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大宗氣體(Bulk Gas)在半導體、電子制造等領域中是用量大且對純度要求極高的基礎材料,其技術文件通常涵蓋設計規范、施工標準、檢驗方法、安全要求等內容。以下是整理的大宗氣體相關技術文件的核心要點及引用來源:
《電子氣體 大宗氣體》國家標準(修訂中)
技術指標:
純度要求:先進集成電路用氣體純度需達6N(99.9999%)以上,部分雜質(如O?、H?O)需控制在ppb級。
試驗方法:包括氣相色譜法、電化學法等,仲裁方法優先采用國家標準(如GB/T 6285測定氧含量)。
范圍:適用于以空氣分離或工業提純制得的電子用大宗氣體(如H?、O?、N?、Ar、He),規定了技術要求、檢驗規則、試驗方法等。
修訂背景:現行標準(2009版)已無法滿足現代半導體需求,需整合并提升純度、檢測方法等技術要求。
《大宗氣體純化及輸送系統程技術規范》(GB 50724-2011)
系統設計:包括氣源選擇(空分裝置、液態儲罐、長管拖車)、純化器類型(觸媒吸附式、Getter式)、管道材質(不銹鋼)及布局。
安全要求:防火間距、泄漏監測、防爆措施(如氫氣與氧氣管道需隔離)。
供氣系統設計
純化系統:
純化器需匹配公用工程(如高純氫氣再生觸媒吸附式純化器)。
過濾器串聯設計(≥0.1μm顆粒零殘留)。
氣源選擇:
氮氣:常用現場空分制氮(深冷法),經濟性優于外購液氮(用氣量>500Nm3/h時更優)。
氫氣:外購長管拖車或電解水制氫,需設置防爆區域。
氦氣:依賴進口(空氣中含量僅0.00054%),提取成本高。
管道系統設計
材質:主系統采用316L不銹鋼,末端可選用銅管。
壓力試驗:氣壓試驗為設計壓力的1.15倍,嚴密性試驗需持續24小時監測壓降。
吹掃要求:使用高純氣體(≥99.999%)以20m/s流速清除顆粒和濕氣。
檢驗規則
逐批檢驗:每批次需全項檢測,不合格即判廢。
關鍵指標:純度、水分、總烴(甲烷)、顆粒物(在線監測)。
試驗方法
純度檢測:氣相色譜法(GB/T 8984)、光譜法(GB/T 4842)。
水分測定:露點法(GB/T 5832.3)。
安全措施
泄漏監測:實時檢測可燃/助燃氣體(如H?、O?),配備自動報警系統。
個人防護:防爆服、防毒面具、氣體檢測儀。
應急處理:氫氣泄漏需立即切斷氣源并通風,氮氣泄漏需防窒息。
環保要求
廢氣處理:尾氣需經催化燃燒或吸附后排放。
能耗優化:空分裝置需降低單位電耗(如0.23 kWh/Nm3)。
施工方案(參考)
包括氣源安裝、管道連接、工具調試及安全記錄。
管理手冊(參考)
涵蓋供氣系統設計、純化流程、檢驗標準及應急預案。
國際標準參考
SEMI標準(如C3、C4系列)對氣體純度要求較低,國內標準需結合企業內控指標。
標準更新:2023年啟動的《電子氣體 大宗氣體》修訂計劃將整合5項舊標準,提升技術指標。
國產化趨勢:空分設備、純化器國產化加速,但核心部件(如分析儀)仍依賴進口。