"GEEX – ACEX – CAEX – SOEX – monitorear con precisión cantidades exigentes de aire de escape en salas limp de semiconductores"

Fig. 1: Diferentes calidades de aire se manejan por separado en salas limpias de semiconductores. (Foto: Luftmeister GmbH)

Abb. 2: Luftmeister „Freiburg 1-Zoll̶, la sonda de medición de flujo especial recubierta de Halar. (Foto: Luftmeister GmbH)

Fig. 3: Resumen de los puntos de calibración en un proyecto concreto (4 tipos de aire con 5 instrumentos de medición). (Fuente: Luftmeister GmbH)

Fig. 4: Banco de calibración de flujo volumétrico de aire de Luftmeister GmbH. Aquí se generan con la máxima precisión entre 25 y 36.000 m³/h y se comparan diversas soluciones de medición de Luftmeister. (Foto: Luftmeister GmbH)

Las salas de proceso no son infrecuentes por estar caracterizadas por tener una entrada de aire altamente pura y una salida de aire contaminada en oposición. Por ejemplo, en la producción de semiconductores con sus etapas de fabricación químicas húmedas, se generan calidades de aire de escape agresivas.

Para evitar reacciones químicas entre diferentes tipos de aire de escape, pero también para distinguir claramente entre zonas Ex y no-Ex, ha demostrado ser efectivo separar los siguientes tipos de aire de escape (ver también Fig. 1):

– GEEX – Exhaust general – es el aire de escape (en gran medida) no contaminado, "normal" sin requisitos Ex, que tampoco requiere medidas especiales respecto a la resistencia química de los materiales utilizados.
– ACEX – Escape ácido – este aire de escape ácido es muy corrosivo. Por esta razón, las tuberías correspondientes suelen estar recubiertas en su interior, por ejemplo, con E-CTFE, conocido como "Halar".
– CAEX – Escape cáustico – aire de escape corrosivo, generalmente basado en sustancias alcalinas, que en solución acuosa resulta corrosivo y puede destruir tejidos vivos. Estas tuberías también se recubren, según la concentración, con un revestimiento.
– SOEX – Escape solvente – aire de escape que contiene disolventes, que aunque generalmente es menos agresivo, debe operarse en zonas Ex para evitar explosiones por chispas.

Los operadores de estos sistemas de aire de escape no solo enfrentan la tarea de separar estos tipos de aire de escape de manera lógica. Además, deben asegurarse de que no se aspire ni demasiado ni demasiado poco aire de escape. Un "exceso" de aire de escape representa un desperdicio evitables, ya que genera un consumo excesivo de energía en los ventiladores, cambios frecuentes de filtros y otros costos evitables.

Por otro lado, un "déficit" en la cantidad de aire de escape tiene consecuencias aún más graves:

– Los sistemas de producción de semiconductores (por ejemplo, obleas) son muy costosos. Para mantener un funcionamiento correcto en el rango definido, se debe extraer una cantidad mínima de aire de escape para evitar contaminaciones o corrosiones. En este sentido, la extracción comprobable de una cantidad mínima de aire de escape suele ser un requisito fundamental para mantener la seguridad del proceso y las garantías de rendimiento.
– También para la protección laboral: si se aspira demasiado poco aire de escape, puede haber un riesgo para el personal. Esto es especialmente cierto cuando los procesos individuales no están herméticamente sellados y puede ocurrir retroceso en el área de trabajo.

¿Pero cómo se pueden supervisar profesionalmente estas tuberías en cuanto a su flujo de aire de escape? La empresa Luftmeister GmbH de Kirchzarten cerca de Friburgo, especialista en flujo de aire y flujo de calor del aire, ha desarrollado soluciones de medición muy específicas para esto.

Se ha creado una solución de medición exactamente adaptada a la aplicación (ver Fig. 2),
– cuya adaptación al proceso (montaje de sondas) se introduce de manera constructiva exactamente en el tipo de unión presente en cada cliente en las tuberías, por ejemplo, a través de una unión de 1" o mediante una conexión especial de brida con abrazadera. De este modo, no se requieren modificaciones para montar la solución de medición.
– cuyas partes en contacto con los medios en ACEX y CAEX están completamente recubiertas con E-CTFE (Halar), por lo que mantienen una alta resistencia incluso en condiciones de aire de escape muy exigentes.
– que, según el tipo de aire, distingue entre convertidor de medición Ex o no Ex (ver tabla en Fig. 3). Se utiliza el convertidor de medición de alta precisión Luftmeister VS 48.
– que ha sido calibrado y ajustado con alta precisión en 11 puntos en el laboratorio de flujo de aire de Luftmeister GmbH (ver valores en la tabla en Fig. 3 y el equipo de calibración en Fig. 4).

El proceso de calibración garantiza que el dispositivo de medición ya tenga la precisión necesaria al momento de su entrega, por lo que no necesita ser calibrado en el lugar. Esto, por un lado, proporciona mayor exactitud y, por otro, permite prescindir del uso de instrumentos de medición manual en aire contaminado, como sería necesario en una calibración local.