LNEYA CHILLERS
¿Qué es un enfriador?
En la producción industrial moderna, la tecnología de control de temperatura desempeña un papel vital, especialmente en el campo de la fabricación de semiconductores de alta precisión. Como equipo principal del sistema de control de temperatura, el enfriador se utiliza ampliamente en las líneas de producción de semiconductores para garantizar que varios tipos de equipos puedan funcionar de manera estable a una temperatura adecuada y evitar fluctuaciones de temperatura que tengan efectos adversos en la calidad del producto y la vida útil del equipo. El enfriador no solo puede controlar de manera eficiente el calor generado en el proceso de producción, sino que también desempeña un papel irremplazable en muchos procesos de alta precisión. Este artículo explorará en profundidad el principio de funcionamiento, los componentes principales y la importancia del enfriador en la producción de semiconductores, y comprenderá mejor su papel clave para mejorar la eficiencia de la producción y garantizar la calidad del producto.
1. El principio de enfriamiento de un enfriador y sus componentes principales.
El principio de enfriamiento de un enfriador se basa en el ciclo de compresión de vapor termodinámico o ciclo de absorción. Los componentes principales de un enfriador incluyen el compresor, el condensador, la válvula de expansión, el evaporador y el refrigerante.
1. 1Compresión
El proceso comienza con el compresor, que comprime el refrigerante gaseoso de baja temperatura y baja presión para convertirlo en un gas de alta temperatura y alta presión. Esto es similar a una bomba que se infla con fuerza, lo que hace que la presión y la temperatura aumenten bruscamente.
1.2 Estrangulamiento
El refrigerante líquido pasa entonces por la válvula de expansión (también llamada válvula de estrangulamiento), donde su presión cae repentinamente, como si se deslizara hacia abajo desde un punto alto. La temperatura también disminuye y parte del líquido se evapora, lo que da como resultado una mezcla de líquido y gas a baja temperatura y baja presión.
1.3 Condensación
A continuación, el refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión entra en el condensador e interactúa con el agua o el aire de refrigeración. Se elimina el calor y el refrigerante se transforma en un líquido de temperatura media y alta presión. Se puede pensar en ello como en un “enfriamiento” y la liberación del exceso de calor.
1.4 Evaporación
El refrigerante ingresa al evaporador, donde absorbe calor del refrigerante secundario (por ejemplo, agua o solución de glicol) y pasa completamente al estado gaseoso. Esta absorción de calor enfría el refrigerante secundario y logra el efecto de enfriamiento deseado.
1.5 Ciclo
Finalmente, el refrigerante gaseoso regresa al compresor, iniciando nuevamente un nuevo ciclo.
2.¿Por qué es necesaria la fabricación de semiconductores? Enfriadores?
En la fabricación de semiconductores, los enfriadores son unos “héroes anónimos” indispensables. Su función principal es controlar la temperatura con precisión, ya que procesos como la fotolitografía y el grabado tienen requisitos de temperatura extremadamente estrictos. Incluso las fluctuaciones más leves pueden afectar la calidad de las obleas. Los enfriadores proporcionan agua de refrigeración estable, lo que garantiza que el equipo mantenga una temperatura óptima.
Durante el funcionamiento, los equipos de producción generan una cantidad importante de calor (como los grabadores de plasma) que, si no se disipa de forma eficaz, puede comprometer la estabilidad del proceso o incluso dañar el equipo. El enfriador actúa como un “agente refrigerante”, eliminando el exceso de calor y prolongando la vida útil del equipo.
Un control eficaz de la temperatura también mejora el rendimiento del producto al evitar problemas como la deformación de las obleas o anomalías estructurales, algo fundamental para la eficiencia de la producción. Además, determinados componentes clave, como los láseres y las bombas de vacío, son muy sensibles a la temperatura. Los enfriadores pueden proporcionar refrigeración específica para estos componentes, lo que garantiza su funcionamiento estable.
