Membangun Semikonduktor yang Lebih Menguntungkan

Mengapa Sistem Fluida Berperforma Tinggi Penting dalam Konstruksi Fab Semikonduktor Baru

Masroor Malik, Manajer Pasar, Semikonduktor

Saat membangun fasilitas fabrikasi semikonduktor baru (atau "fab"), ada banyak pertimbangan, termasuk kecepatan ke pasar, standarisasi material dan instalasi, dan biaya. Banyak perkiraan menempatkan biaya membangun fab baru lebih dari $ 1 miliar. Nilai setinggi $ 3 – 4 miliar tidak jarang, dan beberapa fab terbesar mungkin melonjak melewati $ 10 miliar.

Ruang bersih dan peralatan fabrikasi microchip yang mahal merupakan bagian terbesar dari pengeluaran ini, tetapi total biaya kepemilikan dapat sangat dipengaruhi oleh sistem dan peralatan lain di seluruh fasilitas.

Sistem manajemen cairan, yang pada dasarnya berfungsi sebagai sistem sirkulasi pabrik dengan mengangkut cairan dan gas jika diperlukan ke seluruh fasilitas, adalah salah satu contohnya. Ketika mendekati konstruksi fab semikonduktor baru, ada peluang signifikan untuk berkontribusi pada profitabilitas jangka pendek dan jangka panjang fab dengan menentukan komponen dan rakitan sistem fluida berkualitas tinggi, dan dengan bekerja sama dengan pemasok sistem fluida selama rekayasa dan desain front-end (FEED) tahap pengembangan.

Berikut adalah lima cara mengambil pendekatan hati-hati untuk merancang dan memasang sistem fluida dapat berkontribusi pada fab yang lebih menguntungkan:

#1. Instalasi Lebih Cepat dan Kedap Bocor

Konstruksi luar biasa baru biasanya menunjukkan teknologi produksi baru dan/atau perluasan kapasitas, menjadikan kecepatan ke pasar sebagai tujuan utama untuk tetap menjadi yang terdepan dalam persaingan. Manufaktur dan produksi semikonduktor diharapkan dapat dimulai sesegera mungkin—dalam beberapa kasus, mungkin sebelum seluruh fasilitas selesai.

Sederhananya, tidak ada waktu untuk disia-siakan. Tetapi merancang dan membangun sistem fluida yang kompleks dan mengarahkannya ke seluruh fab dapat menjadi proses yang memakan waktu, melibatkan sejumlah besar tenaga kerja dan keahlian untuk membengkokkan pipa yang sesuai dengan benar, memasang komponen penting, dan memastikan integritas sistem total. Proses ini dapat menjadi sangat sulit jika kontraktor dan pemasang tidak memiliki pengetahuan atau pelatihan yang tepat untuk merakit sistem anti bocor yang sangat andal.

Rakitan sistem cairan rekayasa dan prefabrikasi khusus dapat membantu menghilangkan masalah pemasangan selama konstruksi dan menghilangkan sejumlah besar tenaga kerja yang terlibat dalam perakitan subsistem yang kompleks. Cari pemasok yang akan bekerja untuk memahami kebutuhan Anda dan yang dapat menyediakan perakitan lengkap dan mudah dipasang yang dibuat dengan komponen berkualitas tinggi. Waktu yang dihemat dapat membantu pabrik Anda beroperasi penuh lebih cepat, memungkinkan produksi semikonduktor skala penuh dimulai.

#2. Perencanaan dan Desain yang Lebih Efisien

Sistem fluida luar biasa terdiri dari berbagai komponen, termasuk alat kelengkapan tabung, katup, regulator, selang, dan tabung. Perencanaan sistem yang tepat, desain yang efisien, perutean tabung yang efektif, dan praktik terbaik pemasangan lainnya dapat membantu berkontribusi pada sistem yang aktif dan berjalan lebih cepat dan akan dapat bekerja dengan andal selama masa pakai fasilitas.

Misalnya, subsistem yang memerlukan serangkaian perubahan arah tabung yang kompleks dapat menimbulkan tantangan bagi perancang atau pemasang internal. Bekerja dengan pemasok yang menyediakan sub-perakitan lengkap sekali lagi dapat menjadi aset berharga, karena pembengkokan tabung akan dilakukan di luar lokasi. Subsistem lengkap akan siap dipasang dan anti bocor saat dikirim.

