Ultraprecyzja i jakość w pomieszczeniach czystych - gdy mikrometry robią różnicę
W branży półprzewodników kilka tysięcznych milimetra w wymiarach przedmiotu obrabianego często stanowi różnicę między dobrą częścią a odrzutem. Wymagania dotyczące precyzji, czystości i niezawodności procesu są wyższe niż w niemal każdej innej branży. Spełnienie standardów nie wystarczy. Tylko najnowsze, zaawansowane technologicznie rozwiązania umożliwiają kształtowanie złożonych geometrii i najdrobniejszych struktur z dokładnością do kilku µm w produktywny, wysokiej jakości i wydajny sposób.
Maksymalna precyzja i doskonałe powierzchnie jako punkt odniesienia
Każdy element przyczynia się do zwiększenia wydajności nowoczesnej elektroniki i urzeczywistnienia innowacji. Niezależnie od tego, czy chodzi o uchwyty waflowe wykonane z węglika krzemu, precyzyjne ramy wykonane ze szkła kwarcowego czy złożone obudowy do systemów litograficznych - produkowane elementy charakteryzują się maksymalną złożonością i minimalnymi tolerancjami produkcyjnymi. Nawet najmniejsze odchylenia mogą skutkować znacznymi przestojami w produkcji lub późniejszymi awariami. Ponadto istnieją ekstremalne wymagania dotyczące czystości i różnorodności materiałów - od szkła technicznego i ceramiki po metale wysokostopowe. Samo środowisko produkcyjne musi również spełniać najwyższe standardy czystości, aby zapobiec zanieczyszczeniu i zapewnić prawidłowe działanie kolejnych zespołów.
Złożoność, różnorodność, presja czasu i zrównoważony rozwój jako wyzwania
Co więcej, cykle innowacji w branży półprzewodników stają się coraz krótsze. Jednocześnie nowe technologie, miniaturyzacja i trend w kierunku zrównoważonych procesów produkcyjnych wymagają elastycznych, skalowalnych i oszczędzających zasoby rozwiązań produkcyjnych. Jednocześnie ważne jest, aby zapewnić opłacalność i niezawodnie spełniać rosnące wymagania jakościowe na każdym etapie procesu. Klasyczne rozdzielenie poszczególnych procesów jest zatem uważane za nieefektywne. Zintegrowane, cyfrowo połączone łańcuchy procesów, które minimalizują źródła błędów, skracają czas konfiguracji i umożliwiają płynną kontrolę jakości, są z kolei pożądane.
Ponieważ wymagania w branży półprzewodników stale rosną, tradycyjne metody produkcji coraz częściej osiągają swoje granice. Dlatego też nowa generacja rozwiązań dynamicznie wkracza w obszar tworzenia wartości. Przede wszystkim zdolność do płynnej integracji złożonej obróbki, zautomatyzowanych procesów i cyfrowej sieci staje się decydującą przewagą konkurencyjną.
Zabezpieczanie teraźniejszości i kształtowanie przyszłości z DMG MORI
I właśnie dlatego przemysł półprzewodników jest uważany za obiecujący i logiczny rynek strategicznego wzrostu dla DMG MORI. Jako uznany dostawca rozwiązań w zakresie wysoce precyzyjnych, zautomatyzowanych i cyfrowo połączonych rozwiązań produkcyjnych, wiodący producent chce dalej rozszerzać swoją wiodącą pozycję technologiczną i zdobywać udział w rynku. Fundamentem tego jest strategia Machining Transformation (MX), dzięki której DMG MORI zapowiada zmianę paradygmatu w produkcji CNC, która wykracza daleko poza optymalizację poszczególnych maszyn.
Dzięki Machining Transformation (MX), DMG MORI łączy filary integracji procesów, automatyzacji, Digital Transformation (DX) i Green Transformation (GX) w holistyczne podejście. Celem jest zwiększenie wydajności poszczególnych systemów i zrewolucjonizowanie całego łańcucha wartości obróbki skrawaniem. Integracja kilku etapów obróbki na jednej maszynie, wykorzystanie danych w czasie rzeczywistym i automatyzacja całych łańcuchów procesów tworzą nowy wymiar produktywności, jakości i wydajności. Widać to wyraźnie na przykładzie czterech filarów integracji procesów w branży półprzewodników:
Integracja procesów
Dzięki zastosowaniu technologii 5-osiowych i kompletnej obróbki zintegrowanej z procesem, kilka etapów produkcji jest łączonych w jednej operacji mocowania. Pozwala to na produkcję złożonych geometrii - takich jak uchwyty do płytek półprzewodnikowych lub precyzyjne ramy - na jednej maszynie z maksymalną dokładnością wymiarową i jakością powierzchni. Zintegrowana technologia pomiarowa umożliwia również bezpośrednią kontrolę jakości podczas procesu i zmniejsza ryzyko odrzutów i przeróbek do minimum.
