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Come vengono lavorati, finiti e puliti i pezzi in qualità vuoto
Un coperchio di camera o un blocco del gas attraversa otto passi dopo il taglio del grezzo, e la maggior parte del rischio sui tempi sta dopo l’ultimo cambio utensile. Ecco il percorso, con ciò che ogni passo chiede al Suo disegno.
Il percorso di un pezzo per vuoto
Non ogni pezzo richiede ogni passo. Una staffa sul lato atmosfera si ferma dopo l’ispezione. Un blocco del gas a contatto con il fluido li attraversa tutti e otto, e gli ultimi tre decidono se la fab lo accetta.
| Passo | Cosa succede | Cosa deve dire il disegno | Dove di solito va storto |
|---|---|---|---|
| Rilascio del materiale | Piastra o barra acquistata per qualità. Il lotto di colata viene registrato e accompagna il pezzo. | Lega, stato, tipo di certificato ed eventuale elenco di materiali ristretti. | Un certificato del rivenditore al posto del certificato del produttore, o uno stato diverso. |
| Sgrossatura e riposo | Asportazione di massa, poi un riposo o una distensione termica prima delle passate di finitura sulle piastre grandi. | Indicazioni di planarità e uno schema di riferimenti coerente con l’uso del pezzo. | Saltare il passo di riposo. La piastra si muove e la planarità deriva dopo la consegna. |
| Lavorazione di finitura | Superfici di tenuta, gole per O-ring, fori e filetti lavorati alla misura finale. | Ra per superficie, norma della gola, specifica del filetto, ventilato o no. | Un solo valore di Ra nel cartiglio, applicato a ogni superficie. |
| Saldatura | TIG o a fascio elettronico su acciaio inox. Sui pezzi UHV il giunto è eseguito dal lato vuoto con piena penetrazione. | Progetto del giunto, norma di saldatura, tasso di perdita dopo la saldatura. | Saldature esterne che lasciano un volume intrappolato dietro il giunto. |
| Sbavatura e pre-pulizia | Bave rimosse, fluido da taglio asportato prima che il pezzo vada a una qualsiasi linea di finitura. | Rottura degli spigoli, assenza di silicone, refrigerante approvato se ristretto. | Bave lasciate all’intersezione di passaggi del gas forati in croce. |
| Finitura | Anodizzazione, nichelatura chimica, elettrolucidatura, passivazione o sabbiatura a microsfere, di solito presso una linea specializzata. | Specifica, classe, spessore, mappa di mascheratura, quote prima o dopo il rivestimento. | Nessun disegno di mascheratura, quindi filetti e superfici di tenuta vengono rivestiti. |
| Ispezione | CMM, rugosità superficiale, planarità e prova di tenuta dove richiesti. | Quali caratteristiche vengono riportate e con quale dimensione del campione. | Un rapporto che copre solo le caratteristiche che l’officina ha contrassegnato come critiche. |
| Pulizia di precisione e imballaggio | Lavaggio a ultrasuoni, risciacquo con acqua DI, asciugatura, poi insacchettamento in area pulita. | Specifica di pulizia, materiale del sacchetto, spurgo, posizione dell’etichetta. | Un imballaggio generico su un pezzo che era pulito all’uscita dalla linea. |
Quale processo realizza quale caratteristica
Capacità tipica, da leggere come un intervallo in cui le officine lavorano di solito e non come una promessa sul Suo pezzo. L’officina che offre conferma ciò che mantiene sulla Sua geometria e sul Suo materiale.
| Caratteristica | Processo abituale | Capacità tipica | Nota per il disegno |
|---|---|---|---|
| Grande superficie di tenuta su un corpo di camera | Spianatura con fresa grande, passata di finitura leggera, pezzo liberato tra le passate | Planarità 0.02 a 0.05 mm su 500 mm, Ra 0.4 a 0.8 um | Dica se la planarità è verificata libera o vincolata. |
| Gola per O-ring, rettangolare o a coda di rondine | Fresatura di contornatura, fresa sagomata a coda di rondine | Dimensione della gola secondo la tabella del produttore di guarnizioni, Ra 0.4 a 0.8 um sul contatto della guarnizione | I segni radiali dell’utensile attraverso il percorso di tenuta causano perdite. Chieda una rigatura circonferenziale. |
| Spigolo CF | Tornitura, poi protezione subito dopo il taglio | Geometria dello spigolo secondo le dimensioni di flangia ISO 3669 | Il danneggiamento dello spigolo durante la manipolazione è uno scarto frequente. I cappucci si applicano in macchina. |
| Fori del gas dello showerhead | Foratura a gradini di piccolo diametro, foratura a elettroerosione per i fori più piccoli | Numero di fori in centinaia o migliaia, diametro costante e uscite pulite | L’usura della punta lungo la serie cambia la portata. Chieda come vengono cambiati gli utensili. |
| Passaggi del gas forati in croce | Foratura profonda, fori di accesso tappati o saldati | Rapporti lunghezza-diametro elevati, intersezioni sbavate | L’elettrolucidatura dopo la lavorazione agisce solo sulle superfici raggiunte dall’elettrolita. |
| Faccia di contatto del wafer o del chuck | Rettifica piana, lappatura | Planarità inferiore a 0.01 mm su pezzi più piccoli | Misurare su un riferimento di granito a temperatura controllata. |
Planarità e Ra si applicano alla caratteristica che li porta. Un pezzo in cui ogni superficie è tenuta al valore della superficie di tenuta costa di più su ogni esemplare.
