Linh kiện chính xác cho thiết bị bán dẫn và điện tử: Chân không, sạch sẽ và thoát khí

Góc nhìn ngành · Ngày 15 tháng 6 năm 2010
Góc nhìn ngànhThiết bị bán dẫnChân không và sạch sẽ

Bài viết

Ngày 15 tháng 6 năm 2010

Trong khí quyển, buồng được đánh giá dựa trên kích thước, độ phẳng và độ nhám của bề mặt bịt kín. Bên trong hệ thống chân không, các tiêu chí thay đổi hoàn toàn: tốc độ thoát khí, hấp phụ bề mặt, cặn trong các lỗ mù và nguy cơ điện hóa khi các kim loại khác nhau tiếp xúc. Không ai trong số đó được viết trên bản vẽ.

Một bộ phận trong chân không được đánh giá khác

Trong khí quyển, buồng nhôm được đánh giá về kích thước, độ phẳng và độ nhám của bề mặt bịt kín. Bên trong hệ thống chân không, một tập hợp khác được áp dụng: tốc độ thoát khí của vật liệu, sự hấp phụ bề mặt, cặn bị giữ lại trong các lỗ mù và ăn mòn điện nơi các kim loại khác nhau gặp nhau. Không cái nào trong số này xuất hiện trên bản vẽ và chúng cùng nhau quyết định xem buồng có bơm xuống mục tiêu hay không.

Sự thoát khí chủ yếu đến từ nước và các chất hữu cơ hấp phụ trên bề mặt, cộng với hydro hòa tan trong vật liệu. Anodizing làm tăng diện tích bề mặt và biến oxit thành miếng bọt biển; chất làm mát bị mắc kẹt trong lỗ mù tiếp tục giải phóng trong nhiều giờ. Do đó, đối với các linh kiện chính xác dành cho thiết bị bán dẫn, yêu cầu đầu tiên không phải là độ chính xác mà là phải sạch và có thể dự đoán được.

Thoát khí: Xử lý bề mặt quan trọng hơn hợp kim

Trên cùng một loại nhôm 6061, các bề mặt trần, được đánh bóng hóa học và được anod hóa cứng khác nhau về tốc độ thoát khí theo một bậc độ lớn. Anodising có khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn, nhưng trong điều kiện chân không cao, nó hoạt động giống như một miếng bọt biển. Trong trường hợp vấn đề thoát khí, đánh bóng bằng hóa chất hoặc điện phân cộng với nung ở nhiệt độ cao là câu trả lời thông thường.

Mặt bịt kín là điểm thường bị bỏ sót khác. Việc bịt kín chân không dựa vào vòng chữ O hoặc vòng đệm kim loại, độ nhám và độ sạch của bề mặt đó quyết định trực tiếp đến tốc độ rò rỉ. Mượt mà hơn không tự động tốt hơn: đánh bóng quá mức sẽ loại bỏ khả năng giữ lại chất bôi trơn và gây trầy xước trong quá trình lắp ráp. Dải thông minh thường là Ra 0,4 đến 0,8, không có vết xước và không có hạt bám vào.

Sự sạch sẽ được quản lý ngay từ lần cắt đầu tiên

Độ sạch không đạt được ở lần giặt cuối cùng; nó được duy trì từ hoạt động đầu tiên. Các chất phụ gia lưu huỳnh và clo trong chất làm mát sẽ xuyên qua các lỗ xốp siêu nhỏ của nhôm và rất khó loại bỏ sau này. Dầu trên đồ đạc, bụi trên băng tải và chất làm dẻo từ bao bì cuối cùng đều trở thành nguồn gây ô nhiễm.

