高性能流体系统助力建造更具盈利能力的半导体工厂

当建造新的半导体制造设施(或“工厂”)时,需要考虑很多因素,包括上市速度、材料和安装标准化以及成本。许多估算认为建造新工厂的成本超过 10 亿美元。价值高达 30 到 40 亿美元的工厂并不罕见,一些大型工厂价值可能飙升至 100 亿美元以上。

无尘室和昂贵的微芯片制造设备占了这些费用的大部分,但是整个工厂中的其他系统和设备可能给总体拥有成本产生很大的影响。

流体管理系统,其基本功能是通过传输液体和气体至厂务设施所需的位置的工厂流通系统,是一个影响总体拥有成本的例子。在建造新的半导体工厂时,通过指定高质量的流体系统部件和组件,以及在开发的前端工程和设计 (FEED) 阶段与流体系统供应商紧密合作,有很大的机会为工厂的短期和长期盈利做出贡献。

通过以下五条途径来谨慎地设计和安装流体系统,从而有助于提高工厂的盈利能力:

1.更快捷的无泄漏安装

新的工厂建造通常意味着新生产技术的应用和/或产能的扩大,从而使得将产品推向市场的速度成为保持竞争优势的主要目标。半导体制造和生产有望尽早开始,在某些案例中,可能在整个厂务设施完工之前就开始了。

简而言之,没有时间可以浪费。但是,设计和建设复杂的流体系统并在整个工厂进行布线可能是一个耗时的过程,需要大量的人力和专业技能才能正确折弯适当的卡套管、安装关键组件并确保整个系统的完整性。如果承包商和安装人员不具备相应的知识或接受相关培训来组装高度可靠的无泄漏系统,则此过程可能特别困难。

定制工程和预制流体系统组件有助于消除施工过程中的安装问题,并减少组装复杂子系统所需要的大量人力。请寻找了解您的需求并可以提供由高质量组件构成的完整的、易于安装的组件供应商。节省的时间可以帮助您的工厂更快地全面投入运营,从而可以开始以全部产能来生产半导体。

2.更高效的规划和设计

工厂的流体系统由多种组件组成,包括卡套管接头、阀门、调压阀、软管和卡套管。正确的系统规划、高效的设计、有效的卡套管布线以及其他安装优秀实践有助于使系统的启动和运行速度更快,并能够在工厂的使用寿命内可靠运行。

例如,需要一系列复杂的卡套管方向改变的子系统可能会给内部设计人员或安装人员带来挑战。与提供完整子组件的供应商合作可能再次成为宝贵的资产,因为弯管操作将无需在现场进行。完整的子系统随时可以安装,在交付时为气密状态。

在其他地方,高效设计的流体系统可能包含许多弯管,在这些弯管中可能使用了其他接头。减少不必要的连接点有助于工厂建造者节省额外零件的成本,并可以消除潜在的泄漏点。通过指定更高质量的流体系统组件,并在需要时依靠流体系统设计和服务专家来提供支持,制造商可以降低工厂建造过程中的短期成本以及工厂使用寿命内的总体拥有成本。

3.降低总体使用寿命成本

工厂投产后,运营效率和产能优化成为重中之重。流体系统故障导致的任何停机都可能意味着必须停产带来的重大经济损失。在流程开始时采购高质量的部件和组件有助于消除工厂的使用寿命内的维护、修理和运营(MRO)要求。

例如,工厂使用高效的温控循环系统设备在制造过程中保持温度稳定性。但是,如果冷却液输送软管未配备适当的绝缘材料,则设备腔体内的温度可能会波动,从而给实现高产能带来挑战。从一开始就选择正确的软管绝缘材料有助于降低发生任何问题的可能性,包括在工厂环境中常见的冷凝现象。

在开始建造时选择高质量的组件和精心设计的系统将使 MRO 活动变得更轻松、更省时。此外,随着时间的流逝,必要组件和应用更换会减少。成本的节约以及停机实践的降低有助于厂务设施长期内保持更高的产量和盈利能力。

4.标准化,全球统一质量

工厂所有者必须经常考虑如何对多个全球工厂设施复制这些标准和工艺流程,确保生产可行性并满足质量要求。

所有设施中的标准化流体系统组件和应用都能产生效益。一致的系统将有助于简化维护、提高安装技术的连续性以及生产运营的整体安全性。寻找提供全球建设服务(包括全球供应链能力和本地支持)的供应商有助于工厂建造者降低总体采购和支出成本。与这些组织跨工厂合作可以带来效率和设计选项,从而在全球范围内实现可观的盈利能力提升。

5.提高生产效率和产量

工厂投入使用和运营后,高质量流体系统消除了持续维护和停机的需要,它可实现数百万个不间断超高纯清洁生产循环,从而有助于提高生产效率和可行芯片的产量。生产可靠性有助于生产商在这个竞争激烈的行业中获得或保持自己的优势。

当调试新工厂时,建造者的重要目标是,将前期组件成本降低的同时,遵守紧迫的施工时间表。但是,正如我们已经看到的,为整个工厂的关键流体系统采购更高品质的零件、组件和子组件,可以在工厂的整个生命周期内带来很多益处,降低总体经营成本。

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