Publicado: 2025-06-06 Última actualización: 2025-06-10
Background
Según un informe de Precedence Research publicado en mayo de 2025, se estima que el mercado global de productos químicos para procesos húmedos en la industria de semiconductores alcanzará aproximadamente los 14.900 millones de dólares en 2024. Además, el análisis de Maximize Market Research y TECHCET indica que este mercado seguirá expandiéndose a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 6-7% en los próximos años, impulsado por el aumento en el número de capas de procesos avanzados y las inversiones en nuevas fábricas de obleas.
A medida que las fábricas de semiconductores exigen sistemas de suministro de productos químicos "precisos, estables y libres de contaminación", los integradores de sistemas necesitan soluciones de bombeo silenciosas, de bajo consumo y que permitan monitorización remota, garantizando un funcionamiento continuo 24/7 y el cumplimiento de las normativas de sala limpia.
Este artículo presenta las soluciones a los puntos críticos y los resultados prácticos de la aplicación de las bombas de diafragma eléctricas GRACO en los sistemas CDS de semiconductores.
¿Qué es un CDS?
CDS son las siglas de Chemical Dispensing System, un sistema de suministro de productos químicos.
Este sistema suele instalarse en el "extremo de suministro" del proceso de fabricación de semiconductores y se encarga de transportar los productos químicos desde el tanque de almacenamiento hasta los equipos de proceso, como las máquinas de grabado y de limpieza, mediante bombas, tuberías, válvulas y otros componentes.
El sistema CDS se puede personalizar según las propiedades y los requisitos de caudal de cada producto químico, lo que permite una dosificación de líquidos altamente precisa.
📌 Abordando los principales desafíos en la distribución de productos químicos para semiconductores: Ruido, Aire, Espacio y Control Remoto
Caso real de cliente－LTCAM Integrador de sistemas de distribución de productos químicos para semiconductores
Estado Actual
LTCAM es un integrador especializado de sistemas de distribución de productos químicos para semiconductores.
En el área de suministro de productos químicos de la sala limpia de la planta, las tuberías deben transportar de forma continua una variedad de líquidos químicos de alta pureza, incluidos líquidos de limpieza de obleas, líquidos de grabado, líquidos de pulido CMP y líquidos de galvanoplastia.
Estos líquidos son altamente corrosivos, presentan diferentes viscosidades y densidades, y deben suministrarse a los equipos de proceso a un caudal estable a través de un sistema de tuberías cerrado las 24 horas del día.
Objetivos de Mejora
- 1. Reducir el ruido durante la operación
- 2. Evitar el aumento del espacio requerido por el sistema
- 3. Eliminar las tuberías de aire comprimido para reducir el consumo energético y el mantenimiento
- 4. Integrar las bombas con el PLC para una monitorización automática
- 5. La bomba de reemplazo debe soportar funcionamiento en seco y función de autocebado
💡Solución a los 5 principales problemas en la distribución de productos químicos con la bomba eléctrica QUANTM
Se reemplazó una bomba de diafragma de 1 pulgada accionada por aire por la bomba de diafragma doble eléctrica GRACO QUANTM i30.
El motor eléctrico elimina la necesidad de aire comprimido, lo que reduce el ruido, el consumo energético y los costes de mantenimiento.
Su diseño compacto se adapta al bastidor original, mientras que se mantienen las funciones clave como autocebado, funcionamiento en seco y CIP.
La interfaz Modbus-RTU integrada permite la conexión directa al PLC para monitorización en tiempo real y automatización.
🔧 Cómo la bomba de diafragma eléctrica responde a las demandas del cliente
Objetivos vs. Soluciones
| Objetivo |
Solución de QUANTM |
| 🎯 Reducir el ruido de funcionamiento y mejorar el entorno laboral |
✔ Impulsada por un motor sin escobillas, funciona de forma suave y silenciosa. El ruido se reduce de 75 dB a 61 dB, y la vibración es inferior a 0,3 mm/s. No se requiere EPP y se puede instalar en el mismo bastidor. |
| 🎯 Mantener la configuración de tuberías existente sin aumentar el espacio ocupado |
✔ El cuerpo de la bomba mide solo 250 × 310 mm, un 42% más pequeño que el modelo anterior. Se adapta directamente al bastidor original sin ocupar espacio adicional. Facilita la limpieza en salas blancas. |
| 🎯 Eliminar la dependencia del aire comprimido, reduciendo el consumo energético y el mantenimiento |
✔ Los motores eléctricos reemplazan a los compresores de aire, eliminando la necesidad de fuente de aire. 16 bombas permiten un ahorro anual de 30 MWh y reducen los costes de mantenimiento de equipos neumáticos. |
| 🎯 Monitorizar automáticamente el estado de la bomba a través del PLC |
✔ Incluye E/S integradas y soporte para Modbus-RTU, lo que permite la integración directa con PLC. Ofrece retroalimentación en tiempo real a SCADA para monitorizar arranque, parada, caudal y presión. |
| 🎯 Mantener las funciones de autocebado y funcionamiento en seco para paradas o procesos CIP |
✔ Soporta una altura de autocebado de hasta 6 metros y funcionamiento en seco durante 30 minutos. Puede reiniciarse tras un paro sin necesidad de rellenado previo, lo que garantiza seguridad en CIP y drenaje. |
📊 Resultados comprobados: 71% de ahorro energético y reducción de ruido de 14 dB
¹ Estimated using average U.S. industrial electricity rate of $0.13 USD/kWh and typical air compressor efficiency of 0.25 kW/(m³/min). Actual savings may vary depending on specific system conditions.