供输半导体级一般气体之配管工作程序.docx
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供输半导体级一般气体之配管工作程序
一般氣體配管工作程序
供輸半導體級一般氣體之配管工作程序
1.適用範圍：
本程序乃適用於半導體生產工廠中所安裝的供輸一般氣體用之配管工作。
2.氣體管路的種類：
CDA,N2,O2,H2,He,Ar
3.工作範圍：
在這裡所定義的管線涵蓋範圍由各種不同氣體的起始點連接至各生產機台的USE。
1）分段點
a主管路（Main）為由氣體的起始流出點（Gasyard）至無塵潔淨室中的第一組分支閥
（MainLine）為止。
b）B次主管（Submain）乃指由無塵潔淨室中之第一組分支閥至第二組分支閥（Submain
Line）止。
c）第二條管線由第二組分支閥開始至pointofuse分支點。
2）壓縮乾空氣（CDA）
對壓縮乾空氣而言,其管路在氣體流出點處需配有一乾燥空氣出口之過濾器,整個管線一直完成至各生產機台設備的連接點為止。
3）氮氣（N2）
分為PN2及GN2:
a）PN2：
其配管工作由GasYard的末端閥經過氮氣純化器（N2Purifier）至機台P.O.U.。
b）GN2：
其配管工作由GasYard的末端閥至機台P.O.U.。
4）氧氣（O2）
分為PO2及GO2:
a）PO2：
其配管工作由GasYard的末端閥經過氧氣純化器（O2Purifier）至機台P.O.U.。
b）GO2：
其配管工作由GasYard的末端閥至機台P.O.U.。
5）氫氣（H2）
分為PH2及GH2:
a）PH2：
其配管工作由GasYard的末端閥經過氫氣純化器（H2Purifier）至機台P.O.U.。
b）GH2：
其配管工作由GasYard的末端閥至機台P.O.U.。
6）氦氣（He）
分為PHe及GHe:
a）PHe：
其配管工作由GasYard的末端閥經過氦氣純化器（HePurifier）至機台P.O.U.。
b）GHe：
其配管工作由GasYard的末端閥至機台P.O.U.。
7）氬氣（Ar）
分為PAr及GAr:
a）PAr：
其配管工作由GasYard的末端閥經過氬氣純化器（ArPurifier）至機台P.O.U.。
b）GAr：
其配管工作由GasYard的末端閥至機台P.O.U.。
4.工作環境
在工作現場需配有一臨時性潔淨棚,且所有配管工作的操作基本上必須在此區域內完成,以避免一些不當的污染。
此潔淨棚必須維持且控制在以下的環境條件下：
1）臨時性潔淨棚
a）微塵數目（靜態數,粒子大小>0.3um者）
位置
潔淨度
庫房
10000
切割工作區域
1000
焊接工作區域
1000
b）條件:
於焊接工作區域內,其溫度為21C,相對濕度則為65%。
c）氣流:
每小時循環60次。
d）環境:
此潔淨棚需足以阻絕微粒、油污及其他外來物質。
2）如何控制潔淨棚內的氣壓
a）藉由棚內空氣的循環與過濾可以控制微粒多寡。
b）在此區域工作的工作者需穿著無塵衣鞋。
5.工作完成之標準
1）焊接工作
a）兩條管線的尾端焊接主要利用自動焊接機來完成。
b）彎頭部份大於及等於15A的管子需使用90的彎頭,小於及等於1/2”的管子則需使用彎管器。
c）自動焊接機的狀況可藉由製作測試用樣品片來檢查;至少每天做兩次,於早晨與下午焊接工作開始之前。
2）氣體管材的處理
a）管線與零件的清潔：
所有的管子與其零件需於製造後以管帽蓋住開口處、封裝後,始可運送至現場;任何管子與零件在彎管、切割及焊接諸如此類工作之進行前,需確定其清潔度可維持的情形下始可拆封。
b）氬氣Purge：
在裝配好個別的預作管線且擺放好後,每一單位均需以氬氣Purge乾潔。
3純度提升的方法：
用純氬氣來噴洗管線內部。
（氬氣純度：
99.99999）
4配管完成後的檢查：
a）外觀目檢：
送樣本附表
b）焊接點目視檢查：
1.上午及下午工作焊接前
2.若遇停電或不可抗拒之因素後
必須送樣本附表
c）鎖入配件目檢。
d）壓力/偵漏檢驗。
e）微塵測試。
f）純度測試。
5預先允諾管線行經路線:
為了避免由焊接工作的過程中因不斷修正而導致的損失，管線所經的路線必須先經由客
戶召集各承包商進行套圖，一但經業主確認無誤施工後，路線若須變更，則一切因變更
而增加的費用需由客戶自付。
6強制性穿戴手套 ：
在進行每一個操作時必須穿上乾淨無塵膠質手套，嚴禁使用裸手操作。
6.工作進行之步驟 ：
