静电放电缓解阀制造技术

本申请涉及一种静电放电缓解阀。本公开提供缓解流体回路中的静电电荷的操作性组件。说明性实施例包含隔膜阀，所述隔膜阀提供流体控制并允许静电荷在这些隔膜阀接地时耗散。制并允许静电荷在这些隔膜阀接地时耗散。制并允许静电荷在这些隔膜阀接地时耗散。

【技术实现步骤摘要】
静电放电缓解阀


[0001]本公开的实施例涉及流体处理系统，且更具体地说，涉及在超纯流体处理系统中使用的具备静电放电缓解功能的操作性组件。

技术介绍

[0002]提供高纯度标准的流体处理系统在先进技术应用中有许多用途。这些应用包含太阳能面板、平板显示器的加工和制造，以及半导体行业中的应用，例如光刻、散装化学品输送、化学机械抛光(CMP)、湿式蚀刻和清洁。在这些应用中使用的某些化学品具有特别强的腐蚀性，由于流体处理组件可能被腐蚀并且化学品可能会渗入环境中，因此无法使用一些常规的流体处理技术。
[0003]为了满足此类应用的耐腐蚀性和纯度要求，流体处理系统提供由惰性聚合物制成的管道、配件、阀和其它元件。这些惰性聚合物可包含但不限于氟聚合物，例如四氟乙烯聚合物(PTFE)、全氟烷氧基烷烃聚合物(PFA)、乙烯和四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯聚合物(EFEP)和氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)。除了提供非腐蚀性且惰性的构造外，许多氟聚合物，例如PFA，是可注射、可模塑和/或可挤出的。
[0004]静电放电(ESD)是用于半导体行业和其它技术应用中的流体处理系统的重要技术问题。流体与流体系统中的各种操作组件(例如管道或管路、阀、配件、过滤器等)的表面之间的摩擦接触可能会引起静电荷产生和积聚。电荷产生的程度取决于各种因素，包含但不限于组件和流体的性质、流体速度、流体粘度、流体的导电性、到地的路径、液体中的湍流和剪切、流体中的空气的存在和表面积。2014年NFPA 77静电推荐规程(Recommended Practice on Static Electricity)第77
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67页论述并报告了这些性质，以及缓解由这些性质引起的不希望的静电荷的方法。
[0005]此外，当流体流经系统时，电荷可以被称为流动电荷的现象被带到下游，其中电荷可能会积聚在电荷起源的地方之外。在各种工艺步骤中，足够的电荷累积可能会在管道或管壁、组件表面或甚至衬底或晶片上引起ESD。
[0006]在一些应用中，半导体衬底或晶片对静电荷高度敏感，且此类ESD可能会引起衬底或晶片的损坏或破坏。举例来说，由于不受控制的ESD，衬底上的电路可能会被破坏，且光敏性化合物可能会在定期暴露之前被活化。另外，积聚静电荷可从流体处理系统内放电到外部环境，可能会损坏流体处理系统中的组件(例如，管道或管路、配件、组件、容器、过滤器等)，这可能会引起泄漏、系统中的流体溢出和组件的性能减弱。在这些情况下，当在受损的流体处理系统中使用易燃、有毒和/或腐蚀性流体时，此类放电可能会引起潜在火灾或爆炸。
[0007]在一些流体处理系统中，为了减少静电荷的积聚，流体处理系统中的某些金属或导电组件接地以缓解系统中静电荷的积聚，因为静电荷不断从金属或导电组件分散到地面。多个接地带的常规使用可能会使流体处理系统中出现过度的机械杂乱，并且可能产生需要大量维护的复杂接地系统网络或可能使系统出现不希望的污染、腐蚀或故障的复杂系
统。
[0008]期望改进超纯流体处理系统中的ESD缓解，以改进组件性能并减少可能具损坏性的ESD事件。

