Polímeros de ultra alto rendimiento para aplicaciones de fabricación de dispositivos semiconductores.
La producción de gran volumen de dispositivos semiconductores implica entornos muy diferentes y desafiantes para las piezas de polímero necesarias para cada paso del proceso.
Desde la fabricación y manipulación de obleas hasta la producción de microchips y las pruebas de dispositivos, las piezas fabricadas con polímeros de ultra alto rendimiento de Drake Plastics desempeñan un papel vital. Los factores críticos de rendimiento de estos materiales incluyen la capacidad de resistir la exposición a temperaturas extremas altas y bajas, soportar el plasma y los productos químicos agresivos con una erosión mínima y un bajo nivel de impurezas iónicas que aportan contaminantes indeseables a los procesos, y soportar altas tensiones mecánicas y el contacto por fricción repetido. Los materiales también deben ofrecer una estabilidad dimensional y una calidad constantes en las piezas de precisión a lo largo del ciclo de vida de un dispositivo, para evitar variaciones en las dimensiones de la pieza o en la composición del material que puedan perturbar la fabricación y las pruebas de semiconductores de gran volumen.
Drake desarrolló su oferta de formas de polímero de ultra alto rendimiento y piezas moldeadas por inyección para satisfacer los exigentes requisitos de las aplicaciones que son fundamentales para apoyar la fabricación de semiconductores. Las formas en stock de Torlon PAI y PEEK producidas por Drake para piezas mecanizadas de precisión y piezas moldeadas por inyección son resistentes a los productos químicos de proceso y al plasma en entornos de vacío. Mantienen su rigidez y dimensiones precisas en las piezas acabadas a través de oscilaciones extremas de temperatura que pueden ir desde niveles criogénicos hasta 500 °F. En comparación con otros polímeros, ofrecen una menor resistencia al desgaste y a la erosión en muchos entornos para minimizar la contaminación por partículas y las impurezas iónicas que pueden depositarse en la oblea de silicio en proceso causando cortocircuitos y otros defectos.
Reconocida por su posición de liderazgo en piezas y formas de polímero de ultra alto rendimiento, Drake ofrece una cartera de grados de Torlon PAI y PEEK para satisfacer eficazmente los distintos requisitos de las aplicaciones. Cada uno tiene propiedades físicas y químicas adaptadas para soportar los muy diferentes entornos de producción de semiconductores. Junto con la inigualable variedad de tamaños y configuraciones de Drake, estos diferentes grados proporcionan opciones para lograr el mejor equilibrio posible entre rendimiento y rentabilidad.
Aplicaciones para la industria de semiconductores
- Pasadores de retícula: Mecanizados a partir de varilla extruida Drake 4200 PAI, este material polimérico de alto rendimiento satisface la necesidad de una excepcional resistencia al desgaste, bajas impurezas iónicas y buena estabilidad dimensional.
- Herrajes de la cámara: Las piezas de precisión, como las levas de encaje roscado, se mecanizan a partir de varilla extruida Drake Torlon 5030 por su gran resistencia y estabilidad bajo carga. Otros componentes que requieren menos rigidez a altas temperaturas se mecanizan con Drake 4200 PAI y Torlon 4203L.
- Sondas de cámara: Los componentes mecanizados a partir de varilla extruida Drake 4200 PAI, Torlon 4203L, Torlon 5030 y PEEK resisten los entornos de cámara, incluido el plasma, y permiten monitorizar el proceso sin ruidos ni interferencias electromagnéticas.
- Tornillos e insertos roscados para FOUP (Front Opening Unified Pods) totalmente de plástico: Las piezas de PEEK reforzadas con fibra de carbono moldeadas por inyección Drake proporcionan la resistencia necesaria para estos componentes, a la vez que eliminan el riesgo de contaminación metálica en las obleas de 300 mm en almacenamiento y tránsito dentro de la Fábrica.