Di tempat lain, sistem fluida yang dirancang secara efisien dapat menggabungkan banyak tikungan tabung di mana perlengkapan tambahan mungkin digunakan. Mengurangi titik koneksi yang tidak perlu dapat membantu menghemat uang pembuat luar biasa untuk suku cadang tambahan, dan juga dengan menghilangkan titik kebocoran potensial. Produsen dapat menurunkan biaya jangka pendek selama konstruksi, serta total biaya kepemilikan selama masa pakai fasilitas, dengan menentukan komponen sistem cairan berkualitas lebih tinggi dan mengandalkan desain sistem cairan dan ahli servis untuk dukungan jika diperlukan.

#3. Mengurangi Total Biaya Siklus Hidup

Setelah fab dalam produksi, efisiensi operasional dan throughput yang dimaksimalkan adalah prioritas. Setiap downtime yang dihasilkan dari kegagalan sistem fluid dapat berarti kerugian finansial yang signifikan untuk setiap jam produksi harus dihentikan. Pengadaan komponen dan rakitan berkualitas tinggi pada awal proses dapat membantu menghilangkan persyaratan pemeliharaan, perbaikan, dan pengoperasian (MRO) selama masa pakai fasilitas.

Misalnya, pabrikan menggunakan pendingin yang kuat untuk menjaga stabilitas suhu yang optimal dalam proses manufaktur. Namun, jika selang pengangkutan cairan pendingin tidak dilengkapi dengan insulasi yang tepat, suhu di ruang alat dapat berfluktuasi, menghadirkan tantangan untuk hasil produksi maksimum. Memilih jenis insulasi yang tepat dalam selang sejak awal dapat membantu mengurangi kemungkinan masalah apa pun, termasuk pengembunan, yang biasa terjadi di lingkungan yang luar biasa.

Memilih komponen berkualitas tinggi dan sistem yang dirancang dengan baik pada awal konstruksi akan memungkinkan aktivitas MRO yang lebih mudah dan tidak memakan waktu. Selain itu, penggantian komponen dan aplikasi yang diperlukan akan lebih sedikit dari waktu ke waktu. Penghematan dan pengurangan waktu henti dapat membantu fasilitas tetap lebih produktif—dan lebih menguntungkan—untuk jangka panjang.

#4. Standar, Kualitas Global

Pemilik Fab harus sering mempertimbangkan cara terbaik untuk mereplikasi standar dan proses di beberapa lokasi global untuk memastikan kelangsungan produksi maksimum dan mempertahankan persyaratan kualitas.

Komponen dan aplikasi sistem cairan terstandarisasi di seluruh fasilitas dapat bermanfaat. Sistem yang konsisten akan berkontribusi pada perawatan yang lebih mudah, kesinambungan teknik instalasi yang lebih baik, dan keselamatan operasi produksi secara keseluruhan. Menemukan pemasok dengan layanan konstruksi global, termasuk kemampuan rantai pasokan di seluruh dunia dan dukungan lokal dapat membantu pembangun hebat mengurangi biaya pengadaan dan pengeluaran secara keseluruhan. Bekerja dengan organisasi-organisasi ini di seluruh fasilitas dapat menghasilkan efisiensi dan pilihan desain yang menghasilkan peningkatan profitabilitas yang cukup besar di seluruh dunia.

#5. Peningkatan Produktivitas dan Hasil Throughput

Setelah fab ditugaskan dan beroperasi, sistem cairan berkualitas tinggi yang menghilangkan kebutuhan untuk pemeliharaan dan waktu henti yang berkelanjutan dapat berkontribusi pada tingkat produktivitas yang lebih tinggi dan hasil chip yang layak dengan menyediakan jutaan siklus produksi bersih tingkat kemurnian ultra-tinggi tanpa gangguan. Keandalan produksi dapat membantu produsen memperoleh atau mempertahankan keunggulan mereka dalam industri yang sangat kompetitif ini.

Saat menugaskan fab baru, meminimalkan biaya komponen di muka sambil tetap berpegang pada jadwal konstruksi yang ambisius adalah salah satu tujuan terpenting bagi seorang pembangun. Tetapi seperti yang telah kita lihat, pengadaan suku cadang, komponen, dan sub-rakitan berkualitas lebih tinggi untuk sistem cairan kritis di seluruh pabrik dapat berkontribusi pada banyak manfaat dan biaya kepemilikan yang lebih rendah secara keseluruhan untuk masa pakai fasilitas.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut? Swagelok telah membantu produsen semikonduktor merancang dan membangun sistem fluida di seluruh dunia. Hubungi tim kami untuk mengetahui bagaimana layanan desain dan perakitan kami dapat membantu pembangunan pabrik Anda berikutnya.