15 de junio de 2010
En la atmósfera, una cámara se juzga por sus dimensiones, planitud y rugosidad de la cara de sellado. Dentro de un sistema de vacío, los criterios cambian completamente: tasa de desgasificación, adsorción superficial, residuos en agujeros ciegos y riesgo galvánico donde se tocan metales diferentes. Nada de eso está escrito en el dibujo.
En atmósfera, se evalúan las dimensiones, la planitud y la rugosidad de la superficie de sellado de una cámara de aluminio. Dentro de un sistema de vacío se aplica un conjunto diferente: tasa de desgasificación del material, adsorción superficial, residuos atrapados en orificios ciegos y corrosión galvánica donde se encuentran metales diferentes. Ninguno de estos aparece en el dibujo y juntos deciden si la cámara bombea hacia el objetivo.
La desgasificación proviene principalmente del agua y de sustancias orgánicas adsorbidas en la superficie, además del hidrógeno disuelto en el material. El anodizado multiplica la superficie y convierte el óxido en una esponja; El refrigerante atrapado en un agujero ciego sigue liberándose durante horas. Por lo tanto, para los componentes de precisión destinados a equipos semiconductores, el primer requisito no es la precisión, sino la limpieza y la previsibilidad.
En el mismo aluminio 6061, las superficies desnudas, pulidas químicamente y anodizadas duras difieren en un orden de magnitud en la tasa de desgasificación. El anodizado es resistente al desgaste y a la corrosión, pero bajo alto vacío se comporta como una esponja. Cuando la desgasificación importa, la respuesta habitual es el pulido químico o electrolítico más un horneado a alta temperatura.
La cara de sellado es el otro punto que comúnmente se pasa por alto. El sellado al vacío se basa en una junta tórica o un sello metálico, y la rugosidad y limpieza de esa cara deciden directamente la tasa de fuga. Más suave no es automáticamente mejor: el pulido excesivo elimina la capacidad de retener lubricante y provoca rayones durante el ensamblaje. La banda sensible suele ser Ra de 0,4 a 0,8, sin rayones ni partículas incrustadas.
La limpieza no se produce en el lavado final; se mantiene desde la primera operación. Los aditivos de azufre y cloro en el refrigerante penetran la microporosidad del aluminio y son muy difíciles de eliminar posteriormente. El aceite en las instalaciones, el polvo en las cintas transportadoras y los plastificantes de los embalajes acaban convirtiéndose en fuentes de contaminación.
Por lo tanto, los talleres que fabrican estructuras electrónicas o de semiconductores necesitan una línea de limpieza dedicada (ultrasónica, enjuague DI, secado) con monitoreo periódico de la resistividad del agua y el recuento de partículas. A la hora de auditar a un proveedor conviene fijarse en esa línea: si las piezas comparten lavado con el trabajo ordinario no se puede garantizar la limpieza. También es el obstáculo más común cuando la fabricación de chapa y las piezas estampadas entran en la cadena de suministro de semiconductores.
Las estructuras electrónicas suelen tener uno de tres acabados: anodizado, revestimiento de conversión química como cromato conductor o pintura. El anodizado aísla y resiste el desgaste, pero aumenta la pieza entre tres y ocho micras por cara, por lo que es necesario enmascarar los orificios roscados. El recubrimiento de conversión conduce y apenas cambia las dimensiones, lo que se adapta a los puntos de conexión a tierra. La pintura es barata pero desprende gases al vacío o al calor.
Cuál se aplica depende de la función. Una cara que debe rectificarse no puede anodizarse; una cara que debe aislar y resistir el desgaste no puede depender únicamente del recubrimiento de conversión; Cualquier cosa que esté cerca de la óptica debe evitar la pintura, cuyos volátiles se condensarán en la lente. Escribir esto en las notas del dibujo es mucho más barato que volver a trabajarlo más tarde.
En las piezas de bastidor para equipos semiconductores, la tolerancia de una sola pieza rara vez constituye un problema; El error acumulado en el montaje es. Un marco de dos metros hecho de una docena de extrusiones y placas, cada una sujeta a más o menos 0,1 mm, puede ensamblarse a dos milímetros de distancia. La respuesta no es apretar cada pieza a 0,02 mm, lo que multiplica el costo, sino utilizar accesorios y cuñas de ajuste coincidentes.
Eso significa que el diseño para la revisión de fabricación debe separar las dimensiones de ensamblaje de las dimensiones de función. Las dimensiones del conjunto pueden absorber el error acumulado a través de los ajustadores; Las dimensiones funcionales, como la cara de montaje del riel, deben sujetarse directamente. Marcar las dos clases en el dibujo es el signo más claro de un dibujo de estructura maduro.
La limpieza puede llegar al noventa y nueve por ciento y aun así fallar en el embalaje. El modo de falla típico en las piezas de equipos semiconductores es la contaminación al abrirse: la pieza estaba limpia, pero la bolsa soltó plastificante, se escapó polvo desecante o una etiqueta de papel se quedó entre las dos capas de la bolsa y transfirió todo a la superficie al desembalarla.
Una especificación de embalaje adecuada cubre cuatro cosas. La capa interior es una bolsa doble apta para salas blancas en lugar de una película de PE normal. La bolsa se purga con nitrógeno o se aspira para suprimir la adsorción. El desecante está sellado individualmente para que no se escape el polvo. La caja exterior utiliza papel de sala blanca o plástico de burbujas en lugar de cartón corrugado en contacto directo con la pieza. En el caso de piezas sensibles a la desgasificación, también deben excluirse los agentes desmoldantes de silicona y el papel antioxidante aceitado.
El transporte también necesita gestión. Los cambios de temperatura y humedad dentro de un contenedor marítimo provocan condensación dentro del embalaje; Se forman marcas de agua en el metal y, al vacío, esas marcas se convierten en sitios de adsorción. Por lo tanto, los envíos largos justifican tarjetas indicadoras de humedad y una ventana de inspección contractual después de la llegada, porque los problemas encontrados fuera de esa ventana son difíciles de atribuir.
Un último punto que fácilmente se pasa por alto: el embalaje forma parte de la trazabilidad. La bolsa debe contener el lote de limpieza y la fecha, de lo contrario, una salida de partículas por parte del cliente no podrá atribuirse a la limpieza ni al transporte.
Tres filtros. En primer lugar, el equipamiento: capacidad de cinco ejes, capacidad de manipular piezas a más de dos metros e inspección por CMM. En segundo lugar, el proceso: una línea de limpieza dedicada, un socio de anodizado o recubrimiento de conversión e informes de limpieza o desgasificación de terceros cuando sea necesario. En tercer lugar, el sistema: ISO 9001 como base, RoHS y CE para envíos europeos, UL dependiendo del cliente; para un equipo OEM, ese último elemento generalmente lo establece su propio cliente y no él, por lo que vale la pena preguntar con anticipación.
Son pocos los proveedores que superan los tres a la vez y no es necesario empezar por ahí. Comience con estructuras no críticas, realice el flujo de limpieza y embalaje correcto y luego introduzca las piezas críticas. Para un comprador, un suministro fiable en volumen (pedidos al por mayor entregados según lo previsto) suele valer más que una impresionante pieza única. Un fabricante de equipos que trabaja con un modelo ODM necesita esa documentación antes que un OEM, porque la herramienta está calificada bajo el nombre de su cliente; y un distribuidor mayorista que no puede describir la línea de limpieza detrás de las piezas vende cajas en lugar de componentes.
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