摘要：近些年来，为进一步满足各行业领域生产应用需求，半导体行业器件生产领域对于气源柜的生产设计问题进行了统筹部署与合理规划。其中，特种气体气源柜作为半导体行业气源柜研发与应用的重点趋势。通过合理应用，不仅可以增强生产作业效率，同时也可以为客户规范使用提供便利条件。针对于此，本文主要对半导体行业特种气体气源柜研发及应用问题进行总结与归纳。 关键词：半导体行业；特种气体；气源柜；研发；应用分析
引言：近些年来，随着各行业领域对电子特种气体使用需求的不断增强，半导体工业生产领域重点针对特种气体气源柜研发应用问题进行了科学部署。然而结合实际情况来看，大多数特种气体属于危险品，多存在易燃易爆等风险特点，甚至部分特种气体含有剧毒。因此在研发应用气源柜的过程中，研发人员需要立足于特种气体性质表现，合理优化气源柜设施体系。结合当前研发应用情况来看，虽然我国对于半导体等电子信息产业发展问题进行了大规模部署以及实践分析，但是大部分特种气体气源柜始终源于进口。也就是说，与国外先进国家相较而言，我国特气设备开发水平相对滞后。因此，大力发展特种气体气源柜研发应用工
作，基本上可以视为半导体行业予以重点贯彻落实的目标任务。
1 半导体行业特种气体气源柜体系构思及相关分析
1.1 气源柜功能
从客观角度上来讲，科学设计气源柜的主要目的在于实现对危险气体的安全供应，主要针对有毒有害性以及具有腐蚀性特点的危险气体而言。一般来说，气源柜的功能应用可以从手动排放、吹扫以及自动切换等功能进行合理应用。本文所研究的气源柜供气系统主要采取自动焊接方式连接应用面板部件，同时也可以通过采取VCR连接方式，消除或者减少气体泄露的危险问题[1]。
为消除或者减少气源柜压力过高影响终端使用设备运行安全，建议设计人员可通过配置气泄压阀进行合理应用；同一张控制面板需要设置工艺气源以及吹扫气源，以切实增强气源柜功能应用效果；为保障减压器压力输出效果，可以将减压器安置在控制面板当中；气源柜体系内部应该设置浓度报警器以及低压传感器等一系列装置设施，以确保气源柜始终处于高效稳定的运行状态。
1.2 柜体造型设计方案
气源柜在造型设计方面应该满足美学基本原理，最好可以从彩搭配以及比例尺寸等方面进行合理规划与设计。与此同时，还应该主动与人机工程学匹配应用，最好可以立足于可视化以及可操作性角度，强化气源柜功能应用效果。结合以往的设计经验来看，气源在钢瓶数设计方面可从三瓶位、双瓶位、单瓶位等方面进行科学设计。因钢瓶数设计形式表现不同，在具体配置数量以及使用规格方面也会存在差异。本文关于半导体行业气源柜设施的研究与分析，更多是站立在安全生产角度，对钢瓶数进行合理部署与设计。
以单钢瓶气源柜应用方法为例，设计人员必须在完全用光气体之后，才可以及时更换钢瓶设施。与此同时，关闭气体输出阀门，以防止出现气体泄露问题；而对于双瓶位气源柜供气方式而言，两侧汽瓶应该始终满足不间断供气条件才可以达到预期效果。需要注意的是，关于系统吹扫以及气瓶更换操作的问题，建议设计人员可以通过引入另一条管线实现安全操作与处理过程；三瓶位气源柜供气方式往往需要利用全新方式手段达到良好的保护效果。一般来说，传统方式手段无法满足三瓶位气源柜供气要求，建议设计人员应该侧重于运用惰性气体吹扫保护方法，强化连续不间断供气效果。并且在设施配置方面，应该结
合实际情况合理配置吹扫器以及工艺用气数量。综合考虑来看，选择三瓶位气源柜方式进行实践应用。
1.3 柜内面板气路流程图
半导体行业内通过合理运用高尖端技术手段可实现对特种气体气源柜功能的集成应用。结合以往的经验来看，特种气体气源柜功能的集成应用多侧重于表现在控制面板当中。从作用原理上来看，柜内面板可以集成超压保护、连续不间断供气等功能优势，实现安全运行过程。因此在部署规划管路流程图时，设计人员需要重点围绕上述要求，合理布置管线并梳理安装工艺流程[2]。本文在设计方案以及设备应用的部署上，主要以工艺气供气2瓶、高纯氮气吹扫1瓶为主。
结合以往的经验来看，多数实验室会利用自动切换装置手段完成对特种气体气源柜的操控管理。其中，自动切换过程可通过参照压差原理进行实现。在配置应用方面，主要运用对称形式进行分布应用。如中心位置主要为中间输出阀门、两侧配置高压供气钢瓶。在使用过程中，操作人员需要根据箭头指示方向对气体流动情况进行重点把握。如当箭头指向右侧时，则表明右侧钢瓶处于供气状态。相反时，则表明左侧钢瓶处于供气状态。除此之外，
空瓶拆卸之后，现场操作人员应该及时将满瓶换上，并以顺时针旋转方向减压器手轮。当左侧钢瓶输出压力超过右侧时，基本上可以实现自动供气过程。需要注意的一点是，更换过程需要交由操作人员手动完成。
针对于此，设计人员可按照普通气体自动切换要求，完成对气源柜内面板气路流程的合理规划与设计。一般来说，面板上所使用的管阀件种类数量较多，在具体使用过程中，可围绕不锈钢、三通过滤器、压力传感器等关键设施设备进行高效应用。除此之外，对于管线死角以及阀件残器必须进行抽空处理。在抽空处理过程中，可利用真空发生器实现自动化抽取过程。这样一来，系统内的工艺气基本上不会在钢瓶更换过程中发生流出问题，在一定程度上可以起到良好的保护功能效果。
2 导体行业特种气体气源柜应用设计要点分析
2.1 气源柜柜体结构设计
气源柜在材料配置上主要以优质冷轧钢板材料为主，其中，优质冷轧钢板材料厚度需要控制在2mm左右。在具体使用过程中，操作人员需要采取剪切、折弯等一系列操作方式进行
针对性处理。为防止钢板材料出现腐蚀性问题，需要提前对其表面进行防锈处理以及耐腐蚀处理。处理完毕之后，操作人员需要按照实验测试标准对防护层喷涂质量效果进行检测分析，以切实增强防护层防爆、阻燃效果。当气源柜为固定气瓶时，为方便排出泄漏气体，可通过内设排风口设施进行优化操作。同时，也需要配置气体泄漏报警装置系统实现对特种气体泄露问题的预警处理。此外，合页应该优先采取不锈钢材料进行配置应用、拉手可以优先采取不锈钢拉手，以防止出现锈蚀问题。
2.1.1 柜体外形尺寸设计
本文在气源柜供气方式的选择上主要以三钢瓶形式为主。关于柜体外形尺寸的设置应该结合钢瓶使用数量进行合理设置，同时还需要根据管阀件数量进行合理设置。举例而言，关于胶皮保护圈直径的设置需要结合钢瓶总直径情况进行设置应用。如总直径介于270~300mm时，需要设置在20mm左右，而钢瓶直径应该控制在230~260mm之间。此外，柜体高度以及宽度需要分别设置为1800mm、1100mm。此外，柜体通过采用双开门设计方式，在节省使用空间的同时，便于操作人员安全操作[3]。
电柜铰链2.1.2 柜体翻板设计
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