CN213040302U - 一种高纯电子化学品的充装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高纯电子化学品的充装系统，包括至少2个产品罐、至少2组过滤机构、以及输送装置；所述一号产品罐通过输送装置与第一级过滤机构的入口连接，所述第一级过滤机构的出口与所述一号产品罐的顶部连接，构成第一级循环过滤体系；所述一号产品罐通过输送装置与第二级过滤机构的入口连接，所述第二级过滤机构的出口与所述一号产品罐的顶部连接，构成第二级循环过滤体系；所述第一级循环过滤体系中的过滤机构的过滤精度小于所述第二级循环过滤体系中过滤机构的过滤精度。本实用新型新通过设置至少2个产品罐，形成了两套多级循环过滤体系，从而实现了连续式工作，从而大大提高了工作效率。

Description

一种高纯电子化学品的充装系统

技术领域

本实用新型涉及电子化工材料领域，具体涉及一种高纯电子化学品的充装系统。

背景技术

电子化学品，属于电子化工材料，是指为电子工业配套的精细化工材料；电子化学品是一种专项化学品，就生产工艺属性而言，属于精细化工行业；就产品用途而言，属于电子材料行业。电子化学品行业属于"专项化学用品制造业"2662，属于"专用化学产品制造业"。它们包括集成电路和分立器件用化学品，如芯片生产用光致抗蚀剂、超净高纯试剂、超净高纯气体、塑封材料等；彩电用化工材料，如彩色荧光粉、为彩管配套的水溶性抗蚀剂、高纯度无机盐、有机膜等；印刷线路板用化工材料，如干膜抗蚀剂、油墨、化学和电镀铜镀液及其添加剂、表面组装工艺用导电浆料、清洗剂、液态阻焊光致抗蚀剂、贴片胶、导电胶、焊膏、预涂焊剂、免清和水洗工艺用焊剂等；液晶显示器件用化工材料，如液晶、光致抗蚀剂、取向膜、胶粘剂、浆料、电解液、薄膜和包封材料、偏振片、抛磨材料等等。

集成电路和分立器件、电容、电池、电阻、光电子器件、印制线路板、液晶显示器件、显像管、电视机、计算机、收录机、录摄像机、激光唱盘、音响、移动通讯设备、传真机等电子元器件、零部件和整机生产与组装都要用到各种高纯电子化学品。因此，电子化学品及下游元器件是电子信息产业的基础与先导，处于电子信息产业链的前端，是信息通讯、消费电子、家用电器、汽车电子、节能照明、工业控制、航空航天、军工等领域终端产品发展的基础。

随着技术创新的发展，电子化学品的应用领域不断扩大，已渗透到国民经济和国防建设的各个领域。没有高质量的电子化学品就不可能制造出高性能的电子元器件。电子化学品在一定程度上决定或影响着下游及终端产业的发展与进步，对于国内产业结构升级、国民经济及国防建设具有要意义。工信部指出，"十一五"期，我国必须大力发展电子材料产业，加快产业结构调整与优化，缩小电子材料与国外先进水平的差距，提高国内自主配套能力，为电子信息产业的发展提供有力支撑。

现有技术中，电子化学品的品种规格繁多，目前大体可分为半导体材料、磁性材料及中间体、电容器化学品、电池化学品、电子工业用塑料、电子工业用涂料、打印材料化学品、高纯单质、光电材料、合金材料、缓蚀材料、绝缘材料、特种气体、电子工业用橡胶、压电与声光晶体材料、液晶材料、印刷线路板材料等十几个大的门类，每一个大类又可分为若干子类，据不完全统计，产品品种在2万余种以上。如半导体材料可分为集成电路和分立器件生产工艺所用的光刻胶、封装材料、高纯化学试剂等。而本申请主要的研究对象就是呈气体、液体状态的高纯度的电子气体化学品、电子液体化学品等。例如，电子气体化学品可以是硅烷、氨气、四氟化碳、六氟乙烷、三氟甲烷、六氟化硫、八氟环丁烷、1,3-六氟丁二烯、氯化氢、氯气、甲烷、丙烯、一氧化二氮、一氧化氮、三氯化硼、溴化氢、一氧化碳、二氧化碳、氯硅烷、氖气、氪气等；电子液体化学品可以是超纯氢氟酸、超纯盐酸、超纯硫酸、超纯磷酸、超纯正硅酸乙酯、超纯氢氧化钾、超纯乙醇、超纯丙酮、超纯异丙醇、超纯丙烯酸甲酯等，也称为湿态电子化学品(电子液体化学品)。针对上述这些无论是气态还是液态的电子化学品，都需要涉及到充装系统。

