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Construire des fabriques de semi-conducteurs plus rentables

Un ingénieur terrain Swagelok conseille pour la construction de systèmes fluides

Pourquoi il est important d’équiper les nouvelles fabriques de semi-conducteurs de systèmes fluides très performants

Masroor Malik, Responsable du marché des semi-conducteurs

Lors de la construction d’une nouvelle fabrique de semi-conducteurs, de nombreux facteurs entrent en ligne de compte, notamment la rapidité de mise sur le marché, l’uniformisation des matériaux et des installations, et le coût. De nombreuses estimations placent le coût de la construction d’une nouvelle fabrique à plus d’un milliard de dollars. Des valeurs comprises entre 3 et 4 milliards de dollars ne sont pas rares, et, pour certaines des plus grandes fabriques, le coût de la construction pourrait dépasser les 10 milliards.

Les salles blanches et le matériel coûteux nécessaires pour fabriquer des puces semi-conductrices représentent la majeure partie de ces dépenses, mais le coût total de possession peut être fortement influencé par d’autres systèmes et équipements utilisés dans l’ensemble de l’installation.

Systèmes fluides pour la fabrication des semi-conducteursLes systèmes de gestion des fluides, qui servent essentiellement à acheminer les liquides et les gaz nécessaires au procédé de fabrication dans l’ensemble de l’installation – en sont un exemple. Lorsqu’approche le moment de construire une nouvelle fabrique de semi-conducteurs, il est possible d’augmenter considérablement la rentabilité à court et à long terme de l’installation en optant pour des composants et des assemblages de qualité pour les systèmes fluides et en travaillant en étroite collaboration avec les fournisseurs des systèmes pendant la phase d’ingénierie préliminaire.

Voici cinq façons d’aborder la conception et l’installation des systèmes fluides, qui vont contribuer à rendre la nouvelle fabrique plus rentable :

1. Des systèmes étanches plus vite installés

La construction d’une nouvelle fabrique correspond généralement à l’arrivée d’une nouvelle technique de production et/ou à la nécessité d’augmenter les capacités de production, faisant de la rapidité de mise sur le marché un objectif premier pour garder une longueur d’avance sur la concurrence. La fabrication et la production de semi-conducteurs sont censées commencer dès que possible voire, dans certains cas, avant même que l’installation ne soit entièrement construite.

Autrement dit, il n’y a pas de temps à perdre. Or, concevoir et construire des systèmes fluides complexes et les installer partout dans la fabrique est un processus potentiellement fastidieux qui nécessite beaucoup de main-d’œuvre et d’expertise pour cintrer correctement les tubes, monter des composants critiques et garantir l’intégrité totale des systèmes. Ce processus peut s’avérer particulièrement complexe si les entrepreneurs et les installateurs n’ont pas les connaissances ou la formation adéquates pour assembler des systèmes parfaitement étanches et fiables.

Des

assemblages conçus sur mesure et préfabriqués peuvent aider à éliminer les problèmes d’installation pendant la construction et à économiser le nombre considérable d’heures de main-d’œuvre qu’exige l’assemblage de sous-systèmes complexes. Recherchez un fournisseur qui s’efforcera de comprendre vos besoins et qui pourra vous fournir un assemblage complet, facile à installer et fabriqué avec des composants de qualité. Le temps ainsi économisé pourra vous aider à rendre votre fabrique pleinement opérationnelle beaucoup plus rapidement, ce qui vous permettra alors de lancer la production des semi-conducteurs à grande échelle.

2. Une planification et une conception plus efficaces

Les systèmes fluides des fabriques de semi-conducteurs sont constitués de composants divers – raccords pour tubes, vannes, régulateurs de pression, flexibles et tubes, notamment. Une bonne planification et une conception efficace du système, un cheminement des tubes bien pensé et d’autres bonnes pratiques d’installation aideront à construire un système plus rapidement opérationnel, puis fiable dans son fonctionnement pendant toute la durée de vie de l’installation.

Par exemple, un sous-système dont les tubes doivent changer souvent de direction peut poser des difficultés à des concepteurs ou des installateurs internes. Travailler avec un fournisseur capable de réaliser un sous-ensemble complet et prêt à l’emploi peut là encore être un atout précieux, dans la mesure où toutes les opérations de cintrage auront été effectuées hors site. C’est un sous-système complet, parfaitement étanche et prêt à être installé qui vous sera livré.