Opzioni di finitura e cosa fanno al pezzo
Ognuna cambia le dimensioni, la chimica della superficie o entrambe. Indichi la specifica, la classe e lo spessore, non solo il processo.
- Anodizzazione dura Tipo IIIMIL-A-8625 Tipo III. Spessore tipico 25 a 50 um, circa metà cresce verso l’esterno e metà penetra nel metallo. Usata su superfici esposte al plasma e all’usura di 6061 e 5083. Il metodo di sigillatura è un’indicazione a sé: acqua DI calda, non sigillato o sigillatura con sale metallico si comportano diversamente in una camera, e molte specifiche di camera di processo escludono le sigillature con sale metallico.
- Anodizzazione solforica Tipo IIMIL-A-8625 Tipo II, tipicamente 5 a 25 um. Protezione dalla corrosione e colore su componenti lato atmosfera. Non è una barriera al plasma.
- Nichelatura chimicaAMS 2404 o ASTM B733. Spessore uniforme all’interno di fori e tasche, tipicamente 5 a 25 um. Fosforo medio (5 a 9 per cento) per l’usura, fosforo alto (10 per cento e oltre) per la corrosione. Molte specifiche di processo tengono il nichel lontano dalle superfici esposte a plasma e gas per la contaminazione metallica, quindi è più comune su meccanismi, telai e pezzi lato atmosfera.
- ElettrolucidaturaRimozione anodica dello strato superficiale deformato sull’acciaio inox. Abbassa il Ra e aumenta il contenuto di cromo della superficie. ASTM B912 copre la passivazione per elettrolucidatura. Il 316L a contatto con il gas richiede comunemente Ra 0.25 um o migliore, con ispezione superficiale in linea con SEMI F19.
- PassivazioneASTM A967 o AMS 2700, acido nitrico o citrico. Rimuove il ferro libero dall’acciaio inox senza variazioni dimensionali. Spesso indicata insieme all’elettrolucidatura.
- Sabbiatura a microsfereUna finitura opaca uniforme, o la preparazione della superficie sotto un rivestimento a spruzzo termico. Tipo di mezzo e granulometria vanno sul disegno, e anche la pulizia successiva, perché il mezzo residuo è una fonte di particelle.
- Rivestimenti a spruzzo termicoIttria o allumina su pezzi per etch, texture a spruzzo ad arco sugli schermi PVD. Eseguiti da aziende di rivestimento. L’officina meccanica prepara la superficie, maschera e protegge gli spigoli che il rivestimento non deve raggiungere.
Altro sul lato rivestimenti: rivestimenti resistenti al plasma su pezzi per etch e elettrolucidatura del 316L per pezzi del gas. Contesto sul processo anodico: anodizzazione.
La pulizia di precisione è un processo, non una cortesia
Una sequenza tipica per pezzi destinati al vuoto. La Sua specifica di pulizia la sostituisce quando ne esiste una, e deve essere sul disegno perché venga offerta.
Sgrassaggio
Fluido da taglio e oli di manipolazione rimossi con uno sgrassante a solvente o alcalino.
Lavaggio a ultrasuoni
Bagno di detergente alcalino, pezzo posizionato in modo che i fori ciechi scarichino e la cavitazione raggiunga le superfici interne.
Risciacquo con acqua DI
Risciacquo a cascata o a spruzzo in acqua deionizzata. La resistività dell’ultimo risciacquo è il valore su cui vale la pena chiedere.
Asciugatura
Azoto filtrato o aria secca pulita, poi un forno dove l’acqua può nascondersi in filetti o passaggi.