现有的充装系统主要包括产品罐、过滤器和输送装置(如泵、隔膜压缩机等)，产品罐中的电子化学品通过输送装置(如泵)传输至充装位；而过滤器的功能是除去电子气体中的微颗粒。现有的过滤器一般采用进口烧结式的管道式过滤器，其可以直接将直径不小于0.003微米的颗粒脱出，效果很好，能有效控制颗粒度。然而，现有的充装系统存在如下不可回避的风险和问题：(1)由于现有的管道式过滤器设于产品罐的出口处，虽然初始过滤效果较好，但使用一段时间后，很容易出现过滤器失效的情况(如滤芯被堵塞、击穿等)，而一旦过滤器失效，不得不停止充装作业，按照目前的情况就会导致整个生产线进行停工操作，并进行过滤器的更换；而这不仅会企业造成大量的经济损失，而且会导致生产产能被限制，不能满足日常的生产要求，对客户存在断供的风险；(2)在过滤器更换过程中会存在如下问题：更换时，必然会‘引入’大气中的水分，这会导致产生腐蚀，甚至管道会被腐蚀击穿，导致气体泄漏，带来安全隐患，此外，同样因为腐蚀而导致金属离子含量增加，直接影响产品品质；(3)现有的充装系统无法判断过滤器的滤芯的有效性，目前的办法是使用一段时间或过滤一定量的产品之后主动进行更换，显然这种办法有待改进。

因此，开发一种新的适用于高纯电子化学品的充装系统，以解决上述实际问题，并进一步提高生产产能，提高经济效益，这显然具有积极的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高纯电子化学品的充装系统，以进一步提高生产产能，提高经济效益。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高纯电子化学品的充装系统，包括至少2个产品罐、至少2组过滤机构、以及输送装置；

所述产品罐至少包括一号产品罐和二号产品罐；所述过滤机构至少包括第一级过滤机构和第二级过滤机构；

所述一号产品罐通过输送装置与第一级过滤机构的入口连接，所述第一级过滤机构的出口与所述一号产品罐的顶部连接，构成第一级循环过滤体系；所述一号产品罐通过输送装置与第二级过滤机构的入口连接，所述第二级过滤机构的出口与所述一号产品罐的顶部连接，构成第二级循环过滤体系；所述第一级循环过滤体系中的过滤机构的过滤精度小于所述第二级循环过滤体系中过滤机构的过滤精度；

所述二号产品罐与一号产品罐并列设置，二号产品罐通过输送装置与第一级过滤机构的入口连接，所述第一级过滤机构的出口与所述二号产品罐的顶部连接，构成第一级循环过滤体系；所述二号产品罐通过输送装置与第二级过滤机构的入口连接，所述第二级过滤机构的出口与所述二号产品罐的顶部连接，构成第二级循环过滤体系；所述第一级循环过滤体系中的过滤机构的过滤精度小于所述第二级循环过滤体系中过滤机构的过滤精度；

从成品系统过来的管道分别通过阀门与所述一号产品罐和二号产品罐相连接。

上文中，产品罐、输送装置(如循环泵)与过滤机构构成一级循环过滤体系，这种循环过滤体系可以是二级或更多级，主要取决于实际情况；此外，该循环过滤体系可以是间歇性的循环过滤方式，例如，当产品罐内被注入100份电子气体之后，先进行第一级循环过滤，且第一级循环过滤的量优选大于100份，如110份，以保证这些电子气体被充分过滤到。

上述技术方案中，所述一号产品罐和二号产品罐之间通过阀门相连接。

上述技术方案中，还设有颗粒度分析设备。

优选的，所述颗粒度分析设备包括气态分析系统和液态分析系统。优选的，颗粒度分析设备为在线颗粒度分析仪；该在线颗粒度分析仪设于所述产品罐内(与所述产品罐相连接，即与产品罐上部相连接)。该在线颗粒度分析仪的作用是检测产品罐内的电子气体(液体)的颗粒度情况，以便系统设定几级循环过滤体系，以及当进行过滤时，可以判断过滤情况。

