सेमीकंडक्टर स्टेनलेस स्टील: 316L VIM-VAR बनाम UNS N08904

सेमीकंडक्टर सिस्टम के लिए शुद्धता आवश्यकताएँ

सेमीकंडक्टर निर्माण उपकरण स्टेनलेस स्टील टयूबिंग और घटकों के माध्यम से अति-शुद्धता वाली गैसों, रसायनों और विआयनीकृत पानी को संसाधित करते हैं। कणों, धात्विक आयनों, नमी और निकास गैस से संदूषण उपज को ख़राब कर सकता है, इसलिए सामग्रियों में कम समावेशन सामग्री, स्थिर निष्क्रियता और चिकनी सतहों का संयोजन होना चाहिए। सामग्री के दो परिवार हावी हैं: गैस के लिए वैक्यूम {{4}पिघला हुआ 316एल, चरण सेवा, और गीली रासायनिक सेवा के लिए उच्चतर {7}मिश्र धातु ऑस्टेनिटिक ग्रेड जैसे यूएनएस एन08904। डिज़ाइन लक्ष्य आमतौर पर सिस्टम मालिक द्वारा सफाई और सतह की खुरदरापन विशिष्टताओं का उपयोग करके परिभाषित किए जाते हैं, जिसमें छोटे व्यास वाले सीमलेस और वेल्डेड टयूबिंग के लिए एएसटीएम ए632 और सामान्य सेवा टयूबिंग के लिए एएसटीएम ए269 जैसे टयूबिंग मानक शामिल होते हैं।

316एल वीआईएम-वीएआर: पिघलने का अभ्यास और गुण

VIM-VAR एक दोहरे वैक्यूम पिघलने के मार्ग को दर्शाता है: वैक्यूम इंडक्शन पिघलने के बाद वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग होता है। यह अभ्यास ऑक्साइड और सल्फाइड समावेशन को कम करता है, संरचनागत एकरूपता को मजबूत करता है और पृथक्करण को कम करता है, जिससे सूक्ष्म सफाई और इलेक्ट्रोपॉलिशिंग प्रतिक्रिया में सुधार होता है। एएसटीएम ए240 में मानक 316एल संरचना कार्बन 0.030 अधिकतम, मैंगनीज 2.00 अधिकतम, फॉस्फोरस 0.045 अधिकतम, सल्फर 0.030 अधिकतम, सिलिकॉन 0.75 अधिकतम, क्रोमियम 16.00-18.00, निकल 10.00-14.00, मोलिब्डेनम है। 2.00-3.00, नाइट्रोजन 0.10 अधिकतम। सेमीकंडक्टर गैस लाइनों के लिए, सल्फर को अक्सर मानक अधिकतम से काफी नीचे नियंत्रित किया जाता है क्योंकि सल्फाइड गड्ढे और कण उत्पादन के लिए आरंभ स्थल होते हैं। VIM-VAR 316L उच्च शुद्धता वाली अक्रिय और संक्षारक गैस वितरण के लिए निर्दिष्ट है, जहां निष्क्रिय सतह लंबे समय तक सेवा जीवन के दौरान स्थिर रहती है।

UNS N08904: संरचना और संक्षारण प्रदर्शन

UNS N08904 निम्नलिखित सीमाओं के साथ ASTM A240 के लिए एक पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक ग्रेड है: कार्बन 0.020 अधिकतम, मैंगनीज 2.00 अधिकतम, फॉस्फोरस 0.045 अधिकतम, सल्फर 0.035 अधिकतम, सिलिकॉन 1.00 अधिकतम, क्रोमियम 19.0-23.0, निकल 23.0-28.0, मोलिब्डेनम 4.0-5.0, तांबा 1.0-2.0, नाइट्रोजन 0.10 अधिकतम। न्यूनतम एनील्ड तन्य शक्ति 490 एमपीए है और 35 प्रतिशत बढ़ाव के साथ उपज शक्ति 220 एमपीए है। 4 से 5 प्रतिशत मोलिब्डेनम और 1 से 2 प्रतिशत तांबे का संयोजन लगभग 34 से 36 के बराबर पिटिंग प्रतिरोध देता है, जो 316L से लगभग 50 प्रतिशत अधिक है, और गर्म क्लोराइड, पतला सल्फ्यूरिक एसिड और फॉस्फोरिक एसिड के लिए स्पष्ट रूप से बेहतर प्रतिरोध देता है। यूरोपीय समकक्ष EN 1.4539 (X1NiCrMoCu25-20-5) का उपयोग अक्सर गीले ईच और रासायनिक वितरण स्टेशनों में किया जाता है।