技术实现思路

[0009]本公开的一或多个实施例涉及一种用于流体回路的包括外壳的操作性组件，其具有：i)一或多个流体进入配件；ii)一或多个流体输出配件，以及iii)一或多个流体控制组件，其中流体控制组件包括导电氟聚合物以将静电荷从流体控制组件转移到地。示范性实施例是控制从操作性组件的进入配件到输出配件的流体流动的阀。
[0010]在某些实施例中，操作性组件包括隔膜阀，所述隔膜阀具有柔性氟聚合物主体以控制从进入配件到输出配件的流体流动。在选定实施例中，柔性氟聚合物主体包括导电氟聚合物，所述导电氟聚合物可以是例如形成在柔性主体的整个或全部结构中基本导电的柔性氟聚合物主体的导电复合氟聚合物，或围绕非导电柔性氟聚合物主体的周边的导电氟聚合物段，所述导电氟聚合物段形成具有导电复合氟聚合物周边段和此周边段内的非导电氟聚合物区的柔性氟聚合物主体。
[0011]适用于所公开的隔膜阀的氟聚合物包含但不限于全氟烷氧基烷烃聚合物(PFA)、乙烯和四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯聚合物(EFEP)、氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)、四氟乙烯聚合物(PTFE)或其组合。在某些实施例中，适用于隔膜阀的聚合物包括负载有导电材料的四氟乙烯聚合物。在某些实施例中，这些氟聚合物负载有约0.1到10wt％、优选地约1到7wt％或更优选地约3到5wt％范围内的碳黑。
[0012]在一些实施例中，所公开的隔膜阀包括全氟离聚物颗粒，所述全氟离聚物颗粒与非导电氟聚合物掺合以形成包含非导电氟聚合物基体和分布在非导电氟聚合物基体内的全氟离聚物区的复合物。非导电氟聚合物基体内的全氟离聚物区赋予所得复合物静电耗散性质。合适的全氟离聚物的实例是具有聚(四氟乙烯)主链和由磺酸基团封端的全氟醚侧链的全氟磺酸(PFSA)聚合物，其可作为NAFIONTM离聚物(NAFIONTM是科慕公司(The Chemours Company)的商标)市售。市售全氟离聚物的额外实例包含但不限于(旭硝子公司(Asahi Glass Company))、(旭化成(Asahi Kasei))或F.(FuMA
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Tech)离聚物。第US 2020/0103056 A1号美国公开案报告了用于静电耗散系统的全氟离聚物，所述美国公开案的全部内容出于所有目的以引用的方式并入本文中。
[0013]本公开的其它实施例涉及一种用于流体回路的隔膜阀，其包括两个或更多个外壳组件、一或多个进入配件、一或多个输出配件和隔膜；其中隔膜包括柔性导电氟聚合物主体以将静电荷从隔膜转移到地。柔性氟聚合物主体例如包括导电氟聚合物，所述导电氟聚合物可以是例如形成在柔性主体的整个或全部结构中基本导电的柔性氟聚合物主体的导电复合氟聚合物，或围绕非导电柔性氟聚合物主体的周边的导电氟聚合物段，所述导电氟聚合物段形成在周边段的整个或全部结构中具有导电复合氟聚合物周边段且具有此周边段内的非导电氟聚合物区的柔性氟聚合物主体。
[0014]适用于隔膜阀的所公开的柔性氟聚合物主体的氟聚合物包含但不限于全氟烷氧基烷烃聚合物(PFA)、乙烯和四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯聚合物(EFEP)、氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)、四氟乙烯聚合物(PTFE)或其组合。在某些实施例中，适
用于隔膜阀的柔性氟聚合物主体的聚合物包括负载有导电材料的四氟乙烯聚合物。在这些实施例中的一些中，隔膜阀的柔性导电主体缓解隔膜阀的凸缘段中的静电放电。
[0015]本公开的某些实施例涉及一种用于流体回路的隔膜阀，其包括各自具有凸缘段的两个或更多个外壳组件、一或多个进入配件、一或多个输出配件、隔膜和垫片；其中垫片包括导电氟聚合物以将静电荷从隔膜阀转移到地。在选定实施例中，隔膜包括与垫片进行导电接触的柔性氟聚合物主体。
[0016]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于流体回路的包括外壳的操作性组件，其具有：i)一或多个流体进入配件；ii)一或多个流体输出配件，以及iii)一或多个流体控制组件，其中所述流体控制组件包括导电氟聚合物以将静电荷从所述流体控制组件转移到地。2.根据权利要求1所述的操作性组件，其中所述操作性组件包括控制从所述进入配件到所述输出配件的流体流动的阀。3.根据权利要求1所述的操作性组件，其中所述操作性组件包括隔膜阀。4.根据权利要求3所述的操作性组件，其中所述隔膜阀包括柔性氟聚合物主体以控制从所述进入配件到所述输出配件的流体流动。5.根据权利要求4所述的操作性组件，其中所述柔性氟聚合物主体包括导电氟聚合物。6.根据权利要求4所述的操作性组件，其中所述柔性氟聚合物主体包括围绕非导电柔性氟聚合物主体的周边的导电氟聚合物段。7.根据权利要求6所述的操作性组件，其中所述导电氟聚合物段与所述非导电柔性氟聚合物主体进行导电接触。8.根据权利要求1所述的操作性组件，其中所述导电氟聚合物包括负载有导电材料的四氟乙烯聚合物。9.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：