Do đó, các cửa hàng sản xuất cấu trúc bán dẫn hoặc điện tử cần một dây chuyền làm sạch chuyên dụng - siêu âm, rửa DI, sấy khô - với sự giám sát định kỳ điện trở suất của nước và số lượng hạt. Khi kiểm tra một nhà cung cấp, bạn nên xem xét vấn đề đó: nếu các bộ phận được rửa chung với công việc thông thường thì không thể đảm bảo độ sạch sẽ. Đây cũng là trở ngại phổ biến nhất khi chế tạo kim loại tấm và các bộ phận dập tham gia vào chuỗi cung ứng chất bán dẫn.

Hoàn thiện bề mặt: Ba quy trình, ba rủi ro

Các cấu trúc điện tử thường có một trong ba loại hoàn thiện: anodizing, lớp phủ chuyển đổi hóa học như cromat dẫn điện hoặc sơn. Anodizing cách nhiệt và chống mài mòn nhưng làm tăng kích thước bộ phận lên từ 3 đến 8 micron trên mỗi mặt, vì vậy các lỗ ren cần được che chắn. Lớp phủ chuyển đổi dẫn điện và hầu như không thay đổi kích thước, phù hợp với các điểm nối đất. Sơn rẻ tiền nhưng thải ra nhiều khí hơn trong môi trường chân không hoặc nhiệt.

Cái nào được áp dụng tùy thuộc vào chức năng. Một bề mặt phải được mài thì không thể được anod hóa; một bề mặt phải cách nhiệt và chống mài mòn không thể chỉ dựa vào lớp phủ chuyển đổi; bất cứ thứ gì gần quang học nên tránh sơn, vì chất dễ bay hơi của chúng sẽ ngưng tụ trên thấu kính. Viết điều này vào ghi chú bản vẽ sẽ rẻ hơn nhiều so với việc làm lại sau này.

Dung sai và lắp ráp: Độ chính xác của khung được chế tạo chứ không phải gia công

Trên các bộ phận khung của thiết bị bán dẫn, dung sai của từng bộ phận hiếm khi gặp khó khăn; lỗi tích lũy lúc lắp ráp là. Một khung dài hai mét được làm từ hàng chục tấm ép đùn và tấm, mỗi tấm được giữ ở mức cộng hoặc trừ 0,1mm, có thể lắp ráp ra hai mm. Câu trả lời không phải là siết chặt mọi bộ phận đến 0,02mm, điều này sẽ làm tăng chi phí lên gấp nhiều lần mà là sử dụng các miếng chêm điều chỉnh và lắp phù hợp.

Điều đó có nghĩa là thiết kế để xem xét sản xuất phải tách biệt các kích thước lắp ráp khỏi các kích thước chức năng. Kích thước lắp ráp có thể hấp thụ sai số tích lũy thông qua bộ điều chỉnh; kích thước chức năng, chẳng hạn như mặt lắp ray, phải được giữ trực tiếp. Đánh dấu hai lớp riêng biệt trên bản vẽ là dấu hiệu rõ ràng nhất của bản vẽ cấu trúc trưởng thành.

Đóng gói và Vận chuyển: Các bộ phận sạch sẽ bị hư hỏng ngay lúc mở ra

Độ sạch có thể đạt đến chín mươi chín phần trăm mà vẫn không đạt được ở khâu đóng gói. Kiểu hư hỏng điển hình trên các bộ phận của thiết bị bán dẫn là nhiễm bẩn khi mở: bộ phận đó sạch nhưng túi thoát ra chất dẻo, bụi hút ẩm thoát ra hoặc nhãn giấy nằm giữa hai lớp túi và chuyển mọi thứ lên bề mặt khi mở bao bì.

Một đặc điểm kỹ thuật đóng gói thích hợp bao gồm bốn điều. Lớp bên trong là túi đôi cấp phòng sạch chứ không phải màng PE thông thường. Túi được tẩy nitơ hoặc hút chân không để ngăn chặn sự hấp phụ. Chất hút ẩm được bịt kín riêng biệt để bụi không thoát ra ngoài. Hộp bên ngoài sử dụng giấy phòng sạch hoặc bọc bong bóng thay vì các tông sóng tiếp xúc trực tiếp với bộ phận. Đối với các bộ phận nhạy cảm với khí thải, chất giải phóng silicon và giấy chống rỉ có dầu cũng phải được loại trừ.