优选的，所述过滤机构有4组，分别构成四级循环过滤体系；各级循环过滤体系的过滤精度依次增大。

优选的，四级循环过滤体系的过滤精度依次为：大于10微米、0.1～10微米、0.01～0.1微米、0.003～0.01微米。

上述技术方案中，还设有尾气处理系统和液态回收系统。

上述技术方案中，所述尾气处理系统的入口处设有汽化器。

优选的，所述一号产品罐和/或二号产品罐的下游还串联设有至少一个辅助产品罐。即，串联连接多个产品罐，以增加处理量。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.本实用新型新开发了一种新的适用于高纯电子化学品的充装系统，通过设置至少2个产品罐，形成了两套多级循环过滤体系，当一套多级循环过滤体系(如一号产品罐所在的体系)在工作时，另一套也可以进行工作，从而实现了连续式工作，从成品系统过来的管道一直处于工作状态，从而大大提高了工作效率；

2.本实用新型新放弃了现有的管道式过滤器结构，而采用了并列设置的多级循环过滤体系，统筹兼顾了粗细多级过滤、循环过滤、产品罐外部过滤，在线实时监控分析颗粒度，从而彻底解决了现有的管道式过滤器存在的问题(如产能受限、过滤器易损坏、过滤器滤芯失效以及影响产品品质等)，取得了显著的效果；

3.本实用新型新的充装系统采用多级循环过滤体系，配合在线颗粒度分析仪，可以灵活的调整过滤方式，例如，对于一些颗粒度比较集中的情况，可能只要采用二级过滤体系即可，而不需要采用能耗高、成本高的四级过滤体系；因而更加灵活方便，进一步降低了成本；

4.本实用新型新的充装系统采用多级循环过滤体系，配合在线颗粒度分析仪，可以检测各级循环过滤体系的过滤情况，若是过滤之后的产品仍然存在未过滤掉的颗粒，则可以多循环几次，而若是循环多次仍然存在未过滤掉的颗粒，则说明过滤器损坏了，需要进行滤芯更换或维修，因而可以及时判断过滤器是否有效，确保产品生产品质；将传统过滤器的经验主义改变为数字化。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的系统示意图。

其中，1、一号产品罐；2、二号产品罐；3、4、循环泵；5、第一级过滤机构；6、第二级过滤机构；7、第三级过滤机构；8、第四级过滤机构；9、汽化器。

具体实施方式

结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一

参见图1，一种高纯电子气体的充装系统，包括2个产品罐(即一号产品罐1、二号产品罐2)、4组过滤机构、以及2个循环泵(即循环泵3、4)；

所述产品罐的底部通过循环泵与第一级过滤机构5的入口连接，所述过滤机构的出口与所述产品罐的顶部连接，构成第一级循环过滤体系；

所述产品罐的底部通过循环泵与第二级过滤机构6的入口连接，所述过滤机构的出口与所述产品罐的顶部连接，构成第二级循环过滤体系；

所述产品罐的底部通过循环泵与第三级过滤机构7的入口连接，所述过滤机构的出口与所述产品罐的顶部连接，构成第三级循环过滤体系；

所述产品罐的底部通过循环泵与第四级过滤机构8的入口连接，所述过滤机构的出口与所述产品罐的顶部连接，构成第四级循环过滤体系；

上述第一级循环过滤体系用于过滤10微米以上的固体颗粒，第二级循环过滤体系用于过滤0.1～10微米之间固体颗粒，第三级循环过滤体系用于过滤0.01～0.1微米之间的固体颗粒，第四级循环过滤体系用于过滤0.003～0.01微米之间的固体颗粒。

上述技术方案中，还设有尾气处理系统和液态回收系统；所述尾气处理系统的入口处设有汽化器9。

上述充装系统的工艺流程具体描述如下：

(1)当产品通过提纯纯度满足要求后，通过成品系统输入到产品罐，通过产品罐上的在线颗粒度检测仪在线侦测；

如果10微米以上固体颗粒度比较高，先将成品输入到一号产品罐1，当产品罐达到设定的液位后，启动罐底循环泵3，对第一级过滤机构5(过滤器)输送液体，回流液进入产品罐，实现第一级循环过滤，当在线侦测颗粒度明显减小时，证明过滤器过滤的滤芯是可靠的；循环时间(次数)按产品罐的有效产品容积和循环泵的流量之商，即：时间t1＝V1/Q3，为了确保循环时间有效，通常按照1.1倍时间富裕考虑；

(2)当循环时间达到设计要求后，侦测0.1～10微米固体颗粒度是否满足要求(通常情况是不满足要求)，继续将产品罐中的产品通过启动罐底循环泵，对第二级过滤机构6输送液体，回流液继续进入产品罐，实现第二级循环过滤，当在线侦测颗粒度明显减小时，证明过滤器的滤芯是可靠的；循环时间(次数)按产品罐的有效产品容积和循环泵的流量之商，即：时间t2＝V1/Q3，为了确保循环时间有效，通常按照1.2倍时间富裕考虑；

