Dây chuyền sản xuất kiểm tra tấm bán dẫn, AOI quang học và kiểm tra X-Ray áp đặt các tiêu chuẩn cực kỳ nghiêm ngặt đối với môi trường sạch sẽ. Khi các kỹ sư R&D thiết bị chọn vật liệu cơ bản cho khung giàn, một câu hỏi thường gặp được đặt ra: đá granit là đá tự nhiên có các lỗ cực nhỏ trên bề mặt và bụi được tạo ra trong quá trình gia công. Nó có thể được sử dụng làm bộ phận chính của giàn cho thiết bị kiểm tra chất bán dẫn và đáp ứng ổn định các yêu cầu về cấp phòng sạch của dây chuyền sản xuất không? Nhiều người trực giác tin rằng kim loại và gốm sứ là những vật liệu ưa thích cho môi trường sạch sẽ, còn đá granite khó có thể thích ứng với những xưởng có độ sạch cao. Nhận định này cần được đánh giá lại bằng cách kết hợp các quy trình xử lý vật liệu và điều kiện làm việc tại chỗ.
Chỉ số đánh giá cốt lõi của cấp độ sạch là liệu thành phần có liên tục giải phóng các hạt và mảnh vụn hay không, liệu nó có dễ tích tụ bụi hay không và liệu các chất gây ô nhiễm bề mặt có thể được làm sạch một cách thuận tiện hay không. Nó không chỉ đơn giản phụ thuộc vào loại vật liệu cơ bản. Đá granit tự nhiên thô chưa được xử lý vẫn giữ lại các vi lỗ tự nhiên trên bề mặt. Bột đá mịn còn sót lại sau khi mài và cắt có thể bong ra dưới tác động của không khí và ma sát qua lại trong quá trình di chuyển thiết bị. Những vật liệu đá thô như vậy không thể sử dụng được trong dây chuyền sản xuất sạch chất bán dẫn. Đây là lý do cơ bản tại sao sản phẩm của nhiều nhà sản xuất đá nhỏ thường xuyên thất bại trong các cuộc kiểm tra hạt trong phòng sạch.
Tập đoàn UNPARALLELED đã phát triển một giải pháp xử lý chuyên dụng hoàn chỉnh cho giàn đá granit nhắm đến các kịch bản phòng sạch bán dẫn. Nó chặn các nguồn phát tán hạt từ quá trình sàng lọc vật liệu cơ bản đến các quy trình xử lý sau. Đá granite đen UNPARALLELED® được chọn với cấu trúc bên trong vốn đã dày đặc và độ xốp thấp hơn nhiều so với đá granit thông thường, giúp giảm các lỗ rỗng vi mô bám bụi ngay từ đầu. Gia công thô và mài mịn áp dụng quy trình xử lý ướt hoàn toàn để loại bỏ bột đá kịp thời và ngăn bụi bám vào các lỗ rỗng trên bề mặt. Sau khi gia công, nhiều vòng bịt kín và thụ động bề mặt được thực hiện để bịt kín các vi lỗ còn sót lại trên bề mặt đá granit và ngăn chặn sự phát tán hạt liên tục từ nền đá. Sau đó, quá trình đánh bóng siêu chính xác được thực hiện để tạo thành một bề mặt nhỏ gọn và mịn màng, giảm độ bám dính của bụi và tránh phát sinh bụi thứ cấp trong quá trình lau và làm sạch.
Ngoài việc xử lý vật liệu bề mặt, lắp ráp linh kiện là một mắt xích quan trọng khác để kiểm soát độ sạch. Các thành phần đá granit thông thường thường được lắp ráp tại các xưởng chung, tạo ra bụi và tạp chất trong quá trình lắp ráp. UNPARALLELED đã xây dựng một xưởng lắp ráp sạch sẽ ở nhiệt độ không đổi, độ ẩm không đổi mô phỏng các điều kiện làm việc của chất bán dẫn. Các quy trình như liên kết, nhúng và lắp đặt trước các bộ phận chịu lực khí cho giàn đá granite đều được hoàn thành trong không gian sạch sẽ này. Tất cả các dụng cụ và dụng cụ đều được làm sạch theo tiêu chuẩn phòng sạch và người vận hành tuân theo các thông số kỹ thuật vận hành sạch sẽ để giảm thiểu bụi còn sót lại trong các khoảng trống bên trong các bộ phận. Trước khi giao hàng, thành phẩm phải trải qua quá trình kiểm tra giải phóng hạt. Mô phỏng các điều kiện chuyển động liên tục của thiết bị và lưu thông không khí, mức phát thải hạt động của các bộ phận được kiểm tra để xác minh việc tuân thủ các tiêu chuẩn về độ sạch của dây chuyền sản xuất chất bán dẫn.
Sự ổn định hoạt động lâu dài cũng cần được xem xét. Giàn kiểm tra chất bán dẫn yêu cầu chuyển động tịnh tiến liên tục kèm theo rung động và dao động nhiệt độ nhẹ. Nếu độ bám dính của lớp bịt kín bề mặt không đủ, lớp phủ có thể bị bong tróc dưới sự rung động lâu dài và tạo ra các chất gây ô nhiễm mới. Quy trình điều trị của UNPARALLELED giải quyết triệt để nguy cơ này. Vật liệu bịt kín liên kết chặt chẽ với nền đá granit, chống lại sự thay đổi nhiệt độ và độ rung mà không bị bong tróc hoặc bong ra các mảnh vụn. Trong khi đó, đá granit không tạo ra tĩnh điện, không giống như một số vật liệu polymer nên ít bị hấp phụ các hạt mịn lơ lửng. Điều này trở thành một lợi thế duy nhất trong các tình huống nhạy cảm tĩnh như kiểm tra tấm bán dẫn.
Việc đáp ứng các tiêu chuẩn về độ sạch không thể tách rời khỏi thiết kế kết cấu được tối ưu hóa. Các góc, lỗ vít và các mối nối của giàn là những khu vực dễ tích tụ bụi. UNPARALLELED tối ưu hóa hình dạng cấu trúc trong giai đoạn thiết kế, giảm thiểu các hốc và khoảng trống thu hẹp bẫy bụi. Ốc vít ẩn được sử dụng để giảm điểm tích tụ bụi. Trong quá trình bảo trì thiết bị, người vận hành có thể dễ dàng lau bề mặt giàn và loại bỏ bụi bẩn mà không phải lo lắng về việc bề mặt đá bị sứt mẻ làm nhiễm bẩn tấm bán dẫn và thấu kính quang học.
Trong nhiều dự án kiểm tra chất bán dẫn và quang học được giao, các cổng đá granit TUYỆT VỜI được xử lý sạch hoàn toàn đã được áp dụng thành công trong các dây chuyền sản xuất sạch kiểm tra wafer, AOI và X-Ray. Trong khi tuân thủ các yêu cầu về cấp phòng sạch ISO, đặc tính giãn nở nhiệt thấp và giảm rung cao vốn có của đá granit đảm bảo độ chính xác ổn định trong quá trình đo và chụp ảnh quang học. Việc sửa đổi độ sạch của vật liệu và thiết kế kết cấu siêu chính xác được tiến hành đồng thời. Điều này biến đá granit từ một khối tham chiếu đo lường đơn thuần được sử dụng trong các phòng thí nghiệm đo lường thành một ứng cử viên đủ tiêu chuẩn cho các giàn có độ chính xác cao trong dây chuyền sản xuất sạch chất bán dẫn.