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天科合达碳化硅晶片生产项目循环冷却水系统-1

天科合达碳化硅晶片生产项目循环冷却水系统

该项目为河北天达晶阳半导体技术有限公司年产 1.2 万片碳化硅晶片生产线配套冷却工程。碳化硅单晶生长炉对冷却水温度、压力、洁净度要求极为严苛,温度波动直接影响晶体质量与良率。新疆地区昼夜温差大,冬季严

  • 配套产品:双工况闭式冷却塔、循环水泵、板式换热器、
  • 项目地址:新疆乌鲁木齐市
  • 所属行业:第三代半导体材料

项目概况

该项目为河北天达晶阳半导体技术有限公司年产 1.2 万片碳化硅晶片生产线配套冷却工程。碳化硅单晶生长炉对冷却水温度、压力、洁净度要求极为严苛,温度波动直接影响晶体质量与良率。新疆地区昼夜温差大,冬季严寒漫长,极端低温可达 - 30℃,冷却塔防冻是核心难点。项目要求冷却水系统全年稳定运行,夏季满足散热需求,冬季防止冻管结冰。同时新疆水资源相对匮乏,节水要求高。项目采用 EPC 模式,由冷却设备厂商提供从设计、供货到安装调试的一体化服务。作为国内重要的碳化硅材料生产基地,项目对支撑第三代半导体产业链自主可控具有战略意义。

定制解决方案

选用新型双工况闭式冷却塔,实现干湿两用运行模式。夏季高温时开启喷淋系统,湿式运行保证冷却能力;冬季气温低于 5℃时关闭喷淋,纯干式空冷运行,从根本上解决结冰问题。盘管采用特殊防冻结构设计,配置电伴热与温控联锁,极端低温下自动启动防冻程序。循环水系统采用闭式回路,水质洁净,杜绝杂质与结垢,保障单晶炉精密水路畅通。配置双泵并联变频系统,一用一备,压力控制精度 ±0.01MPa。二次侧采用板式换热器与一次冷却水隔离,工艺侧使用去离子水,满足超洁净要求。水处理系统配置全自动软化与精密过滤,严格控制硬度与颗粒物。整套系统 PLC 全自动控制,无人值守,支持远程监控。

项目运行成效和优势

系统投运后运行稳定,全年供水温度波动控制在 ±0.5℃以内,完全满足碳化硅单晶生长工艺要求。双工况设计有效解决了新疆严寒地区冷却塔冬季运行难题,从未发生冻管事故,设备

可用率达 99.8% 以上。干式运行模式大幅节约水资源,年节水率达 35%,年节水约 18 万立方米,特别适合西北缺水地区。闭式循环使单晶炉设备维护周期大幅延长,水路清洗频率从

季度降为年度,有效减少停机维护时间,提升产能。系统能效优异,运行能耗低于设计值 15%。该项目成功验证了双工况闭式冷却技术在极端气候地区半导体材料生产中的应用价值,为

第三代半导体产业向西部布局提供了可靠的冷却解决方案。

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