大功率半導體器件生產線的酸霧凈化系統設計
摘要:介紹了大功率半導體器件生產線的酸霧凈化系統設計,該系統可靠性高,結構合理,實現了對酸堿廢氣的凈化處理,為類似工程的設計提供了參考。
關鍵詞:酸霧凈化系統,設計,凈化吸收塔
0 引言
株洲時代電氣股份有限公司位于株洲市石峰區田心工業區。它經過四十年的發展,已成為國內電力電子行業最大的大功率半導體器件制造商,主要產品有4英寸和3英寸硅片。現有生產能力及生產裝置已不能滿足日益擴大的市場需求,擬在半導體廠內建設半導體生產Ⅱ線。
設計年產20萬片3英寸硅片能力,主要產品有3英寸以下, 3 400 V以下普通晶閘管等。在生產過程中有較多酸堿尾氣排出,主要為HCl、HF和部分NH3 氣體,為了保護環境需對尾氣進行凈化處理以達到國家允許排放標準。
1 酸霧凈化系統設計思路
酸堿廢氣主要來源于硅片處理工序,廢氣中的主要污染物為HCl、HF 和NH3 ,工藝流程簡述為: 投片→電阻率測試→清洗→閉管鋁沉積→檢驗1 →閉管鎵擴散→氧化→一次光刻→磷沉積→檢驗2→二次光刻→硼擴散→割圓→清洗→燒結→蒸發→合金化→鋁刻蝕→噴砂→磨角→噴腐→保護→中測→封裝→出廠測試→噴砂→入庫。
1.1 酸霧凈化系統抽風管道設計
1.2 酸霧凈化系統管徑的選擇
1.3 酸霧凈化系統管道內氣體流動的壓力損失
1.4 酸霧系統凈化吸收裝置的設計
2 酸霧凈化系統吸收塔的選型
公司派員到各地進行調研考察,選用合適的凈化吸收塔,經過一段時間調研考察和招投標等一系列過程,最終確認常州市武進凈化設備有限公司生產的玻璃鋼酸霧凈化塔DGS2B215 型符合公司廢氣處理項目的設計需要。
DGS2B系列玻璃鋼酸霧凈化吸收塔適用于處理化工、機械電子、冶金等行業在生產中產生的氯化氫氣體、硫化氫氣體、氟化氫氣體、氨氣等水溶性氣體的凈化設備,它具有結構緊湊,耐腐蝕,耐老化,凈化效率高,便于維護管理等特點。凈化后的氣體達到國家排放標準: GB16297 - 1996《大氣污染物綜合排放標準》二級。
2.1 DGS2B215型凈化吸收塔
2.2 主要幾種氣體的凈化效率
2.3 凈化吸收塔工作原理
2.4 凈化吸收塔的使用與維護保養
3 總結
大功率半導體器件生產Ⅱ線的酸霧凈化系統,執行了同主體工程同時設計,同時施工,同時使用的三同時原則。整個系統實現了當年設計,當年施工,當年投產,設備經正常使用六個月后,由有關權威部門進行了驗收監測,結果見表2。玻璃鋼凈化塔的HCl、F- 、NH3 監測結果均能達到GB16297 - 1996中一級標準。
設備經過兩年多時間使用證明:該系統運行穩定,可靠性高,設備操作簡單,維護管理方便,運行成本低,能耗小,效果滿意。
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