為了維持完成後的潔淨在所訂定之水準內，氣體供輸的管線工作必須儘可能地小心去完
成。
序號
項目
步驟
備註
製造地點
1
材料檢查
○
逐項檢查各項材料是否符合訂單上的規格
潔淨棚
2
3
4
5
6
7
8
機械切割
氬氣沖洗
焊接及安裝
安裝後的檢查
工作
最後清潔
防塵帽蓋
儲存
○
◎
○
●
◎
◎
○
切割至所需長度及使用機器將端點磨平
充以氬氣，噴洗
並清理管子末端部份
由通過資格鑑定的技師負責焊接之相關工作
分段逐一檢查
清潔並以氮氣不斷噴洗以達潔淨要求
將管子兩端覆以帽蓋並以塑膠套膜包裝
整組封好運送之
全部流程均在臨時性潔淨棚中操作、處理
1
2
3
4
管線預作之檢查工作
臨時性架設
分區安裝
檢驗工作
○
○
○
●
檢查欲架設地點
確定所切割之管線符合預先設計之長度
擺設好並焊接之
外觀目檢、充以壓力及進行氣密試驗
於架設管線之現場中進行
5
6
純度提升
完成並測試
◎
●
以氮氣噴洗乾燥
進行純度測試
現場
附
註:
○
◎
●
--焊接組裝過程
--純度維持及處理過程
--檢驗過程
1）材料檢查
材料一經遞送到施工單位則必須立即就其訂單規格來檢驗是否合格。
2）臨時性潔淨棚
現場臨時性潔淨棚其潔淨度較佳，因此所有的預作管線部份均需在臨時性潔淨棚內進行焊接。
管線材料則需儲存於庫房中，以便於管理。
3）機械材料
a）在開始進行工作前,需先檢查使用的工具是否清潔。
b）每一管線於切割時必定使用切管器且要避免小碎片進入管中。
4）切割完畢後的清洗
每一段切割至所需長度的管子，最後均需以氮氣噴洗之，以避免殘留的小碎片留在內部。
噴洗完後立刻以帽蓋覆在兩端開口，並以塑膠套膜包裝好儲存,直到需要安裝這些管線前再拆封。
5）配管工作之預作
a）檢查並確定所需的材料。
b）實施試焊。
c）進行焊接工作（一般為尾端對焊）。
d）焊點的外觀部份需擦亮之。
e）確定預作的管子其長度與繪製圖或現場量測的相符。
f）以帽蓋將兩端封住。
6）管材之清洗
a）管子需以通過高純度的氮氣噴乾內部。
b）以帽蓋封住兩端後,再以塑膠套膜重覆包裝好儲存之。
7）管線支架的裝設
a）支架的材質由業主統一規定製作,且藉由裝配在天花板、牆緣、樑柱及設施等可固定管線之處。
b）支架的擺設位置需依現場實際狀況予以量測並架配之。
c）配管時需考慮管線工作處、氣體種類、維護及配設之美觀程度等。
d）管線之間的架設間距至少為20mm以上。
e）螺釘與螺帽基本為不銹鋼製品。
8）管線架設工作
a）確定每一段製作的管子的編號符合它們要被擺放的位置無誤。
b）先予以擺放至要被架設的位置以確定其長度適合原來的設計。
c）使用塑膠方塊在末端支撐住，並小心使其保持的潔淨度避免被破壞;點焊之。
d）使用自動焊接機對焊。
e）焊道的外觀部份需擦亮。
9）使用自動焊接機的對焊法
a）處理管材的端面、凹槽斜角部份。
b）使用高純度的氬氣以設定好的流速循環通入管中。
c）將欲焊之兩管中心對準後沿圓周各點焊3~4處。
d）焊接尾端處覆以乾淨塑膠袋,以隔絕大氣中之塵埃、水氣及不純物。
e）即使焊接完成,也要繼續通以氬氣保持循環狀態,並使焊接處金屬基底降溫。
f）將焊接操作如電流、時間等記錄之。
10）如何焊接小口徑的配件（MicroFitting）
MicroFitting需使用特殊夾具焊接之。
7.測試與檢驗
1）外觀的目檢工作
a）檢查管子、配件、閥頭、法蘭、螺釘、螺帽、墊片及其附件與工程圖相符,以確定所完成的工作無誤;而後,貼上一指示流動方向、氣體名稱的標籤。
b）確定支撐管線的支架安置無誤。
c）確定各氣體的管線確實連接到生產機台設備的每一需求點。
d）確定配管的工作不會損害其本身維護能力及美觀程度。
e）檢試其檢驗報告及管線的標記以確認管線的確依照所設計的規格及標準配設。
f）以目視檢查管子、配件、閥頭、法蘭、螺釘、螺帽、墊片及其附件之外表,以確定其沒有遭受外來的損害、表面腐蝕或發生裂痕。
2）焊接點的目檢工作
a）焊接部份不可過度凹陷於整個金屬底部。
b）金屬底部不可有階梯狀凸起。
3）鎖入配件的外觀目檢工作
a）確定鎖頭安裝與規格相符無誤。
b）確定所有的配件均正確地旋入無誤。
c）確定鎖入配件的配管其彎管的半徑需足可容許其帽蓋的移出。
d）確定任何一根短管均不會被過度地被安裝。
4）保壓測試
a）在測試時需安設一經0.01um過濾的氬氣或氮氣線。
b）保壓測試時所使用的壓力及充氣時間需符合其所安裝閥頭的規格（如所附表三）。
c）於保壓測試中,壓力的記錄乃是藉由使用壓力記錄儀來完成。
