-Volumenstrom der Luftmeister GmbH. Zde jsou s nejvyšší přesností generovány průtoky od 25 do 36 000 m³/h a porovnávány různé měřicí řešení Luftmeister. (Foto: Luftmeister GmbH)

Reinräume jsou často charakterizovány tím, že k nim je připojena vysoce čistá přívodní vzduch a silně zatížený odvodní vzduch. Například při výrobě polovodičů s jejich mokrochemickými výrobními kroky vznikají agresivní odvodní plyny.

Pro zabránění chemických reakcí různých typů odvodních plynů a také pro rozlišení mezi oblastmi s výbušným prostředím (Ex-zóny) a bez nich, je zde osvědčené vedení následujících typů odvodních plynů odděleně (viz také obr. 1):

– GEEX – General exhaust – jedná se o (z větší části) nezatížený, „normální“ odvodní vzduch bez požadavků na výbušné prostředí, který nevyžaduje zvláštní opatření týkající se chemické odolnosti použitých materiálů.
– ACEX – Acid exhaust – tento kyselinový odvodní vzduch je velmi korozivní. Z tohoto důvodu jsou příslušné potrubí obvykle vnitřně potažené, například E-CTFE, známým jako „Halar“.
– CAEX – Caustic exhaust – žíravý odvodní vzduch, většinou založený na zásaditých látkách, které v vodném roztoku působí žíravě a jsou tedy vysoce korozivní a mohou ničit živé tkáně. Tato potrubí jsou také často opatřena povlakem podle koncentrace.
– SOEX – solvent exhaust – rozpouštědlový odvodní vzduch, který je obvykle méně agresivní, ale musí být provozován v Ex-zóně, aby se zabránilo výbuchům způsobeným jiskrami.

Provozovatelé těchto systémů odvodních plynů nejenže musí rozumně oddělit tyto typy vzduchu od sebe, ale také zajistit, že se odsává správné množství vzduchu – ani příliš mnoho, ani příliš málo. Příliš velké množství odvodního vzduchu představuje zbytečné plýtvání, protože vznikají vyšší náklady na ventilátory, častější výměnu filtrů a další zbytečné náklady.

Naopak, příliš malé množství odvodního vzduchu má ještě závažnější důsledky:

– Výrobní zařízení pro polovodiče (například wafery) jsou velmi nákladná. Aby bylo možné udržet správnou funkci v definovaném rozsahu, je třeba odsávat minimální množství odvodního vzduchu, aby nedocházelo ke znečištění nebo korozi. Z tohoto důvodu je (doložitelný) odvod určitého minimálního množství odvodního vzduchu často základním předpokladem pro zachování procesní bezpečnosti a záruk.

– Platí také zásada bezpečnosti práce: pokud je odsáván příliš malý objem vzduchu, může dojít ke ohrožení personálu. To platí zejména v případě, že jednotlivé procesy nejsou hermeticky uzavřené a může dojít k zpětnému proudění do pracovního prostoru.

Jak však lze tyto potrubí profesionálně sledovat z hlediska jejich průtoku vzduchu? Společnost Luftmeister GmbH z Kirchzartenu u Freiburgu, specialista na průtok vzduchu a teplo vzduchu, vyvinula pro tento účel speciální měřicí řešení.

Bylo vytvořeno přesné měřicí řešení přizpůsobené konkrétní aplikaci (viz obr. 2),
– jehož procesní adaptace (montáž sond) je konstrukčně přesně přizpůsobena typu připojovacího uzlu v potrubí, který je u daného zákazníka k dispozici, například přes 1“ připojovací uzel nebo speciální svorkový spoj. Tím není nutná žádná úprava pro instalaci měřicího řešení.
– jehož části přenášející média jsou u ACEX a CAEX plně potažené E-CTFE (Halar), což zajišťuje vysokou odolnost i v náročném odvodním vzduchu.
– který rozlišuje podle typu vzduchu na Ex- měřicí převodník nebo ne-Ex měřicí převodník (viz tabulka v obr. 3). Používá se vysoce přesný měřicí převodník Luftmeister VS 48.
– který byl vždy přesně kalibrován a seřízen v kalibračním laboratoři Luftmeister GmbH na 11 kalibračních bodech (viz tabulkové hodnoty v obr. 3 a kalibrační zařízení na obr. 4).

Kalibrační proces zajišťuje, že měřicí zařízení je již při dodání přesné a není třeba jej dále kalibrovat na místě. To přináší vyšší přesnost a zároveň umožňuje vyhnout se použití ručních měřicích přístrojů v zatíženém vzduchu, což by bylo nutné při místním kalibraci.