संपत्ति	316एल वीआईएम-वीएआर	यूएनएस एन08904
क्रोमियम	16.00-18.00	19.0-23.0
निकल	10.00-14.00	23.0-28.0
मोलिब्डेनम	2.00-3.00	4.0-5.0
ताँबा	-	1.0-2.0
पीआरईएन, लगभग	24	34-36
विशिष्ट भूमिका	उच्च-शुद्धता वाली गैस लाइनें	गीली रासायनिक रेखाएँ

तुलना और चयन मार्गदर्शन

गैस {{0}चरण वितरण के लिए, 316L VIM{{2}VAR पारंपरिक विकल्प है क्योंकि मुख्य आवश्यकता एक चिकनी, कण मुक्त, कम {{4}आउटगैसिंग सतह है, अधिकतम मिश्र धातु सामग्री नहीं। गर्म एसिड, ऑक्सीकरण क्लोराइड या आक्रामक वगैरह के साथ गीली रासायनिक सेवा के लिए, UNS N08904 उस हमले का प्रतिरोध करता है जो समय के साथ 316L तक गिर जाएगा। एक सामान्य आर्किटेक्चर गीली बेंच और रासायनिक वितरण अनुभाग के लिए N08904 का उपयोग करता है, जो गैस लाइनों और अंतिम वितरण के लिए VIM -VAR 316L में परिवर्तित होता है। लागत, वेल्डेबिलिटी और उपलब्धता सभी 316एल के पक्ष में हैं; N08904 का चयन केवल वहीं किया जाता है जहां रसायन शास्त्र इसकी मांग करता है।

सतह की फिनिशिंग, इलेक्ट्रोपॉलिशिंग और सफाई

सतह की स्थिति मिश्र धातु ग्रेड के समान ही प्रदर्शन को नियंत्रित करती है। स्टेनलेस स्टील के पारित होने के लिए एएसटीएम बी912 द्वारा संबोधित इलेक्ट्रोपॉलिशिंग, एक पतली धातु की परत को हटा देती है, क्रोमियम से समृद्ध निष्क्रिय फिल्म को उजागर करती है और सूक्ष्म खुरदरेपन को कम करती है; 0.25 माइक्रोमीटर Ra पर या उससे कम औसत खुरदरापन मान आमतौर पर सेमीकंडक्टर टयूबिंग के लिए निर्दिष्ट किया जाता है। यांत्रिक पॉलिशिंग के बाद इलेक्ट्रोपॉलिशिंग और उच्च शुद्धता वाले पानी या विलायक के साथ अंतिम सफाई एम्बेडेड दूषित पदार्थों और कार्बनिक अवशेषों को हटा देती है। तैयार सतह को भंडारण और स्थापना के दौरान पुनः संदूषण से बचाया जाना चाहिए, और आंतरिक सतह को संरक्षित करने के लिए जोड़ों को अक्रिय गैस बैकिंग के साथ कक्षीय वेल्डेड किया जाना चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: VIM-VAR का क्या मतलब है?वैक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग के बाद वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग, एक डबल वैक्यूम मेल्टिंग अभ्यास जो 316L की सूक्ष्म सफाई, एकरूपता और सतह की गुणवत्ता में सुधार करता है।