Vận tải cũng cần quản lý. Sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm bên trong container biển gây ra sự ngưng tụ trong bao bì; vết nước hình thành trên kim loại và trong chân không những vết đó trở thành vị trí hấp phụ. Do đó, các lô hàng dài cần phải có thẻ chỉ báo độ ẩm và thời hạn kiểm tra theo hợp đồng sau khi đến, bởi vì các vấn đề được phát hiện bên ngoài thời hạn đó rất khó xác định.

Một điểm cuối cùng dễ bị bỏ qua: bao bì là một phần của truy xuất nguồn gốc. Túi phải có ngày và lô làm sạch, nếu không việc di chuyển hạt đến khách hàng sẽ không thể bắt nguồn từ việc làm sạch hoặc vận chuyển.

Cách sàng lọc nhà cung cấp thiết bị bán dẫn

Ba bộ lọc. Đầu tiên, thiết bị: khả năng năm trục, khả năng xử lý các bộ phận vượt quá hai mét và kiểm tra CMM. Thứ hai, quy trình: dây chuyền làm sạch chuyên dụng, đối tác anodizing hoặc lớp phủ chuyển đổi và các báo cáo về lượng khí thải hoặc độ sạch của bên thứ ba nếu cần. Thứ ba, hệ thống: ISO 9001 làm tiêu chuẩn, RoHS và CE cho lô hàng Châu Âu, UL tùy thuộc vào khách hàng - đối với thiết bị OEM, hạng mục cuối cùng thường do chính khách hàng của họ đặt ra chứ không phải do họ đặt ra, đó là lý do tại sao bạn nên hỏi sớm.

Rất ít nhà cung cấp vượt qua cả ba cùng một lúc và không cần phải bắt đầu từ đó. Bắt đầu với các cấu trúc không quan trọng, thực hiện đúng quy trình làm sạch và đóng gói, sau đó giới thiệu các bộ phận quan trọng. Đối với người mua, nguồn cung cấp số lượng đáng tin cậy - đơn đặt hàng số lượng lớn được giao đúng tiến độ - thường có giá trị hơn một bộ phận sản xuất một lần ấn tượng. Một nhà chế tạo thiết bị làm việc theo mô hình ODM cần tài liệu đó sớm hơn OEM vì công cụ này đủ tiêu chuẩn dưới tên khách hàng của họ; và một nhà phân phối bán buôn không thể mô tả dây chuyền làm sạch đằng sau các bộ phận đang bán hộp hơn là bán linh kiện.

Bạn cần một giải pháp tùy chỉnh?

Hãy cho chúng tôi biết kịch bản ứng dụng và yêu cầu công suất của bạn, chúng tôi sẽ ghép nối giải pháp phù hợp và cung cấp báo giá trong vòng 24 giờ.

Nhận báo giá miễn phí

Xem chi tiết nhà cung cấp sản xuất bộ phận chính xác

Phay và tiện CNC, uốn và dập kim loại tấm, mài và đánh bóng, nhà máy có khả năng thiết kế và sản xuất khuôn mẫu riêng, đồng thời hoàn thiện một lần từ tạo mẫu đơn chiếc đến sản xuất hàng loạt. Thâm Quyến và Huệ Châu được liên kết với nhau, hỗ trợ tùy chỉnh dựa trên bản vẽ và mẫu. Các điều khoản thương mại là EXW / FOB / CIF / DDP tùy chọn và có chứng nhận hệ thống chất lượng PPAP và ISO 9001.

Tìm hiểu về các giải pháp tùy chỉnh bộ phận chính xác →
Bài viết trướcBánh răng và ổ trục: Biến dạng xử lý nhiệt là kẻ thù thực sự của độ chính xác