Incluso en salas blancas, donde los requisitos ambientales son estrictos, los enfriadores pueden ayudar a los sistemas de climatización a mantener la temperatura y la humedad adecuadas. Los procesos avanzados, como la litografía EUV, exigen un control de temperatura aún más extremo, que los enfriadores pueden lograr fácilmente. En resumen, con el apoyo de los enfriadores, la fabricación de semiconductores se vuelve más eficiente y confiable.
3.Los enfriadores de semiconductores se dividen en dos tipos.
Enfriador termoeléctrico de enfriamiento.
Se trata de una solución de refrigeración pequeña pero eficiente basada en el efecto termoeléctrico. Cuando la corriente continua fluye a través de un termopar compuesto de semiconductores de tipo p y tipo n, los “portadores” de la corriente (los electrones) transfieren calor del lado frío al lado caliente. ¿El resultado? El lado frío se enfría y el lado caliente se calienta, completando así el proceso de refrigeración. Curiosamente, al invertir la dirección de la corriente se intercambian los lados frío y caliente, lo que permite tanto la función de refrigeración como la de calefacción.
Su estructura es sencilla:
• Disipador de calor:Elimina el exceso de calor.
• Semiconductores tipo P y tipo N:Manejar la tarea de enfriamiento del núcleo.
• Electrodos del lado caliente y frío: Sirven como puentes energéticos.
• Fuente de alimentación de CC:Proporciona la fuerza motriz.
• Circuito de control:Garantiza un funcionamiento estable e inteligente.
Juntos, estos componentes permiten un sistema de enfriamiento termoeléctrico confiable y eficiente.
Enfriador de enfriamiento basado en compresor.
Este tipo de proceso de enfriamiento es como correr una maratón, completando de manera constante un ciclo de circuito cerrado. El compresor primero succiona el vapor de baja presión del evaporador, lo “comprime” hasta convertirlo en un gas de alta temperatura y alta presión, y luego lo empuja hacia el condensador para enfriarlo y convertirse en un líquido de alta presión. A continuación, el líquido de alta presión pasa a través de la válvula de expansión, “adelgazándose” hasta convertirse en un líquido de baja presión, y luego se envía de regreso al evaporador para absorber calor y evaporarse. Durante todo el proceso, el calor se “transfiere” continuamente, lo que hace que el equipo se enfríe.
Los componentes clave incluyen el evaporador, el compresor, el condensador y la válvula de expansión. El evaporador absorbe el calor, el compresor comprime y empuja el refrigerante, el condensador disipa el calor y la válvula de expansión regula el flujo. ¡Cuando funcionan en armonía, el efecto de enfriamiento es excelente!
Además, independientemente del tipo de enfriador, es esencial contar con una bomba de circulación y un sistema de control. La bomba de circulación mantiene el fluido refrigerante en movimiento, mientras que el sistema de control actúa como el “comandante”, ajustando la temperatura en función de la información del sensor, lo que garantiza que el sistema funcione de manera precisa y estable.
4. Fabricantes famosos de enfriadores.
Desde 1952, han proporcionado refrigeradores de fluidos confiables para varias industrias, ofreciendo sistemas estándar o personalizados para la industria de semiconductores para satisfacer diferentes requisitos de tamaño y portabilidad. Sus productos tienen una larga vida útil y son adecuados para varios procesos de fabricación de semiconductores.
Un fabricante estadounidense cuyos enfriadores se utilizan para el control del entorno de procesos, el control del proceso de transporte de fluidos y el control del entorno de obleas.
Su enfriador para pruebas de alta y baja temperatura de dispositivos semiconductores ofrece una precisión de control de temperatura de ±0,1 °C y utiliza tecnologías de control avanzadas para mejorar la estabilidad del dispositivo, la precisión del control y la velocidad de respuesta. Se utiliza en varios campos relacionados con los semiconductores, incluidos los dispositivos de grabado y CMP.