Automatyzacja
Rozwiązania z zakresu automatyzacji, takie jak modułowe systemy obsługi detali i palet lub autonomiczne roboty, stanowią podstawę opłacalnej produkcji w trybie 24/7. Zwiększają one dostępność maszyn o tysiące godzin rocznie, zapewniają stałą jakość komponentów, a także odciążają wykwalifikowany personel od powtarzalnych zadań.
Transformacja cyfrowa (DX)
Dzięki platformie cyfrowej CELOS X, nowoczesnym integracjom CAD/CAM i kompleksowym rozwiązaniom sieciowym, produkcja staje się przejrzysta, kontrolowana i stale optymalizowana. Dane w czasie rzeczywistym z maszyn, zarządzania narzędziami i technologii pomiarowej przepływają razem i umożliwiają, między innymi, płynną identyfikowalność i predykcyjne planowanie produkcji. Tymczasem cyfrowe bliźniaki i symulacje pomagają w wirtualnym zabezpieczaniu procesów i wykrywaniu błędów na wczesnym etapie.
Zielona transformacja (GX)
Energooszczędne maszyny, procesy oszczędzające zasoby i wykorzystanie zrównoważonych materiałów zmniejszają ślad ekologiczny produkcji. Inteligentne systemy sterowania optymalizują zużycie energii, wydłużają żywotność zasobów operacyjnych i minimalizują zużycie środków chłodząco-smarujących. W rezultacie produkcja jest nie tylko ekonomiczna, ale także ekologicznie zrównoważona.
cleanONE - Czyste pomieszczenie od samego początku
Najważniejsza cecha odróżniająca od klasycznego centrum obróbczego: czystość maszyny. Firma DMG MORI opracowała w tym celu tak zwany program cleanONE na prośbę branży półprzewodników. Maszyny z gamy cleanONE są już traktowane z najwyższą starannością pod względem czystości w fazie produkcji i zapewnienia jakości końcowego odbioru w fabryce. Gwarantuje to klientom końcowym tych systemów natychmiastową i niezawodną produkcję wysoce wrażliwych komponentów, które są później używane w atmosferze zgodnej z klasą czystości ISO 1. Specyfikacja ta jest reprezentatywna dla dopuszczalnej ilości cząstek lub mikroorganizmów w środowisku produkcyjnym. Klasa ISO 1 stanowi, że obciążenie cząstkami na metr sześcienny powietrza nie może przekraczać dziesięciu cząstek o wielkości ≥ 0,1 µm.
Technologia, ludzie i partnerstwo: czynniki sukcesu w produkcji półprzewodników
Doskonałość technologiczna rozwiązań produkcyjnych DMG MORI jest podstawą - ale tylko w połączeniu z wykwalifikowanymi specjalistami i silnym partnerstwem rozwija swój pełny potencjał. Integracja automatyzacji i cyfryzacji odciąża personel od rutynowych zadań i stwarza przestrzeń dla zadań tworzących wartość dodaną, takich jak optymalizacja procesów i zapewnienie jakości. Jednocześnie DMG MORI oferuje kompleksowe usługi szkoleniowe i wsparcia, aby stale szkolić użytkowników i szybko zwiększać produktywność nowych technologii.
Partnerska współpraca z klientami, dostawcami i partnerami technologicznymi jest niezbędna. Tylko dzięki ścisłemu dialogowi można zrozumieć indywidualne wymagania branży półprzewodników i opracować rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb - od prototypowania i produkcji seryjnej z precyzją µm po ciągłą optymalizację procesów.
Dzięki Machining Transformation (MX) DMG MORI oferuje przemysłowi półprzewodników przyszłościową platformę rozwiązań, aby z pewnością sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie precyzji, wydajności i zrównoważonego rozwoju - i już dziś kształtować produkcję jutra.
Precyzja i innowacyjność w zastosowaniu
- Kompletna obróbka w pojedynczej operacji mocowania zapewnia zgodność z najściślejszymi tolerancjami i skraca czas produkcji między innymi ram i obudów do systemów litograficznych.
- Zautomatyzowane gniazda produkcyjne ze zintegrowaną technologią pomiarową umożliwiają powtarzalną, precyzyjną produkcję z zachowaniem najwyższych wymogów czystości.
- Technologia ULTRASONIC i adaptacyjne wrzeciona są wykorzystywane do wykonywania precyzyjnych mikrootworów i złożonych konturów w kruchych i twardych materiałach dla tak zwanych uchwytów waflowych wykonanych z węglika krzemu - przy minimalnych siłach procesowych i maksymalnej jakości powierzchni.