Desarrollo de tecnología de aplicación para un equipo «tres en uno» de filtrado, lavado y secado de materiales semiconductores en la industria electrónica

Objetivo del proyecto:

Estudiar la viabilidad de utilizar un equipo «tres en uno» para filtrar materiales submicrónicos en la industria de los semiconductores mediante una planta piloto.

Retos técnicos:

1. El tamaño de las partículas del material es muy fino, de aproximadamente 1 a 2 μm, lo que dificulta alcanzar el tamaño de poro requerido para la placa filtrante.
2. Velocidad de filtrado lenta; tiempo de procesamiento prolongado; gran caída de presión.
3. Los estrictos requisitos relativos al contenido de iones de hierro aumentan la dificultad de la fabricación de los equipos.

Equipo principal:

Equipo tres en uno (6 m²), depósito de materia prima, bomba de materia prima, bomba de líquido madre, depósito de líquido madre, condensador, depósito de condensado, depósito de fuente de calor, bomba de vacío, sistema de control eléctrico, etc. El sistema puede funcionar de forma totalmente automática sin intervención humana.

Descripción del proceso:

En primer lugar, la solución de materia prima se transporta al depósito de alimentación. A continuación, el líquido de materia prima almacenado en el depósito de materia prima se bombea al equipo «tres en uno» para llevar a cabo las siguientes etapas secuenciales: filtrado a presión, lavado de la suspensión, filtración a presión, secado al vacío y descarga. Debido al tamaño tan fino de las partículas del material filtrado, que ha alcanzado el límite del tamaño de los poros de la placa sinterizada, se produce un ligero fenómeno de fuga (aproximadamente 0,31 TP3T). El filtrado se filtra de nuevo a través de un filtro de placas pequeñas para recuperar el material filtrado, lo que mejora la tasa de recuperación del material. La sección de alimentación permite un control preciso del volumen de alimentación mediante caudalímetros, válvulas de control y bombas de alimentación de frecuencia variable, lo que garantiza que el volumen de alimentación se mantenga dentro del límite superior del equipo, con un margen de error de ≤1%. La presión de filtrado se mantiene entre 0,3 y 0,8 MPa para equilibrar la eficiencia de filtrado y la tasa de fuga. El proceso de secado controla el nivel de vacío y la temperatura de calentamiento adecuados para cumplir los requisitos de tiempo de secado. Control del contenido de iones de hierro: se adoptan procesos adecuados de selección de materiales y de tratamiento de superficies para garantizar que el contenido de iones de hierro en el material cumpla los requisitos del cliente. Se instalan múltiples sensores de temperatura, de presión, de caudal y de nivel en diversos puntos del sistema para supervisar con precisión la temperatura de funcionamiento, la presión, el nivel y el volumen de alimentación. Todo el sistema puede funcionar de forma totalmente automática sin intervención humana.

Escenarios de aplicación:

El equipo “tres en uno” de filtrado, lavado y secado (denominado «tres en uno») se caracteriza por su diseño totalmente cerrado de un solo depósito para la separación sólido-líquido, el lavado en varias etapas, el secado al vacío y la descarga. Se utiliza principalmente para materiales de alta pureza, estériles, sensibles al calor y tóxicos o explosivos, y tiene una amplia aplicación en sectores como el farmacéutico, el de productos químicos finos, el de materiales electrónicos para nuevas energías, el alimentario y el de productos biológicos. Este caso se centra en su aplicación en la industria de los semiconductores electrónicos.

Ventajas de Ekaislot:

El proyecto «tres en uno» abarca el diseño, la fabricación, la instalación, el equipamiento, la instrumentación, la electricidad, la seguridad y la protección del medio ambiente, entre otros ámbitos profesionales. Debido a su amplio alcance, plantea ciertas dificultades y complejidades. Shanghai Ekaislot cuenta con las cualificaciones necesarias para recipiente a presión fabricación, cuenta con 14 años de experiencia en el diseño y la fabricación de equipos, y dispone de un equipo de técnicos de procesos con amplia experiencia. La empresa ha desarrollado unidades de prueba para evaporadores de superficie raspada, equipo tres en uno, sistemas de membranas de carburo de silicio, sistemas de filtros de vela, sistemas de vacío y reactores de microcanal. El desarrollo tecnológico de los equipos «tres en uno» (filtrado, lavado y secado) avanza rápidamente hacia la inteligencia, la automatización y la eficiencia. La integración de múltiples tecnologías de vanguardia cambiará de forma fundamental el modo de funcionamiento y los límites de rendimiento de los equipos. Las innovaciones en nuevos materiales y procesos supondrán mejoras significativas en el rendimiento de los equipos. La aplicación de tecnologías avanzadas, como los materiales de nanofiltración, el secado supercrítico y el calentamiento asistido por microondas, mejorará aún más la precisión de separación, la eficiencia de secado y la utilización de la energía de los equipos. En particular, en la producción de productos de alto valor añadido, como los materiales para nuevas energías, la aplicación de estas nuevas tecnologías aportará importantes beneficios económicos y ventajas competitivas.