Niektoré odhady naznačujú dvojciferný rast trhu v roku 2024, ktorý je do veľkej miery spôsobený technológiou a trendmi v oblasti umelej inteligencie. 1 Vzhľadom na značné časové a finančné investície potrebné na zvýšenie výroby polovodičov 2, je zlepšenie výnosov a zníženie strát jedným z najlepších spôsobov, ako udržať krok s rastúcim dopytom a zabrániť nedostatku dodávok.
Len v máloktorom odvetví sa kladie väčší dôraz na čistotu ako v odvetví polovodičov. Mikročipy a elektronické súčiastky sú veľmi citlivé a vyžadujú si výrobu v kontrolovanom prostredí s použitím materiálov a zariadení, ktoré spĺňajú najprísnejšie normy čistoty. Proces výroby polovodičov zahŕňa zložitý sled procesov a krokov, počas ktorých sa musia dodržiavať prísne požiadavky na čistotu, aby sa zaručila stála kvalita a výťažnosť výrobku. Každý krok jeho výroby, testovania, balenia a prepravy predstavuje riziko kontaminácie.3 To tiež znamená, že všetky zariadenia používané na jeho výrobu, od veľkých strojov až po malé súčiastky, sa musia vyrábať, baliť a prepravovať pri dodržaní rovnako prísnych noriem čistoty.
Obaly vyhovujúce požiadavkám čistých priestorov zohrávajú v tomto procese kľúčovú úlohu, pretože chránia výrobné zariadenia a komponenty pred kontamináciou, ktorá môže viesť k chybným zariadeniam, stratám výťažnosti a zhoršeniu výkonu. 4 Preto je nevyhnutné zabezpečiť konzistentnú kvalitu a bezpečnosť už od začiatku. To sa dá dosiahnuť použitím na mieru navrhnutých obalov kompatibilných s čistými priestormi, ktoré sa vyrábajú, čistia, montujú a balia v súlade s prísnymi medzinárodnými požiadavkami. Čo presne sú však obaly kompatibilné s čistými priestormi a ako pomáhajú zabezpečiť nepretržité dodávky polovodičov?
Technológia umelej inteligencie je hnacou silou rastu polovodičov v roku 2024. Zdroj: EE Times5 podľa Strategic Semiconductors6
Kontrola kontaminácie zvyšuje výnos
Čisté priestory sú neoddeliteľnou súčasťou procesu výroby polovodičov. Ich klasifikáciu určuje dodržiavanie prísnych požiadaviek na kvalitu vzduchu, čo je systém zavedený Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu (ISO). Táto klasifikácia je založená na koncentrácii častíc prítomných v každom kubickom metri vzduchu.7 Čisté priestory podľa noriem ISO 5 až ISO 7 sú bežnými požiadavkami na obaly vo výrobe polovodičov, pretože sú veľmi účinné pri ochrane výrobkov pred kontamináciou. Pevné častice, statická elektrina, vlhkosť a odplynenie predstavujú na miestach výroby a balenia významné hrozby, čo zdôrazňuje rozhodujúcu úlohu čistých priestorov pri zachovaní integrity procesu.
Čisté priestory ponúkajú niekoľko výhod pre proces výroby polovodičov. Zabránením kontaminácii zvyšujú výťažnosť výroby a znižujú chybovosť výrobkov, čo vedie k vyššej kvalite tovaru a optimálnej funkčnosti. 8 Tým sa nielen šetria náklady, ktoré by sa inak použili na krytie škôd, ale aj zachováva dobré meno spoločnosti. Záverom možno povedať, že čisté priestory sú základným prostredím, ktoré má zásadný význam pre zachovanie kvality polovodičových výrobkov, výrobných zariadení a komponentov a pre zefektívnenie výrobných procesov s cieľom dosiahnuť maximálnu efektívnosť.