प्रश्न: सेमीकंडक्टर ट्यूबिंग के लिए इलेक्ट्रोपॉलिशिंग का उपयोग क्यों किया जाता है?यह यांत्रिक रूप से परेशान परत को हटाता है, सतह की खुरदरापन को कम करता है, क्रोमियम में निष्क्रिय फिल्म को समृद्ध करता है और गीली सतहों पर कण और नमी बनाए रखने को कम करता है।

प्रश्न: क्या VIM-VAR 316L मानक 316L से अधिक महंगा है?हाँ, अतिरिक्त वैक्यूम रीमेल्टिंग चरण के कारण। उच्च शुद्धता वाले अनुप्रयोगों में प्रीमियम उचित है जहां स्वच्छता उपज को नियंत्रित करती है।

प्रश्न: UNS N08904 को 316L के स्थान पर कब चुना जाना चाहिए?गर्म क्लोराइड, मजबूत तनु एसिड या ऑक्सीकरण आदि को संभालने वाली गीली रासायनिक प्रणालियों के लिए, जहां 316L समय के साथ गड्ढा या संक्षारण करेगा।

प्रश्न: क्या VIM-VAR 316L को बिना सफाई खोए वेल्ड किया जा सकता है?हां, बशर्ते अक्रिय गैस बैकिंग के साथ कक्षीय वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है और वेल्ड का आंतरिक हिस्सा चिकना और ऑक्सीकरण से मुक्त होता है; वेल्डिंग के बाद अचार बनाने या इलेक्ट्रोपॉलिशिंग की आवश्यकता हो सकती है।

प्रश्न: किस सतह का खुरदरापन प्राप्त किया जा सकता है?इलेक्ट्रोपॉलिश्ड सेमीकंडक्टर टयूबिंग आमतौर पर आरए 0.25 माइक्रोमीटर या इससे बेहतर पर निर्दिष्ट की जाती है, महत्वपूर्ण गैस लाइनों के लिए और भी बेहतर फिनिश उपलब्ध है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

Q1. 316L प्रति ASTM A240 की संरचना सीमाएँ क्या हैं?
कार्बन 0.030 अधिकतम, मैंगनीज 2.00 अधिकतम, फॉस्फोरस 0.045 अधिकतम, सल्फर 0.030 अधिकतम, सिलिकॉन 0.75 अधिकतम, क्रोमियम 16.00-18.00, निकल 10.00-14.00, मोलिब्डेनम 2.00-3.00 और नाइट्रोजन 0.10 अधिकतम।

Q2. UNS N08904 की संरचना क्या है?
कार्बन 0.020 अधिकतम, क्रोमियम 19.0-23.0, निकल 23.0-28.0, मोलिब्डेनम 4.0-5.0 और तांबा 1.0-2.0, 490 एमपीए न्यूनतम तन्य शक्ति, 220 एमपीए उपज और 35 प्रतिशत बढ़ाव के साथ; यूरोपीय समकक्ष EN 1.4539 (X1NiCrMoCu25-20-5) है।

Q3. प्रत्येक ग्रेड का PREN क्या है?
316एल के लिए लगभग 24 और यूएनएस एन08904 के लिए 34-36, एन08904 के लिए लगभग 50 प्रतिशत अधिक।

Q4. सेमीकंडक्टर सेवा पर कौन से टयूबिंग मानक लागू होते हैं?
छोटे व्यास वाले सीमलेस और वेल्डेड टयूबिंग के लिए एएसटीएम ए632, सामान्य सर्विस टयूबिंग के लिए एएसटीएम ए269, और इलेक्ट्रोपॉलिशिंग द्वारा स्टेनलेस स्टील को पारित करने के लिए एएसटीएम बी912।

Q5. अर्धचालक ग्रेड 316एल में सल्फर को कसकर नियंत्रित क्यों किया जाता है?
सल्फाइड गड्ढे और कण उत्पादन के लिए आरंभ स्थल हैं, इसलिए उच्च शुद्धता वाली गैस लाइनों के लिए सल्फर को मानक 0.030 अधिकतम से काफी नीचे नियंत्रित किया जाता है।