d）在所規定的壓力下充氣達所規定的時間後,管線必須沒有壓降情形發生,也就是說,從壓力記錄儀中讀取的壓力,從開始測試到結束並沒有明顯變化。
如果從壓力記錄儀中讀取的壓力從開始測試到結束並不相符,但由開始測的室溫並不同於結束時的溫度,則需再考慮以下的一個溫度校正公式,以決定此壓力測試有無通過。
通過此項測試的準則是:
如果壓力的變化在開始測試時壓力值的98%
圍內,則視其正常且通過測試。
壓力的保持率（）。
=[（P2/T2）（P1/T1）]X100%
所需
量測
值
轉換值
的計算
測試
時間
壓力
（kg/cm2G）
溫度
（C）
壓力
（kg/cm2A）
溫度
（K）
10分
p1
t1
p1=p1+1.033
T1=t1+273
24時
p2
t2
p2=p2+1.033
T2=t2+273
表三:
保壓測試標準
測試項目
規定氣體
測試壓力
測試時間
壓力測試
氮氣
12kg/cm2G
30分鐘以上
氣密試驗
氮氣
8kg/cm2G
24小時以上
所有的測試均需以最有效率的方式進行;譬如以幾個鄰近的管線為一組搭
配一個壓力記錄儀進行測試工作。
5）記錄保壓測試的結果
a）在進行保壓測試之前,先將測試點拍照並記錄之。
b）在開始記錄壓力之前,將欲測管線的名稱、起始的壓力讀值、開始測試的時間、日期,以及開始測試時的室溫。
在完成測試時,務必記錄結束的時間、日期、結束時壓力讀值及當時的室溫。
c）站在客戶一方的我方監督人員務必作確認及同意的簽署後始完成此項測試。
d）所有的測試點的決定均需先經客戶的認可始可進行有效測試,而資料必須依照測試點的次序排放蒐集。
當測試的結果由客戶認可簽署後,與其相關的配管工作即視為驗收通過。
e）若每項測試均需經客戶一方的簽署及見證,則在進行各項測試之前,己方應準備測試的流程表單經對方許可,始可進行。
依據每一流程,見證者的測試工作可由現場工作的完成前後陸續進行階段式的驗收。
f）由於有非常多的項目需進行測試,為避免因客戶方面之見證者勘驗不便而造成此合約性工作的延遲進行,可用拍照方式將需確認的位置存證以代替當場之見證。
6）氦測漏（Heleaktest）
在大氣中氦的分子體積小，僅次於氫氣。
為測得細微之洩漏，則使用氦測漏儀作分析。
一般較嚴謹的作法是在各焊接點、VCR接點等處包覆油紙袋。
將氦氣灌入袋中，使袋
中含氦氣持續數分鐘，若有微漏可從氦測漏儀中測得。
然而，這種作法一般較花費時
間相對成本也較高。
另一種作法則是在各焊接點、VCR接點等處以氦氣噴槍直接注入
氦氣。
8.純度提升之過程
1）方法：
在完成氣密試驗後,為了提升管線內部的純淨度，可以經由下列程序進行：
所有的次主管均以純氬氣或氮氣反覆噴洗,其使用氣體的流速約為15~20m/sec（見附表
四）。
表四:
管線直徑及純度提升所需之氣體流速
管線直徑
氣體流速
時間
1/4”
12N1/min
24hr
3/8”
45N1/min
24hr
1/2”
70N1/min
24hr
3/4”
200N1/min
24hr
1”
280N1/min
24hr
3/8B（10A）
150N1/min
24hr
1/2B（15A）
240N1/min
24hr
3/4B（20A）
410N1/min
24hr
1B（25A）
670N1/min
24hr
13/4B（32A）
1.1Nm3/min
24hr
11/2B（40A）
1.5Nm3/min
24hr
2B（50A）
2.3Nm3/min
24hr
21/2B（65A）
3.7Nm3/min
24hr
3B（80A）
5.1Nm3/min
24hr
4B（100A）
8.6Nm3/min
24hr
2）純度測試：
a）微粒子測試（Particle）：
為了計算氣體中所含的微粒數目,可於測試點出口處連接一微粒子分析儀（Particle
counter）。
此微粒子分析儀一次印出計算數值約等於1立方英呎的氣體所含微粒
數；為確保數值可信,此資料需連續印出3次且其粒子大小之設定在規定範圍內，
若此資料中每一測試點的數值均在檢定合格的標準以下,表示此微塵測試通過。
b）水份子測試（H2O）：
水份子分析儀接在測試點出口處。
若其資料中每一測試點的水份子數值均在檢定合
格的標準以下，表示此水份子測試通過。
c）殘餘氧氣分析（O2）：
氧氣分析儀接在測試點出口處。
若其資料中每一測試點的氧氣濃度均在檢定合格的
標準以下,表示此殘餘氧氣分析通過。
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