美光半导体案例：艾克森板式换热器如何为西安工厂冷却工艺水

2026-10-28

作者: 上海艾克森股份有限公司

阅读时间: 3 分钟

在美光科技西安工厂的 B5 生产厂房里，每一分钟的停机都代价高昂。芯片封装测试设备会产生大量热量，带走这些热量的工艺循环水（PCW）必须保持温度稳定。一旦 PCW 温度波动，良率就会下降，甚至可能导致停产。

工厂要解决的问题是：如何在保证纯水或超纯水在密闭循环中不受污染的前提下，实现高效换热；又如何找到一种既耐用、运行费用又低的换热设备。

半导体级冷却的严格要求

美光西安工厂是其 DRAM 产品封装测试的重要基地。2023 年 6 月，美光宣布未来几年将在西安工厂追加投资超过 43 亿元人民币，其中包括一座新厂房。扩建计划对工厂的动力设备提出了很高的要求。

在 PCW 冷却中，传统的管壳式换热器传热效率较低、占地面积大、清洗维护困难。半导体工厂对水质的要求又极高，任何微小的泄漏或对工艺水的污染都是不可接受的。

艾克森为 B5 厂房的动力设备间提供了 AU 系列可拆式（垫片式）板式换热器，保障生产线恒温恒压运行。它们适合这个项目，主要有三点原因：

能效高。 AU 系列获得了节能产品一级能效认证。一级也是我国板式换热器能效国家标准 GB/T 47007-2026 三个等级中的最高等级。在同样的工况下，它以更低的压降传递更多的热量，降低了设备全生命周期的运行费用。
运行可靠。 产品通过了 ASME、AHRI、CE、ABS 等认证。在 PCW 系统中，板式换热器在冷水机组或冷却塔提供的冷冻水与工艺水之间换热。两股流体互不接触，工艺水在闭式循环中保持洁净，同时带走生产设备的热量，从而减少因温度、压力波动造成的停机。
便于扩容。 西安工厂仍在扩产。可拆式板式换热器结构紧凑，据艾克森介绍，占地面积只有管壳式换热器的三分之一左右；以后产能提升时，只需增加板片就能扩大换热面积，不必更换整台设备。

板式换热器由一组压有波纹的金属薄板叠装而成。温度较高的工艺水和温度较低的冷冻水在垫片的引导下，分别进入相邻的板间通道，逆向流动。板片上的波纹能让流体在较低流速下也形成强烈的湍流，破坏流体边界层。据艾克森介绍，这样得到的传热系数是传统管壳式换热器的 3 到 5 倍。

垫片有两个作用：外圈密封防止流体向外泄漏，内圈密封线把两种流体分别引入各自的通道，保证冷热流体在设备内部绝不混合。当一侧是半导体级超纯水时，这一点尤其重要。

艾克森提供 60 多个型号，覆盖不同的处理量、水质和温度。主要参数范围如下：

在美光西安工厂，AU20M、AC65、AU10L2 等型号已在 PCW 系统中投入运行。艾克森的板式换热器还服务于其他半导体和电子制造企业，包括三星、长鑫存储、中芯国际和京东方。完整的产品范围请见艾克森 AU、AN、AS、AP、AC 系列可拆式板式换热器。