在半導(dǎo)體、液晶面板制造等高精度行業(yè)中,靜電消除器(離子棒)是維持潔凈室環(huán)境的核心設(shè)備。然而,傳統(tǒng)離子棒存在一個(gè)長期被忽視的隱患:高速氣流引發(fā)的湍流會導(dǎo)致顆粒物二次飛揚(yáng),甚至因放電針**電化學(xué)反應(yīng)生成硝酸an結(jié)晶(Fuzzy Ball),污染潔凈環(huán)境。Dongil Technology(DIT)通過空氣動(dòng)力學(xué)噴嘴設(shè)計(jì),重新定義了離子棒的減排性能,為微污染控制提供了新范式。
一、問題溯源:傳統(tǒng)離子棒的氣流設(shè)計(jì)缺陷
1. 湍流與顆粒物擴(kuò)散的惡性循環(huán)
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傳統(tǒng)離子棒的圓柱形噴嘴結(jié)構(gòu)會擾亂氣流,形成局部渦流(如圖1),導(dǎo)致已沉降的微顆粒(0.3–5μm)重新懸浮。
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實(shí)驗(yàn)表明(文檔2),湍流區(qū)顆粒物濃度可達(dá)層流區(qū)的3倍以上。
2. Fuzzy Ball的生成機(jī)制
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高壓放電使空氣中的氮氧離子在針尖處結(jié)合,形成NH?NO?結(jié)晶(Fuzzy Ball)。
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顯微鏡觀測顯示(文檔2),傳統(tǒng)離子棒運(yùn)行4周后,針尖附著結(jié)晶量達(dá)200μg/cm2,脫落風(fēng)險(xiǎn)極高。
注:DIT實(shí)驗(yàn)室氣流可視化模擬(文檔1)
二、技術(shù)突破:空氣動(dòng)力學(xué)噴嘴的設(shè)計(jì)哲學(xué)
1. 層流導(dǎo)向的曲面結(jié)構(gòu)
DIT的ASG系列離子棒(文檔1)采用漸縮-漸擴(kuò)曲面噴嘴(**號KR102022000XXX),實(shí)現(xiàn)三大**:
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氣流加速區(qū):入口15°收縮角加速氣流,減少邊界層分離。
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層流穩(wěn)定區(qū):中部拋物曲面維持氣流線性運(yùn)動(dòng),形成“空氣刀”效應(yīng)。
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離子包裹效應(yīng):出口擴(kuò)散角控制離子擴(kuò)散范圍,避免氣流散射。
2. 減排性能的量化驗(yàn)證
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參數(shù)
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傳統(tǒng)圓柱噴嘴
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DIT空氣動(dòng)力學(xué)噴嘴
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氣流湍流度
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12%
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≤3%
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Fuzzy Ball生成量(4周)
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200μg/cm2
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<50μg/cm2
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0.3μm顆粒再飛揚(yáng)率
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15%
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≤2%
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數(shù)據(jù)來源:文檔2實(shí)驗(yàn)室測試(ISO 14644-1 Class 5環(huán)境)
三、核心價(jià)值:從減排到可持續(xù)運(yùn)營
1. 潔凈室能耗的隱性降低
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CDA(潔凈干燥空氣)消耗減少50%:
傳統(tǒng)噴嘴需5L/min/發(fā)射器(0.1MPa)維持離子覆蓋,DIT設(shè)計(jì)僅需2L/min(文檔1),年省氮?dú)獬杀鞠喈?dāng)于20噸CO?減排量。
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風(fēng)量需求降低:層流設(shè)計(jì)允許FFU(風(fēng)機(jī)過濾單元)降速運(yùn)行,功耗下降15–20%。
2. 維護(hù)周期延長
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6個(gè)月免維護(hù)運(yùn)行(文檔2):
某半導(dǎo)體客戶產(chǎn)線實(shí)測顯示,DIT離子棒在連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月后,仍保持:
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離子平衡偏差≤±30V(SEMI E129標(biāo)準(zhǔn)要求±50V)
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衰變時(shí)間穩(wěn)定在1.2秒(初始值1.0秒)
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發(fā)射針壽命提升2倍:曲面氣流減少顆粒碰撞,針尖侵蝕速率降低60%。
四、行業(yè)應(yīng)用:從半導(dǎo)體到生物醫(yī)藥的多場景驗(yàn)證
1. 半導(dǎo)體晶圓光刻區(qū)(某韓國IDM企業(yè))
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挑戰(zhàn):ArF激光光刻機(jī)對0.1μm顆粒的零容忍。
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方案:ASG-AFU系列超近距離離子棒(文檔1),偏移電壓控制在±5V內(nèi)。
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成果:晶圓缺陷率下降40%,光掩模版清洗周期延長至8周。
2. 醫(yī)療設(shè)備無菌灌裝線(歐洲制藥企業(yè))
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挑戰(zhàn):生物制劑灌裝時(shí)靜電吸附微生物風(fēng)險(xiǎn)。
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方案:AMB-LS系列層流離子棒(文檔4),臭氧濃度<0.005ppm(FDA限值0.05ppm)。
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成果:灌裝合格率提升至99.98%,通過FDA 21 CFR Part 11審計(jì)。