air liquide electronics systems -...

World leader in industrial and medical gases 1/10

Air Liquide Electronics SystemsAir Liquide Electronics Systems


Management par la qualité


Identité

Lieu : Grenoble, France

Employés : 89

Moyen de fabrication Salle Blanche « Inox » : 430 m2

Salle Blanche« plastique » : 350 m2

Atelier de montage : 1000 m2

Production en 2010

Activités Inox : 425 équipements• Bulk, Candi, GC, VMB, UPAS……

Activités plastique: 25 équipements• Blender Unit; Dispense Unit; Drum Unit; CVMB


Site d’Echirolles


Les entités ALES en France

Rousset (13)

Nantes (44)

Crolles (38)Grenoble (38)

Ormoy (91)


Offre ALES

Equipements de distribution

Formation aux équipements

Aide au démarrage sur site

Installation tuyauterie, électricité et détection.


Installation Sur site

Tuyauterie inox ou plastique industriel ou haute pureté

Réseau électrique et Détection

Plan d’exécution et TQC

Qualification de ligne


Gamme de produit ALES

Gamme FabChem™ Gamme FabStream™ UPAS™CANDI™


Les Composants

GAZ


Composants

Fournis prêts à être installerPropresSans particulesFuites testées

Expérience professionnelle prouvéeLivraison prouvéeFiabilité prouvéeContrôleService


Les vannes

Quels types de vannes sont utilisés principalement pour la microélectronique? à membrane

à soufflet

Laquelle est utilisée pour les faibles débits?la vanne à membrane Quelle est la différence principale entre ces deux vannes? petit débattement pour la vanne à membrane

longue course du siège de la vanne à soufflet

Quel est le rôle principal d’une vanne?interrompre ou limiter le passage d’un fluide dans une canalisation

Quels sont les critères principaux de choix d’une vanne?compatibilité gaz/matériaux, pression entrée, pression sortie, écart de régulation, débit…


Quel matériau est utilisé pour le clapet, le bec et la membrane pour les gaz corrosifs?

Hastelloy: ces trois petites pièces sont énormément soumises à la corrosion car elles se situent dans le flux du gaz (« Trim Hastelloy »).Résistance à 800°C.(Ni, Cr, Mg, Ti)

Détendeur Quel est le rôle principal d’un détendeur?

appareils qui abaissent la pression d’un gaz à une valeur stabilisée (aussi appelés régulateurs de pression). Cette pression de détente doit être maintenue constante pour une gamme de débits donnés même si la pression de la source de gaz est variable (cas des bouteilles de gaz comprimés)

Quels matériaux sont utilisés pour le corps?

Acier inoxydable 316 L en général (ou hastelloy pour certains gaz corrosifs)


Les raccords VCR Quelle est l’utilité d’un raccord VCR?

permet la haute pureté d’une étanchéité métal sur métal, depuis le vide jusqu’à des pressions positives

Quelles sont les règles principales?

La chaîne de côte de l’ensemble doit être parfaitement respectée (Norme de serrage des raccords afin d’avoir une bonne étanchéité)

La méthode de montage est un serrage à la clé en faisant 1/8ème de tour (tube ¼ de pouce)


Pratiques de soudure


La Soudure

Qualification journalière des soudures

Opérateurs qualifiés pourles soudures orbitales

Traçabilité totale des soudures(échantillonnage, jour,ligne, opérateur, inspecteur)


La Soudure

Pourquoi la soudure est elle un point fragile de la ligne?

A ce niveau le métal est localement fondu, ce qui a pour effet de modifier localement sa composition de surface et de détruire le traitement de surface

Les premiers pics de corrosion apparaissent généralement à cet endroit


La Soudure TIG orbitale

Signification de TIG?Tungstène Inert Gas

En quoi consiste ce procédé? Processus de soudure automatisé dans lequel une électrode de tungstène tourne (grâce à la tête de soudure) autour d'un tube. La soudure est entourée par un gaz inerteCe processus automatisé a été développé pour fournir des résultats plus conformés que des méthodes manuelles de soudure

Quel gaz inerte est utilisé et pourquoi?Généralement à base d'argon (ou mélanges de gaz qui permettent une vitesse de soudure plus rapide). Le choix du gaz ou mélange dépend du matériel et des applicationsÉvite ainsi toute oxydation


Tête de soudure


Soudure à l’arc

Electrode

Tube

Cordon de soudure


Critères acceptabilité

Alignement des tubes (tolérance: 10% de l’épaisseur de la paroi)

Jeu entre les tubes (tolérance: jeu < 0,25 mm)

Pas de coloration autour de la soudure (dût à un mauvais inertage ou recouvrement)

Pénétration (tolérance: largeur du cordon de soudure intérieure < 50% de celle du cordon de soudure extérieure)

Pas de concavité

Pas de convexité

Surface interne lisse et à aspect régulier

Pas de coloration

Cordon de soudure sans piqûre de corrosion ni d’impuretés


Hook-Up

GAZ


Les matériaux utilisés L’acier

L'acier: fer additionné de carbone (le dosage en carbone influe sur les caractéristiques du métal)

L’acier inoxydable

Un acier inoxydable est un acier contenant au minimum 10,5% de chrome et moins de 1,2% de carbone

Quel est le plus utilisé ?