On peut également imaginer une autre situation dans laquelle un système fluide bien conçu comportera de nombreux cintrages là où on aurait autrement utilisé des raccords. Réduire les raccords inutiles permet non seulement de faire des économies sur les pièces, mais aussi d’éliminer autant de points de fuite potentiels. Les fabricants peuvent réduire les coûts à court terme pendant la construction, ainsi que le coût total du cycle de vie de l’installation, en choisissant des composants de qualité supérieure pour les systèmes fluides et en s’appuyant sur des spécialistes de la conception de ces systèmes et, si nécessaire, du service après-vente.

3. Un coût total du cycle de vie moindre

Une fois la fabrique en activité, l’efficacité opérationnelle et l’optimisation de la capacité de production sont des priorités. Toute mise à l’arrêt résultant de la défaillance d’un système fluide peut entraîner des pertes financières importantes pour chaque heure de production perdue. Opter dès le début pour des composants et des assemblages de qualité peut éviter d’avoir à effectuer certaines tâches de maintenance et de réparation pendant toute la durée de vie de l’installation.

Par exemple, le procédé de fabrication des semi-conducteurs nécessite de puissants refroidisseurs pour stabiliser la température à un niveau optimal. Or, si un flexible chargé d’acheminer le réfrigérant n’est pas équipé d’un isolant adéquat, les températures dans la chambre peuvent fluctuer, des variations qui empêchent de produire au maximum des capacités. Choisir le bon isolant pour les flexibles dès le départ aidera à réduire la probabilité de voir survenir des problèmes, notamment des problèmes de condensation qui sont courants dans ces environnements.

Opter pour des composants de qualité et des systèmes bien conçus dès le début de la construction facilitera le travail de maintenance, de réparation et d’exploitation et réduira le temps à consacrer à ces activités. Il y aura en outre moins de composants et d’applications à remplacer au fil du temps. Les économies réalisées et la disponibilité accrue des installations contribueront à maintenir la productivité – et à augmenter la rentabilité – de la fabrique à long terme.

4. Des composants uniformisés et de qualité partout

Les propriétaires de fabriques de semi-conducteurs doivent souvent réfléchir à la meilleure façon de reproduire des procédés sur différents sites dans le monde, afin d’assurer une viabilité maximale de la production et de maintenir des exigences de qualité.

Il peut être avantageux d’utiliser des applications et des composants de systèmes fluides uniformisés dans l’ensemble des installations. Des systèmes construits selon la même logique faciliteront la maintenance, permettront d’utiliser les mêmes techniques d’installation et contribueront à la sécurité globale des activités de production. Trouver des fournisseurs offrant des services de construction dans le monde entier, y compris des capacités d’approvisionnement mondiales et un service après-vente local, peut aider les fabricants de semi-conducteurs à réduire globalement leurs coûts d’approvisionnement et leurs dépenses. Travailler avec de telles entreprises dans toutes vos installations peut amener des gains d’efficacité et déboucher sur des choix de conception qui vont considérablement augmenter la rentabilité de vos installations partout dans le monde.

5. Une productivité et un rendement accrus

Une fois qu’une fabrique de semi-conducteurs est mise en service et opérationnelle, des systèmes fluides de qualité – qui n’ont pas à être entretenus en permanence et qui évitent d’avoir à mettre les installations à l’arrêt – contribuent à l’obtention de niveaux de productivité plus élevés et d’un plus grand nombre de puces viables, en permettant des millions de cycles de production ininterrompus dans des conditions de très haute pureté. La fiabilité de la production aidera un fabricant à rester compétitif voire à gagner en compétitivité dans un secteur particulièrement concurrentiel.

Lors de la mise en service d’une nouvelle fabrique, réduire au minimum les coûts initiaux des composants tout en respectant des délais de construction ambitieux sont des objectifs parmi les plus importants pour un constructeur. Mais comme nous l’avons vu, opter pour des pièces, des composants et des sous-ensembles de qualité supérieure pour tous les systèmes fluides critiques de la fabrique a de nombreux avantages et peut faire baisser le coût total du cycle de vie de l’installation.

Vous désirez en savoir plus ? Swagelok a aidé des fabricants de semi-conducteurs à concevoir et à construire des systèmes fluides dans le monde entier. Prenez contact avec nos équipes pour découvrir comment nos services de conception et d’assemblage peuvent vous aider quand vous construirez votre prochaine installation.

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