Vadovaujantis japonų puslaidininkių įrangos gamintojas susidūrė su kritinėmis patikimumo problemomis montuodamas pažangius plokštelės gamybos įrankius. Šie įrankiai veikia ISO 1–3 klasės švariose patalpose ir reikalauja submikroninės tikslumo stabilumo nuolatinių virpčiojimų jautrių procesų metu. Standartiniai anglies plieno tvirtinimo elementai sukėlė magnetinį triukšmą, dalelių atskyrimą ir galimą elektrocheminę koroziją, kai buvo sujungti su aliuminio ir keraminiais komponentais. Mūsų bendradarbiavimas apėmė inžinerinį projektavimą, kvalifikavimą ir tiekimą visiškai integruotos tvirtinimo elementų rinkinio visose 17 įrankių platformose – nuo litografijos lyginamųjų įrenginių iki aptvėrimo kamerų ir matavimo stočių – su daugiau kaip 42 000 specialiai suprojektuotų tvirtinimo elementų įdiegimu per 8 mėnesių laikotarpį.
Kliento pagrindinės problemos buvo triskaitės: pirma, magnetinis užteršimas iš įprastų tvirtinimo elementų sutrikdydavo elektronų spindulio kalibravimo sistemas ir sukeldavo nuokrypį aukštos tikslumo judėjimo etapuose. Antra, dalelių išsiskyrimas šiluminės ciklinės apkrovos ir mechaninio veikimo metu buvo pažeidžiama švariosios patalpos vientisumas – ypač įrankių techninės priežiūros ciklų metu, kai tvirtinimo elementai dažnai buvo nuimami ir vėl montuojami. Trečia, medžiagų nesuderinamumas kildavo mikroprisilipimas ir sriegių užsikimšimas tarp nevienodų metalų (pvz., nerūdijančiojo plieno varžtų į aliuminio korpusus), todėl vidutinis remonto laikas (MTTR) padidėdavo 37 %. Esami tiekėjai siūlė bendrojo tipo „švariosios patalpos klasės“ įrangą be visiškos sekamosios sistemos, paviršiaus apdorojimo patvirtinimo ar neferomagnetinio sertifikato – todėl ji netiko 1 klasės aplinkoms.
Mes pristatėme specialiai sukurtą tvirtinimo elementų ekosistemą, pritaikytą elektronikos pramonė ir konkrečiai patvirtintą semikonductorių įrenginiai sprendimas apėmė dvi papildančias medžiagų šeimas: ASTM F138 sertifikuotą 316LVM nerūdijančiąją plieno lydinį (nebūtinai magnetinėms savybėms ir itin žemam dujų išsiskyrimui užtikrinti) bei 5-os klasės titano lydinį (Ti-6Al-4V ELI) svoriui kritinėse, didelės stiprybės taikymo srityse. Visi varžtai buvo elektropoliruoti iki paviršiaus grubumo Ra ≤ 0,2 µm, pasyvuoti pagal ASTM A967 standartą ir visiškai išbandyti dėl magnetinės skvarbos (< 1,005 µr). Sriegio geometrija buvo optimizuota mažam įsukimo momentui ir priešgaliui veikimui naudojant patentuotą sausosios plėvelės tepalo dengimą (be MoS₂, atitinkantį VOC reikalavimus). Kiekvieno partijos komplektas apėmė visus medžiagų bandymų ataskaitų dokumentus (MTR), dalelių išsiskyrimo duomenis (pagal ISO 14644-1 1-os klasės oro srauto modeliavimą) ir valymo patalpų supakuotus gaminius statinės elekros išsisklaidymą užtikrinančiose, mažai pluoštuose polietileno maišeliuose su azoto purškimu.
Dirbdami griežtai laikydamiems NDA reikalavimams ir JIS Q 9001 atitinkančiai pokyčių valdymo sistemai, mūsų inžinerijos komanda šešias savaites dirbo kartu su kliento mechaninio projektavimo grupe Cukuboje, kad nustatytų tvirtinimo elementų sąsajas visose 23 posistemėse. Mes pakeitėme 112 senus detalės numerius 49 optimizuotais prekių vienetais (SKU), sumažindami atsargų sudėtingumą ir tuo pačiu pagerindami tarpusavyje keičiamumą. Įdiegimo protokolai buvo parengti bendrai ir integruoti į kliento skaitmenines darbo instrukcijas (per QR koduotus etiketes ant pakuotės). Visi tvirtinimo elementai buvo pristatyti su serijiniais sekos numeriais (partijos numeris + kaitinimo numeris), leisdami realiuoju laiku atlikti šakninių priežasčių analizę, kai kilsta lauko gedimų tyrimai. Patvirtinimas apėmė 500 ciklų šiluminio smūgio bandymus (nuo −40 °C iki +125 °C), ultragarso valymo suderinamumo patikrinimą ir dalelių sukibimo vertinimą naudojant skenuojamąjį elektroninį mikroskopą (SEM).
Integracija per 12 mėnesių sumažino įrankio greitai tvirtinamųjų elementų susijusį prastovų laiką 68 %. Dulkėtumo kiekis gretimuose valymo patalpų sektoriuose nukrito 92 % įprastos techninės priežiūros metu – tai patvirtinta nuolatine ore esančių dalelių stebėsena (0,1–0,5 µm diapazone). Magnetinio lauko iškraipymas šalia elektroninių optinių stulpelių liko žemiau 0,05 Gauso – gerokai viduje nustatytų ribų. Vidutinis įrankio veikimo laikas tarp gedimų (MTBF) padidėjo nuo 1240 iki 2890 valandų. Svarbiausia, visi greitai tvirtinamieji elementai atitiko valymo patalpoms tinkamų komponentų reikalavimus: be silicio, be cinko, be halogenų ir atitinkantys RoHS/REACH/ELV standartus. Klientas nuo to laiko standartizavo mūsų nebandomuosius greitai tvirtinamuosius elementus visoje savo naujos kartos EUV litografijos platformos kelių žemėlapyje.
„Tai buvo ne tik komponentų keitimas – tai buvo medžiagų sistemų atnaujinimas“, – teigė kliento mechaninės inžinerijos vyresnysis direktorius. „Sertifikuotos nešiamosios našumo, dokumentuoto dalelių valdymo ir beproblemės integracijos palaikymo derinys sutrumpino mūsų kvalifikavimo grafiką keturiais mėnesiais. Jų tvirtinimo elementų rinkinys dabar yra pagrindas mūsų švariosios patalpos patikimumo strategijai.“
Pritaikyta aukštos stiprumo veržlių ir poveržlių sistema diegiama visose vokiečių automobilių gamintojų tiekėjų gamybos linijose.
Atnaujinta ASTM A193 B7M inkarų veržlių sistema padidino smulkinimo įrangos tarnavimo trukmę 3,2 karto.
EN