Bake-out, se specificato
Un bake-out sotto vuoto o in aria per eliminare acqua e leggeri composti organici prima dell’imballaggio. Solo quando il disegno lo richiede.
Doppio sacchetto ed etichetta
Sacchetto interno chiuso in area pulita, sacchetto esterno per il trasporto, etichetta solo sul sacchetto esterno.
Le regole alla base: pulizia e finitura superficiale dei pezzi per vuoto.
Prove inserite nel percorso
Chieda quelle che leggerà. Ognuna è una voce di costo.
- Prova di tenuta con elioProva con spettrometro di massa con elio come gas tracciante, a spruzzo, a campana o a sacchetto. I componenti UHV sono comunemente specificati intorno a 1 x 10-9 mbar L/s o meno. ISO 20485 descrive i metodi con gas tracciante. Vedere prova di tenuta con elio dei pezzi di camera.
- Rapporto CMMRapporto dimensionale completo o parziale rispetto alla revisione del disegno. Indichi le caratteristiche e la dimensione del campione. Vedere rapporti CMM e di planarità.
- Rugosità superficialeLettura con profilometro sulle superfici che portano un’indicazione di Ra, con la lunghezza di cut-off indicata quando conta.
- RGA o degassamentoAnalisi dei gas residui dopo il bake-out, di solito su componenti UHV o su un primo articolo. Eseguita dall’officina o da un laboratorio esterno.
- Prova di particelle o con pannoConteggio particelle in liquido o prova con panno dopo la pulizia quando il disegno indica un livello di pulizia.
Note di progetto che abbassano il prezzo
- Ventili i fori ciechi filettati, oppure indichi viti ventilate. Un volume intrappolato dietro una vite è una perdita virtuale. Vedere viti ventilate e fissaggi per vuoto.
- Indichi il Ra solo dove la funzione lo richiede. Ra 0.8 um esce dalla fresa, Ra 0.4 um e migliore richiede una passata di finitura e tempo di ispezione.
- Progetti le saldature in modo che siano eseguite dal lato vuoto con piena penetrazione, e lasci sovrametallo per lavorare dopo la saldatura dove la deformazione conta.
- Mantenga i passaggi interni raggiungibili dai mezzi di pulizia e di elettrolucidatura. Un passaggio che l’elettrolita non raggiunge mantiene la superficie lavorata.
Domande sul percorso dei processi
Le tolleranze vanno indicate prima o dopo l’anodizzazione?
Indichi quale intende. L’anodizzazione dura Tipo III fa crescere ogni superficie di circa metà dello spessore del rivestimento, quindi un foro perde circa l’intero spessore sul diametro. Per gli accoppiamenti, la maggior parte dei disegni quota dopo il rivestimento e indica lo spessore, così l’officina lavora sotto misura. Filetti e superfici di tenuta vengono di solito mascherati.
L’elettrolucidatura è la stessa cosa della passivazione?
No. La passivazione secondo ASTM A967 è un trattamento chimico che rimuove il ferro libero e lascia invariate le dimensioni. L’elettrolucidatura asporta metallo, abbassa il Ra e passiva anche la superficie, che è ciò che copre ASTM B912. Il 316L a contatto con il gas di solito riceve elettrolucidatura, l’acciaio inox strutturale di solito solo passivazione.
Un’unica officina può eseguire tutti questi passi?
Lavorazione, sbavatura, ispezione e pulizia sono di solito interne. Anodizzazione, placcatura, elettrolucidatura e spruzzo termico sono di solito eseguiti da linee specializzate a cui l’officina si rivolge. Chieda quali passi sono processi esterni e chi li esegue. Quella risposta spiega la maggior parte del tempo di consegna.
Quale tasso di perdita devo indicare sul disegno?
Quello di cui il Suo sistema ha bisogno, con le unità, il metodo di prova (spruzzo, campana o sacchetto), il gas tracciante e se si applica al componente o al gruppo. Senza il metodo un’officina non può offrire la prova, e due officine proveranno in due modi diversi.
Invii il disegno con il percorso indicato
Indichi la finitura, la pulizia e le prove nella richiesta. La abbiniamo a un massimo di 3 officine la cui catena di finitura si adatta e rispondiamo entro 24 ore lavorative.
- MaterialiQualità, designazioni e certificati per pezzi per vuoto.
- ApplicazioniPezzi per modulo di apparecchiatura, dall’etch all’EFEM.
- Qualificare un’officinaCosa chiedere prima del primo ordine.