如何在半导体Sub-Fab中正确布线软管？

BETH NIESER:
大家好，欢迎来到 Ask Swagelok。我是 Beth Nieser，今天我与 Margaret Brennan 和 Doug Nordstrom 来到世伟洛克软管大楼，这两位是我们半导体领域的专家。

今天，我们来到这里主要是为了探讨在半导体工厂中对软管进行合理布管的重要性。Margaret 和 Doug，你们能先谈谈合理的软管布局吗？为什么它如此重要？

DOUG NORDSTROM:
布线对于软管应用非常重要。我会重点介绍将附属设施区的辅助设备与洁净室的工艺设备连接起来的软管应用。晶圆厂正逐步改用预制软管组件，因为它能在维护和设备安装过程中节省大量时间和人力。

明确的布管方式很重要，因为它会影响软管的性能和使用寿命。比如，为了穿过狭窄空间而过度弯曲软管，可能会导致软管扭结，影响其性能。端部连接过早弯曲也可能使软管层断裂。

此外，如果流经软管的介质处于极端温度，也会影响软管所需的安装空间以及与软管接触的表面。在这些应用场景中，无论是在洁净室还是附属设施区，空间都非常宝贵。为软管找到合适的布线路径并避免上述问题其实非常困难。

BETH NIESER:
明白了。您提到间距很重要。这是为什么呢？

MARGARET BRENNAN:
是的，间距真的很重要，尤其是在极端温度应用中。在晶圆厂，流经这些软管的通常是非常冷的液体。当软管相互接触或与其他表面接触时，可能会形成冷点或热点。

在低温应用中，特别是在附属设施区，这可能会导致冷凝水和结冰现象，造成停机和性能问题。客户希望避免这种情况。

我们已与客户合作，研发出一种实体间隔件，防止软管之间相互接触，从而避免形成冷点或热点。通过在软管之间放置间隔件，可以避免排布过于紧密的问题。

BETH NIESER:
明白了。那么，什么时候可以弯曲软管，什么时候不可以？

DOUG NORDSTROM:
每根软管都可以弯曲，但不能超过其最小弯曲半径。超过这个半径，软管会发生塑性变形，表示软管已损坏，无法达到预期性能，也无法承受同等压力。

当软管加上绝缘层时，其最小弯曲半径并不会改变。但弯曲时，绝缘层外侧被拉伸，内侧被挤压，会影响绝缘性能。因此，我们建议将绝缘软管的弯曲半径保持为非绝缘软管的三倍。例如，最小弯曲半径为 2 英寸，则绝缘软管应为约 6 英寸。

BETH NIESER:
那么，什么时候需要软管绝缘？

MARGARET BRENNAN:
在晶圆厂，许多工序需要加热或冷却处理。这些温控循环流体由附属设施区的冷水机组、热交换器或其他辅助设备提供。介质在输送过程中会损失热量或制冷量，这就是绝缘层发挥作用的地方。

如果软管外表面温度低于露点，就可能形成冷凝水，类似夏天冰镇玻璃杯上的水珠。在附属设施区，他们并不知道这种液体是什么，因此需要停机确认，造成经济损失。

为避免这种情况，他们开始使用绝缘软管。我们可以包裹更多绝缘层，使软管表面温度保持在露点以上。但传统绝缘材料只能在约 -30°C 有效。

随着工艺温度越来越低，我们需要新的绝缘技术。这就是真空层软管的作用。它在内部软管外侧设有真空层，能消除对流换热，在低至 -200°C 的环境下也能提供良好保温效果。这就是未来的趋势。

BETH NIESER:
太好了。感谢您分享的这些信息。感谢您来到我们的 Ask Swagelok。