Cipurile semiconductoare stocheaza date si programe pe aproape fiecare dispozitiv digital modern pe care il folosim – indiferent daca acesta este un smartphone, un calculator sau o consola de jocuri. Potrivit ASML, in 2020, in intreaga lume au fost produse peste un trilion de cipuri, ceea ce echivaleaza cu aproximativ 130 de cipuri pentru fiecare persoana de pe pamant. Produsele pe care ne bazam, procesul de fabricatie este complex si necesita precizie.
Fabricarea oricarui cip implica mai multe procese. In primul rand, placile de siliciu sunt taiate si lustruite inainte de a fi acoperite cu un strat „fotorezistent” sensibil la lumina. Cipul este apoi introdus intr-o masina de litografie unde este expus la ultraviolete profunde (DUV) sau ultraviolete extreme (EUV).
Medii cu camere curate
Pentru a realiza acest proces complex, producatorii trebuie sa opereze in conditii delicate de lucru sub forma de camere curate. Mediul trebuie sa fie inchis, cu particule in aer, temperatura camerei, presiunea aerului, zgomotul si iluminatul, toate strans controlate. Amplasamentul va fi adesea conform cu ISO 14644-1.
Instalatiile de fabricare a semiconductoarelor trebuie sa se conformeze celor mai riguroase protocoale. O singura placa poate parcurge pana la 200 de pasi inainte de a ajunge la standardul industriei, ceea ce inseamna ca locul de productie trebuie sa fie complet steril.
Indeplinirea acestor standarde stricte ale industriei inseamna instalarea de sisteme puternice de incalzire, ventilatie si aer conditionat (HVAC) si filtrare pentru a purifica si a circula aerul pentru a elimina orice particule pana la limitele permise. In plus, unele masini din aceste camere curate pot avea propriile sisteme de evacuare pentru a elimina, de asemenea, aerul si particulele necurate. Toate aceste sisteme functioneaza de obicei cu rulmenti miniaturali.
Evitarea degazarii
Contaminarea moleculara din aer (AMC) este o preocupare in productia de precizie, in special atunci cand se produc microelectronice precum semiconductori. Eliberarea de vapori din materialele echipamentelor din camerele curate, cum ar fi siliciul, germaniul si arseniura de galiu, este cea mai importanta sursa de contaminare pentru compusii organici volatili (VOC), care pot avea un impact negativ asupra instrumentelor de productie si pot creste costurile.
Mentinerea constanta a productiei de semiconductori inseamna monitorizarea constanta a nivelurilor AMC pentru a identifica sursele de contaminare si a prelungi durata de viata a echipamentelor camerei si a unitatilor de filtrare. Alegerea materialului pentru rulmenti si a lubrifiantului poate ajuta managerii de unitati sa evite complicatiile prin minimizarea potentialului de degajare.
In ceea ce priveste materialul, va recomandam sa folositi otel inoxidabil pentru aplicatii cu vid sau camere curate, deoarece prezinta o degajare scazuta. Desi cauciucul nitrilic este adesea o alegere populara, pot exista probleme daca suprafetele sunt sensibile la contaminare. Rulmenti din plastic fabricati din PEEK si alternative cu nitrura de siliciu ceramica completa pot fi luate in considerare, dar alegerea va depinde de cerintele aplicatiei.
Daca apelam la lubrifianti, majoritatea se vor vaporiza adesea, contaminand mediul inconjurator si impiedicand fluidul sa lubrifieze suficient. Cei care lucreaza in medii de productie de semiconductori ar trebui sa aleaga grasimi speciale cu volatilitate scazuta, perfluorurate, cu rate scazute de degazare, deoarece acestea sunt proiectate pentru conditii optime d elucru. Daca masina functioneaza la viteze mici, nu folositi deloc lubrifiant sau optati pentru un lubrifiant „uscat” precum bisulfura de molibden.