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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:半導体装置プロセスガスラインのバルブについて)

半導体装置プロセスガスラインのバルブについて

2023/10/19 04:35

このQ&Aのポイント
  • 半導体装置プロセスガスラインのバルブについての質問
  • エアオペバルブと電磁弁の選択について迷っています
  • 条件やエアオペバルブの特徴について教えてください
※ 以下は、質問の原文です

半導体装置プロセスガスラインのバルブについて

2013/07/11 17:36

半導体装置プロセスガスラインのバルブについて質問があります。

下記のような条件で、電磁弁を使用すべきかエアオペバルブを使用すべきか迷っています。可燃性ガスでは、エアオペバルブを使用すべきかとは思いますが、下記の場合、エアオペの特徴を考慮してもエアオペを使用したほうが良い明確な理由がわかりませんでした。ご存知の方がいれば教えていただけないでしょうか?

■条件■
流体:O2、N2
流量:O2・・・200sccm
   N2・・・パージ用(スローリークラインあり)
圧力:0.2MPa程度
温度:常温
配管:1/4インチ


エアオペバルブの特徴
■1.発熱がない、着火源がない
駆動源にエアー圧を使用したバルブです。ソレノイドを使用しないため駆動部の発熱がなく、流体の温度変化を嫌う用途に適しています。また可燃性ガスの充満した雰囲気での使用も可能です。

■2.省エネ
大きなシリンダーを動かすためには多量のエアが必要で、電磁弁も大きな物が必要です。

回答 (3件中 1~3件目)

2013/07/13 00:23
回答No.3

エアやN2等の電磁弁も、PLC制御が可能な、DC12や24V電源です。

ですから、直動SOLの切り替えではなく、切り替えトリガーはSOLですが、

バルブのメインスプールは、エアやN2で行なうバルブが増えています。

これは、■2.省エネ

また、昔はオールエアにて、塗装ラインの制御を構成していました

テレメカ社が、アンド・オワー・ノット素子を作っていましたが、買収されました

これは、■1.発熱がない、着火源がない

その他に、N2の液面管理用の極低圧N2を使用する場合、

メインラインと切り替えラインを同じ圧で構成すると、メインスプールの切り替え力

(圧力)が非常に低くなり、切り替え難くなります。

正確には、半導体設備は、超ドライエアやN2を使用しているために、スプール周囲溝にある

シリコン系のグリースも1年程度で硬化したり、無くなったりで、摺動抵抗が増します。

すると、1年程度で“ダンマリ”停止となり、問題が発生します。

ですから、設備は2年~3年は、メンテナンスフリーとするために、そのような設備構成を

することが、半導体ではよくあります。

MTTR、MTBF、や設備保証期間も長くなっていますから。

補足です。

N2の液面確認は、極低圧仕様で、0.02MPa程度となります。

この極低圧をバルブ内で分岐し、メインスプール切り替えも、0.02MPa程度とすると、

圧力不足で作動しないケースがでてきます。

ですから、メインの切り替えは圧力は、極低圧の0.02MPaとして、エアオペの圧力は、

減圧前の箇所から分岐し、エアオペに接続し、極低圧でないN2で作動させます。

SMCさんでも、外部パイロット接続口付き電磁弁があります。

これも、0.02MPa程度のエアを切り替えるのは、外部パイロット接続口に接続する

独立したエアなので、0.4MPaでも接続が可能です。

以上により、より安定した作動が可能となります。

切り替えしたい圧力と、パイロット圧力を分離でき、上述の安定化が可能となります。

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質問する
2013/07/12 12:29
回答No.2

電磁弁とエアオペレートバルブの大きな違いは弁体の駆動力です。
エアの方が電磁弁の数倍の駆動力を出せます。
よってバルブとしての封止性能が大きく変わってきます。

高純度用途だと硬いメタルベローズやメタルダイアフラムを使用し、
更に大きな押しつけ力を要するメタルシールが要求されるので直動式
ではソレノイドの出力不足なことが多いです。

パイロット式は
内部パイロット式の場合、構造が複雑となり使用流体を汚染する危険があります。
また、流体の供給圧力に下限があり、漏洩事故のおそれもあります。
外部パイロット式はエアオペレートバルブのシステムを1製品にまとめたものと見なせます。

この為、高純度ガス用途では電磁弁は余り見かけません。

許容リークレートを満たす製品があるなら電磁弁でもいいですが一般的には
3ポート電磁弁+エアオペレートバルブの方が確実です。

2013/07/11 23:12
回答No.1

問題はエアオペ?か電磁弁?かではありません
直動型電磁弁か?パイロット型電磁弁か?です
http://www.smcworld.com/products/ja/process/s.do?ca_id=161
http://catalog-search.ckd.co.jp/mains/index/category1_code:3

近年は更に「差圧ゼロパイロット型電磁弁」まで参入してるので選択に困る

上記、どれでも使用可能
問題は、調達コスト、ランニングコスト、それとメンテコスト

因みに、メンテコストの内訳として
保全課での在庫コスト(突発修理に対応すべく保全課で在庫する)
電磁弁の形式が増えればその分在庫品種が増える

保全課員の教育コスト
(電磁弁しか触った事が無い保全課員しか居ない時に限って、エアオペが故障する)



蛇足
制御性の問題(全開と全閉だけでなく半開で使うかどうか)
電動式ボールバルブ
http://www.kitz.co.jp/kiso/operation_electric.html
エア式調節弁
http://www.compoclub.com/products/recommend/cv3000/index.html

お礼をおくりました

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