(3)当循环时间达到设计要求后，侦测0.01～0.1微米之间的固体是否满足要求(通常情况是不满足要求)，继续将产品罐中的产品通过启动罐底循环泵，对第三级过滤机构7输送液体，回流液继续进入产品罐，实现第三级循环过滤，当在线侦测颗粒度明显减小时，证明过滤器的滤芯是可靠的；循环时间(次数)按产品罐的有效产品容积和循环泵的流量之商，即：时间t3＝V1/Q3，为了确保循环时间有效，通常按照1.3倍时间富裕考虑；

(4)当循环时间达到设计要求后，侦测0.003～0.01微米之间的固体是否满足要求(通常情况是不满足要求)，继续将产品罐中的产品通过启动罐底循环泵，对第四级过滤机构8输送液体，回流液继续进入产品罐，实现第四级循环过滤，当在线侦测颗粒度明显减小时，证明过滤器的滤芯是可靠的；循环时间(次数)按产品罐的有效产品容积和循环泵的流量之商，即：时间t4＝V1/Q3，为了确保循环时间有效，通常按照1.4倍时间富裕考虑；

(5)当产品罐中的产品满足要求时，可以通过循环泵直接将合格品输送到充装位，实现快速充装作业。

为了有效控制颗粒度，产品罐的高径比在2.5～3.5之间，该结构有利于回收液冲洗产品罐壁，消除固体颗粒的吸附。为了有效控制颗粒度，各级过滤机构的罐体高径比在3～5之间，有利于提高能够滤芯的高度，从而实现高效过滤。

当生产工艺中固体颗粒度比较少时，可以将工艺改三级梯队循环过滤，例如，将第一级过滤机构5和第四级过滤机构8的滤芯调整为同一型号，从而提高三级过滤效率。当生产工艺中固体颗粒度均比较较少，工艺可以进一步优化为二级梯度循环过滤。一号产品罐1和二号产品罐2实现一开一备使用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种高纯电子化学品的充装系统，其特征在于：包括至少2个产品罐、至少2组过滤机构、以及输送装置；

所述产品罐至少包括一号产品罐和二号产品罐；所述过滤机构至少包括第一级过滤机构和第二级过滤机构；

所述一号产品罐通过输送装置与第一级过滤机构的入口连接，所述第一级过滤机构的出口与所述一号产品罐的顶部连接，构成第一级循环过滤体系；所述一号产品罐通过输送装置与第二级过滤机构的入口连接，所述第二级过滤机构的出口与所述一号产品罐的顶部连接，构成第二级循环过滤体系；所述第一级循环过滤体系中的过滤机构的过滤精度小于所述第二级循环过滤体系中过滤机构的过滤精度；

所述二号产品罐与一号产品罐并列设置，二号产品罐通过输送装置与第一级过滤机构的入口连接，所述第一级过滤机构的出口与所述二号产品罐的顶部连接，构成第一级循环过滤体系；所述二号产品罐通过输送装置与第二级过滤机构的入口连接，所述第二级过滤机构的出口与所述二号产品罐的顶部连接，构成第二级循环过滤体系；所述第一级循环过滤体系中的过滤机构的过滤精度小于所述第二级循环过滤体系中过滤机构的过滤精度；

从成品系统过来的管道分别通过阀门与所述一号产品罐和二号产品罐相连接。

2.如权利要求1所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，所述一号产品罐和二号产品罐之间通过阀门相连接。

3.如权利要求1所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，还设有颗粒度分析设备。

4.如权利要求3所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，所述颗粒度分析设备包括气态分析系统和液态分析系统。

5.如权利要求1所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，所述过滤机构有4组，分别构成四级循环过滤体系；各级循环过滤体系的过滤精度依次增大。

6.如权利要求5所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，四级循环过滤体系的过滤精度依次为：大于10微米、0.1～10微米、0.01～0.1微米、0.003～0.01微米。

7.如权利要求1所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，还设有尾气处理系统和液态回收系统。

8.如权利要求7所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，所述尾气处理系统的入口处设有汽化器。

9.如权利要求1所述的高纯电子化学品的充装系统，其特征在于，所述一号产品罐和/或二号产品罐的下游还串联设有至少一个辅助产品罐。

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