L’acier inoxydable pour sa forte résistance à la corrosion et sa grande variété d’aspects de surface

Pour les gaz UHP, inox 316L


La rugosité

C'est l'ensemble des irrégularités d'une surface à caractère micrographique (défauts de forme et de position, ondulation périodique) et macrographique (marques d’outils, piqûres, fentes…)

Quelle est son (ou ses) unité(s)?

Ra µm µ-inches (10 µ-inches = 0,25 µm)


La rugosité Quelles sont les attentes des microélectroniciens? 7 Ra moyen, 10 Ra maximum (O,25µm maximum) Finition miroir La plus basse spécification (3 Ra)


Rugosité des surfaces

316 L

Ra 0.18

Polissage mécanique

Ra 0.09

Polissage mécanique

+ Electropolie


Electropolissage Qu’est ce que l’électropolissage?

Que se passent ils dans le cas d’aciers inoxydables?

A quoi sert la surface de chrome laissée par ce process?

Meilleure résistance à la corrosion

Procédé par lequel des éléments métalliques d ’une pièce sont enlevés par le passage d’un courant électrique

Fer et Nickel sont extraits plus facilement que les atomes de chrome

Présentateur

Commentaires de présentation

316L SS est principalement Cr (18%), Fe (65%), Ni (12%) Cr:Fe le ratio est 0.3:1 Le but est d’: Accroître le ratio Cr:Fe en surface Accroître CrOx à la surface


Electropolissage

Cr oxyde

Ra « après » = 1/2 Ra « avant »


Propreté des surfaces

Composant “nettoyé pour le service électronique”

Nettoyé par le fabricant

Arrive au projet prêt à être installer

Uniformité

Exempt de contaminantsParticules (fibre, atmosphère)Hydrocarbures extérieursProduits de nettoyageTâches chimiques


Procédé de nettoyage des surfaces

Habituellement de propriété industrielle (Secret)

HumideNettoyage ultrason à l’eau DI chaudeRinçage turbulent en eau DI chaudeRinçage en eau DI à la température ambiante

SecSéchage turbulent à l’N2 pour éliminer l’eauNettoyage en frottant pour éliminer l’eauSéchage final à l’N2 au niveau indiqué de ppb

ConditionnementDouble emballage polyuréthaneRécipient d’expédition protecteur


Tuyauterie

Tube La taille du tube est le diamètre extérieur

Le tube le plus commun:316L, EP, 10max Ra

Finition “miroir”

Double enveloppe recommandéepour les gaz dangereux

Autre tubes utilisés:Low-Mn pour soudure “faible corrosion”Hastelloy® et similaire pour la

résistance à la corrosion


Pratiques d’installationet qualification des réseaux gaz


Configurations possibles

Ligne de distribution simpleDistribution vers plusieurs P.O.URéseau en « boucle »


Coudes et cintrage

Les cintrages sont à éviter (l’étirement des tubes peut engendrer

des particules)

Installation de coudes 5D et 10D (D:diamètre de la canalisation)

soudés bout à bout


Piquages et T

La différence entre les deuxPiquage: rajout de canalisation de diamètre inférieur à celui de la canalisation principaleT: rajout de canalisation de même diamètre que celui de la canalisation principale

Piquage : diamètre de 10 mm

T : diamètre de 20 mmCanalisation de diamètre 20 mm

Présentateur

Commentaires de présentation

Moins de variation avec une branche en T car même débit, donc mesures plus réalistes


Préparation des tubes et des composants

Bouchons et emballages seront retirés des tubes et des composants juste avant l’assemblage

Les tubes doivent être sans bavures ni chanfreins: ils doivent être coupés proprement (utilisation d’outils de coupe et surfaçeuse spécifiques)

Quelles précautions doivent être prises?


Accouplements

Quelle est la principale méthode?

La soudure orbitale

Quelles sont les principales autres?

L’assemblage par compression (double bague)Le joint d’étanchéité métal-métal (VCR)


Balayage pendant l’installation des lignes

Pour éliminer les matériaux étrangers (copeaux) qui pourraient

être introduits à l’intérieur du système

Pour prévenir la contamination par l’air

Pour nettoyer et sécher les canalisations après que

l’installation soit terminée (afin de pouvoir réaliser la qualification)

Utilisation d’azote ou d’argon haute pureté filtré (0,01µm)

Pourquoi un balayage est-il utilisé pendant l’installation?