Čisté priestory, klasifikované podľa koncentrácie častíc na meter kubický, sú kľúčové pre ochranu polovodičových výrobkov pred kontamináciou. Zdroj: Zdroj: American Cleanroom Systems
Zvýšená bezpečnosť a udržateľnosť
Dôležité je navrhnúť obal, ktorý je prirodzene v súlade s požiadavkami na čisté priestory. Keďže neexistuje univerzálne riešenie, návrh a vývoj obalov by sa mal prispôsobiť rôznym zariadeniam a komponentom, od nástrojov na krájanie kociek až po sondovacie stroje. To všetko s cieľom zabezpečiť nielen bezpečnosť, ale aj úsporu životného prostredia. Dobrým príkladom sú tu spotrebné obalové riešenia pre čisté priestory, ktoré boli navrhnuté tak, aby účinne minimalizovali spotrebu materiálu a optimalizovali dodávateľský reťazec. Znížením priestoru a hmotnosti prepravovaného tovaru znižujú náklady na prepravu a šetria emisie CO2 ekv. Ďalším dobrým príkladom sú termoformované obalové riešenia vyhovujúce požiadavkám čistých priestorov. Nielenže sa ich hladký povrch čistí ľahšie ako PE pena, ale ich špeciálne ESD vlastnosti blokujú elektrostatický výboj, čím sa znižujú chyby výrobku a priťahovanie častíc k jeho povrchu. Okrem toho termoformované zásobníky výrazne znižujú vylučovanie častíc v porovnaní s PE penou. Termoformované obaly sa často vyrábajú zo 100 % recyklovaného termoformovaného materiálu, ktorý nielenže šetrí zdroje, ale má aj výrazne nižšie povýrobné splodiny.
Vratné obalové riešenia schválené pre čisté priestory zvyšujú efektívnosť a viditeľnosť v rámci obehových tokov, ale zohrávajú aj významnú úlohu pri znižovaní vplyvu na životné prostredie. Tieto riešenia fungujú v systéme uzavretého cyklu, čo znamená, že sa dajú ľahko opraviť a opätovne použiť, čím sa minimalizuje plytvanie zdrojmi spojené s jednorazovými obalmi. Začlenenie pokročilých snímačov znamená, že kritické údaje o prostredí, ako sú otrasy, teplota a vlhkosť, možno nepretržite monitorovať v reálnom čase. Táto schopnosť zabezpečuje integritu vašich zásielok, pomáha udržiavať kvalitu výrobkov a znižovať množstvo odpadu a zároveň podporuje udržateľnosť v rámci dodávateľského reťazca.
Vratné obalové riešenia schválené pre čisté priestory zvyšujú efektivitu a viditeľnosť a výrazne znižujú vplyv na životné prostredie.
Globálne zabezpečenie kvality
Udržiavanie čistoty je prvoradé v celom procese výroby polovodičov, aby sa zabezpečila špičková kvalita, výťažnosť a výkon. Táto zložitá úloha si vyžaduje dôkladnú pozornosť k detailom, prísne dodržiavanie protokolov a bezproblémovú spoluprácu v rámci celého dodávateľského reťazca. Výroba polovodičov je jedným z najzložitejších a celosvetovo najprepojenejších priemyselných dodávateľských reťazcov. To znamená, že kvalita práce vykonávanej v čistých priestoroch by mala byť zachovaná bez ohľadu na geografickú polohu.
V spoločnosti Nefab máme rozsiahle skúsenosti s navrhovaním, výrobou a čistením obalových riešení vyhovujúcich požiadavkám čistých priestorov, ako aj s čistením a balením výrobkov našich zákazníkov. Uspokojujeme rôzne potreby v polovodičovom priemysle, od vlastných oceľových zostáv a plastových paliet až po letové kufre a vrecká a fólie pre čisté priestory. Okrem toho sme vynikajúci vo vývoji, implementácii, renovácii, čistení a správe vratných, modulárnych riešení. Tieto riešenia zabezpečujú bezpečnú prepravu výrobkov medzi čistými priestormi, čo podčiarkuje náš záväzok ako globálneho hráča pri uľahčovaní bezproblémových procesov výroby polovodičov.