半导体 chiller 停机之后,循环系统内部出现负压,也就是系统压力低于外界大气压。负压会把外界环境的空气、水汽通过密封缝隙吸入回路,造成介质起泡、系统露点抬升,对裸片芯片测试带来隐患。很多运维人员只关注运行阶段压力,忽略停机之后的压力状态。本文梳理停机负压产生的诱因,配套对照表,给出排查处置思路。

一、停机负压现象对照表
| 现象表现 | 内在诱因 | 对芯片测试带来影响 |
| 设备停机降温之后逐步形成负压 | 介质降温收缩,补偿缓冲罐功能不足 | 外界空气水汽渗入,下次开机介质起泡,露点抬升 |
| 停机立刻出现负压,和温度变化关系不大 | 补液罐连通异常,系统和大气通路被阻断 | 没有体积补偿,停机压力快速跌落 |
| 时有时无,检修门、接头曾经拆装过 | 存在微漏,停机压力变化表现为负压 | 水汽持续侵入,裸片测试存在腐蚀风险 |
二、停机负压形成主要原因解析
1、介质温度下降体积收缩。设备停机,高温介质逐步冷却收缩,系统内部介质体积变小,如果缓冲罐、补液罐补偿能力不足,系统内部压力就会下降,形成负压。该现象在停机之后温度回落过程中逐步显现。
2、补液罐连通通道异常。补液罐用来补偿介质体积变化,如果连通管路发生堵塞、阀门误关闭,停机介质收缩,没有介质可以补入回路,系统压力向下跌落,产生负压。
3、系统存在密封微漏。设备运行时系统是正压,外界空气不容易渗入;停机之后系统压力下降,低于大气压,空气和水汽会顺着微小密封缝隙倒吸入循环回路。
三、分层排查处置流程
1、观察负压出现时间:区分停机降温之后慢慢出现负压,还是停机瞬间就形成负压。
2、停机降温后逐步负压:检查补液罐进出口阀门确认处于开启状态;核对缓冲罐预充压力,预充压力不满足设备要求,会丧失体积补偿功能,按照说明书重新调整预充压力;缓冲罐容积不足评估更换适配规格。
3、停机马上形成负压:重点检查补液罐连通管路,查看阀门状态,排查连通管路是否存在堵塞,打通介质补偿通路。
4、负压现象反复出现,开展整套循环回路保压检漏,查找接头、检修门密封垫片的微漏点位,修复密封缝隙,阻断外界空气倒吸通道。
四、停机负压带来的次生风险
负压状态外界水汽、空气倒吸入系统,再次开机,回路会出现大量气泡;介质含水率上升,露点抬升;裸片测试工况,水汽析出会给样品带来腐蚀隐患。
五、运维提示
设备停机之后,除看液位,可顺带观察系统静态压力;复叠、裸片测试设备,停机负压需要重视,不可直接忽略。
总结
半导体 chiller 停机后出现负压,主要来自介质冷却体积收缩、补液罐通路异常、系统密封微漏三类原因。负压会造成外界空气水汽倒吸入回路,危害裸片芯片测试。区分负压出现时机,核查补液罐、缓冲罐状态,必要开展保压检漏,消除停机负压隐患。

FAQ
Q:只有停机降温才出现负压,运行时压力正常,是不是就没有危害?
A:停机负压会倒吸空气水汽,再次开机就会显现故障,依旧需要处理。
Q:调高运行压力,是不是可以避免停机负压?
A:运行压力调高,停机介质收缩之后依旧会跌落,不能从根源解决体积补偿不足问题。
Q:缓冲罐预充压力越高,补偿效果就越好吗?
A:预充压力需要按照设备说明书,过高过低都会降低补偿能力。
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