"GEEX – ACEX – CAEX – SOEX – surveillance précise des volumes d'air extrait exigeants dans les salles blanches de semi-conducteurs"

Fig. 1 : Différentes qualités d'air sont séparément dirigées dans des salles blanches pour semi-conducteurs. (Photo : Luftmeister GmbH)

Fig. 2 : Luftmeister « Freiburg 1-Zoll », la sonde de débit spéciale recouverte de Halar. (Photo : Luftmeister GmbH)

Fig. 3 : Vue d'ensemble des points d'étalonnage pour un projet concret (4 types d'air à 5 dispositifs de mesure). (Source : Luftmeister GmbH)

Fig. 4 : Banc d'étalonnage du débit volumique d'air de Luftmeister GmbH. Ici, des débits allant de 25 à 36 000 m³/h sont générés avec la plus grande précision et divers solutions de mesure Luftmeister sont comparées. (Photo : Luftmeister GmbH)

Les salles de nettoyage sont souvent caractérisées par le fait qu'une arrivée d'air hautement purifiée fait face à une extraction d'air fortement chargée. Ainsi, par exemple, lors de la production de semi-conducteurs avec leurs étapes de fabrication chimiques humides, des qualités d'air extrait agressives se développent.

Pour empêcher les réactions chimiques entre différents types d'air extrait, mais aussi pour distinguer proprement les zones Ex et non-Ex, il s'est avéré ici judicieux de gérer séparément les types d'air extrait suivants (voir aussi Fig. 1) :

— GEEX — Exhaust général — il s'agit de l'air extrait (en grande partie) non chargé, « normal » sans exigences Ex, qui ne requiert pas de précautions particulières concernant la résistance chimique des matériaux utilisés.
— ACEX — Exhaust acide — cet air extrait acide est très corrosif. Pour cette raison, les conduites correspondantes sont généralement revêtues à l'intérieur, par exemple avec E-CTFE, le « Halar ».
— CAEX — Exhaust caustique — air extrait corrosif, généralement basé sur des substances alcalines, qui, en solution aqueuse, est corrosif et peut détruire les tissus vivants. Ces conduites sont également souvent revêtues, selon la concentration.
— SOEX — Exhaust solvant — air extrait contenant des solvants, qui est généralement moins agressif, mais doit être exploité en zone Ex pour éviter les explosions dues à l'introduction d'étincelles.

Les opérateurs de telles installations d'extraction doivent non seulement séparer judicieusement ces types d'air, mais aussi s'assurer que la quantité d'air extrait n'est ni trop élevée ni trop faible. Un « excès » de volume d'air extrait représente un gaspillage évitable, entraînant une consommation électrique excessive des ventilateurs, des changements de filtres fréquents et d'autres coûts inutiles.

En revanche, un « manque » de volume d'air extrait peut avoir des conséquences encore plus graves :

— Les installations de production de semi-conducteurs (par exemple, les wafers) sont très coûteuses. Pour maintenir un fonctionnement sans défaut dans la plage définie, il faut notamment assurer un volume minimum d'air extrait afin d'éviter la pollution ou la corrosion. En conséquence, la gestion (démontrable) d'un certain volume minimum d'air extrait est souvent une condition fondamentale pour assurer la sécurité du processus et respecter les garanties de performance.
— La sécurité au travail en bénéficie également : si trop peu d'air extrait est évacué, cela peut mettre en danger le personnel. Cela est particulièrement vrai si certains processus ne sont pas hermétiquement étanchés, ce qui pourrait entraîner un reflux dans la zone de travail.

Mais comment surveiller professionnellement ces conduites en ce qui concerne leur débit d'air extrait ? La société Luftmeister GmbH de Kirchzarten près de Fribourg, spécialiste du débit d'air et du flux thermique de l'air, a développé à cet effet des solutions de mesure très spécifiques.

Une solution de mesure précisément adaptée à l'application (voir Fig. 2) a été créée,
— dont l'adaptation au processus (montage de sondes) est conçue précisément pour le type de raccordement présent chez le client dans les conduites, par exemple via un raccord de 1" ou une connexion spéciale à bride à pince. Cela évite toute modification pour installer la solution de mesure.
— dont les parties en contact avec le média, pour ACEX et CAEX, sont entièrement revêtues de E-CTFE (Halar), assurant une grande résistance même dans les airs extraits les plus exigeants.
— qui, selon le type d'air, distingue entre un transmetteur de mesure Ex ou non-Ex (voir tableau dans Fig. 3). Le transmetteur de mesure de haute précision Luftmeister VS 48 est utilisé.
— qui a été calibré et ajusté avec une grande précision à 11 points de calibration dans le laboratoire de débit d'air de Luftmeister GmbH (voir les valeurs du tableau dans Fig. 3 ainsi que l'installation de calibration dans Fig. 4).

Le processus de calibration garantit que l'appareil de mesure possède déjà sa précision lors de la livraison, sans nécessiter de calibration sur site. Cela permet d'une part une meilleure précision, et d'autre part évite l'utilisation d'instruments de mesure manuels dans l'air chargé, qui seraient nécessaires pour une calibration locale.