- Tomas de prueba para pruebas finales de dispositivos: Para una resistencia a largo plazo a la deformación por compresión y al desgaste, se mecanizan casquillos de prueba de bajo CLTE de muchas configuraciones y tipos a partir de Torlon 5030 y Torlon 4203L suministrados por Drake. Drake también fabrica materiales a medida para las tomas de prueba con el fin de satisfacer otros requisitos específicos de los clientes, como propiedades de disipación electrostática (ESD), menor CLTE y mayor resistencia a la compresión.
Más allá de las propiedades físicas de los polímeros de ultra alto rendimiento, las condiciones del proceso para convertir estos materiales en formas de stock o piezas moldeadas por inyección también influyen en el rendimiento de las piezas en entornos de fabricación de semiconductores. Las inversiones de Drake en el desarrollo de una verdadera tecnología punta de control de la extrusión y el moldeo por inyección proporcionan un camino claro para alcanzar los requisitos de «copia exacta» de forma coherente y fiable. Un control estricto tanto de las materias primas entrantes como de nuestros procesos garantiza una estabilidad dimensional constante de las piezas acabadas de precisión en las diversas y severas condiciones que se dan en la producción de CI.
Una vez especificados para una aplicación, los productos Drake también proporcionan una calidad constante a lo largo del ciclo de vida de la aplicación, gracias al riguroso sistema de calidad de la empresa Sistema de Gestión de Calidad AS9100D y a nuestra exclusiva tecnología de control de procesos.
El desarrollo continuo de procesos y productos en Drake también se ve impulsado por las innovaciones concurrentes de la industria de semiconductores en los diseños de circuitos integrados que dictan tamaños y configuraciones nuevos y más eficientes de formas de stock en polímeros de ultra alto rendimiento. Nuestra inigualable gama de tamaños de formas en stock y la capacidad de desarrollar nuevos tamaños mayores y menores de varilla, placa y tubo permiten a los ingenieros aprovechar las propiedades de estos polímeros a medida que evolucionan las configuraciones de sus piezas. Además, la disponibilidad de las piezas moldeadas científicamente de Drake y los tamaños más reducidos de las formas en stock que se aproximan a las dimensiones de la pieza acabada contribuyen significativamente a la rentabilidad al reducir el desperdicio de material en el mecanizado.
Soluciones de plásticos Drake para las exigentes aplicaciones de semiconductores
Las naves espaciales tripuladas y no tripuladas aprovechan muchas de las mismas propiedades que han hecho de los polímeros de altísimo rendimiento de Drake Plastics una elección probada en aeronaves. Pero aunque algunos factores de rendimiento son comunes, otros entran en juego a niveles más intensos y otros son completamente exclusivos de las naves espaciales. Entre ellos se incluyen el frío extremo, los efectos de la gravedad cero y el potencial de desgasificación al vacíotransiciones bruscas y severas de altas a bajas temperaturas, propulsantes y productos químicos exóticos, y mayores tensiones, vibraciones y cargas. Tanto Torlon PAI como PEEK están a la altura de estos retos de rendimiento para aplicaciones de materiales en satélites y vehículos espaciales tripulados y no tripulados.
Las formas poliméricas de ultra alto rendimiento de Drake para aplicaciones de semiconductores abordan la preocupación por la contaminación de la topografía de los circuitos a escala nanométrica. Las formas en stock Torlon PAI y PEEK de Drake presentan una excelente resistencia a los productos químicos de proceso y a los entornos de las cámaras de vacío, con una desgasificación y deposición de partículas mínimas debidas a la erosión química de las herramientas y las superficies de las fijaciones.
Los componentes de prueba deben mantener tolerancias críticas en un amplio rango de temperaturas, resistir el desgaste y soportar cargas mecánicas elevadas. Las exigencias también se hacen más estrictas con las rápidas innovaciones en los diseños de circuitos integrados. Drake ofrece grados de Torlon y PEEK con las propiedades físicas y la estabilidad dimensional constante necesarias para un rendimiento fiable y una larga vida útil en estas aplicaciones de tolerancia crítica.