La qualification des installations

4 catégories de vérification:

Aspect extérieurSécuritéPropretéTest de bon fonctionnement des composants

Les tubes sont livrés décapés, électropolis, passivés, bouchonnés, et avec des normes de rugosité et de propreté


L’aspect extérieur

Les vérifications:

taille et matériaux des tubes

type de gaz et étiquetage

bon emplacement des composants

cintrage correct

pas de défaut d’accostage au niveau des soudures

aucune rayures, saleté, poussières présentes sur les soudures

les piquages et les T (alignement et orientation)


Sécurité

Test de résistance mécanique: par exemple,1,25*la pression de service (test pendant 1h : pas de chute de pression tolérée)

Purge de la ligne et autres tests suivant le type de gaz utilisé (chute de la pression à 1,5 bar absolu)

Test d’étanchéité à l’hélium:Aspersion (vide): sensibilité de 10-9 mbar.L.s-1

Sniffing: sensibilité de 10-6 mbar.L.s-1

Si nécessaire, CND (ultras sons, Radiographie…) sur les soudures


Propreté

Comptage particulaire

Analyse de la teneur en oxygène (pas toujours)

Analyse de la teneur en humidité


Fin des tests

Ligne mise en pression avec un gaz neutre si elle est raccordée

Ligne mise en balayage si elle n’est pas raccordée immédiatement

Étiquetage pour la qualification de la ligne:Nom du gaz et propriétésArrivée sur le P.O.U


Fuite et étanchéité


Les tests de fuite

Test en pression

Test de fuite par aspersion

Méthode de reniflage (ou « sniffing »)


Avantages ou inconvénients de ce test

Test en pression

Pas besoin de détecteur de fuite (un manomètre ou un capteur suffit)

Test grossier

Besoin de temps pour faire un test valable

Pas quantifiable

Localisation difficile

Vérification de la tenue d’une pression dans un intervalle de tempsdonné


Principe de la détection Helium- injecter un gaz (traceur) sur une face de la paroi àcontrôler- le recueillir après son passage à travers une éventuelle fissure et le diriger vers un détecteur- une différence de pression est nécessaire entre les 2 faces

Deux méthodes - asperger de gaz traceur , à la PA un côté et faire le vide sur l’autre côté relié à l’analyseur : aspersion

- pressuriser en gaz traceur l’un des côtés de la paroi et l’aspirer de l’autre côté à la PA vers l’analyseur : reniflage


EUROPEAN ELECTRONICS SCHOOL / Opérateurs gaz spéciaux / Détection de fuite

Molécule de faible diamètre S'S'ééchappe facilementchappe facilement

Gaz non toxique et non Facile Facile àà mettre en oeuvremettre en oeuvreinflammable

Peu d'énergie d'absorption et Facile Facile àà éévacuer et diffusion rapidevacuer et diffusion rapidefaible poids de la molécule

Faible présence dans Faible "bruit de fond"Faible "bruit de fond"l'atmosphère

Particularité AvantageAvantage

Les tests dLes tests d’é’étanchtanchééititéé : : HeliumHelium


En quoi consiste la méthode par aspersion?Elle consiste à faire le vide dans la pièce à tester qui est reliée au détecteur de fuite, la surface de l’objet est sondée à l’aide d’un mince jet d’hélium permettant de localiser la fuite. L’hélium pénètre dans la pièce et va jusqu’au spectromètre où il est détecté. On peut alors définir avec précision l’emplacement de la fuite ainsi que sa dimension.

Méthodes du test de fuite à l’hélium

En quoi consiste la méthode de reniflage?

Au lieu d’être vidée, la pièce à tester est pressurisée à l’hélium. Dans ce cas, le détecteur de fuite est équipée d’une sonde appelée « renifleur ». Il suffit alors de déplacer le renifleur vers les endroits où l’on suspecte une présence de fuite. Méthode très souvent utilisée pour localiser une fuite.


Méthodes du test de fuite à l’hélium

Quelle est la sensibilité des différentes méthodes?Test pression: ~ 10-1 Atm.cm3.s-1

Reniflage: ~ 10-6 Atm.cm3.s-1

Aspersion: ~ 10-9 Atm.cm3.s-1

Quelles sont les limitations de la technique de reniflage?

Impossibilité d’établir un taux de fuite total: l’intégralité de l’hélium relâché n’est pas prélevé par le renifleur

La majeure partie de l’hélium s’échappe dans l’atmosphère

Moins sensible que la méthode par aspersion: l’hélium contenu dans l’air est constamment admis dans le détecteur


Méthode par Aspersion

Jet d’Helium

Vide et spectromètre de masse à l’hélium

Vanne Ouverte


Méthode de « Reniflage »

Helium sous pression

Vanne Ouverte

“renifleur”:détecteur de fuite


Test reniflage “confiné”

Helium under pressure

Valve Open

Temporary envelope that concentrates helium from leak

Vanne Ouverte

Helium sous pression

“renifleur”:détecteur de fuite


Sources typiques de fuites

VCR ou Swagelok ConnexionsSerré à la main Contraintes mécaniquesCouple trop fortJoints utilisés plusieurs foisPas de jointsDeux joints

Connexion du testeur de fuite

Les détendeurs et des vannes

Brides

Soudures chantier

Soudures usine

Quelles sont elles?


MERCI DE VOTRE ATTENTION

Air Liquide Electronics Systems8, rue des Méridiens – Sud GalaxieBP22838433 Echirolles Cedex Phone : +33 (0)4 38 49 88 00Fax : +33 (0)4 38 49 89 34

air liquide electronics systems -...

Documents