Gidsen / Materialen

Reinheid, oppervlakteafwerking en materiaalregels voor vacuümonderdelen

26 september 2026

Een vacuümonderdeel kan alle maatcontroles op het rapport doorstaan en toch worden afgekeurd. De reden is bijna altijd iets wat de tekening niet zei: hoe schoon is schoon, welk vlak had de afwerking nodig, wat mocht het onderdeel aanraken op weg uit het gebouw.

Reinheid gedraagt zich in deze niche als een maat. Er is een doel, er is een meting, er zijn kosten en het kan buiten de specificatie vallen. Het verschil is dat de meeste tekeningen de geometrie zorgvuldig maten en de reinheid laten raden.

Waarom reinheid een maat is

Bij atmosferische druk is een vingerafdruk cosmetisch. Bij 10-6 Torr is het een bron van koolwaterstoffen die blijft verdampen zolang de kamer onder vacuüm staat. De pomp moet ze verwijderen, het leegpompen duurt langer, en zit het onderdeel boven de wafer, dan landt de verontreiniging waar het ertoe doet. Dit is uitgassing, en het maakt van een sluiproute in de reiniging weken later in een fab een planningsprobleem, geen gebrek dat het bedrijf op de werkbank ziet.

Geometrie draagt bij aan hetzelfde probleem. Een blind tapgat met een schroef erin houdt een zakje gas vast dat langzaam in de kamer lekt en nooit helemaal verdwijnt. Daarom staan ontluchte schroeven en doorgaande gaten op UHV-hardware, en daarom kan een ontwerp dat bij 10-3 Torr prima is bij 10-9 Torr onbruikbaar zijn zonder dat één maat verandert.

Dan is er de vorming van deeltjes, een kwestie voor het bewerkingsbedrijf en niet voor het ontwerp. Deeltjes komen uit een korte en voorspelbare lijst:

Stralmedium dat uit de vorige opdracht in een hoek is blijven liggen
Koelvloeistofresidu dat in een zak is opgedroogd
Werkdoeken en handschoenen, vooral alles met siliconen erop
De zak, als het de verkeerde zak is of als hij in de verkeerde ruimte is gesloten

Siliconen verdienen een eigen regel. Ze migreren, zijn bijna niet meer te verwijderen als ze eenmaal op een onderdeel zitten, en tonen zich als gebrek ver stroomafwaarts. Bedrijven die halfgeleiderwerk doen, houden ze volledig uit het gebouw. Bedrijven die dat niet doen, hadden nooit reden om erover na te denken.

Oppervlakteafwerking, vlak voor vlak

Drie Ra-waarden dekken de meeste vacuümtekeningen, en het zijn niet drie stappen op één schaal. Het zijn drie verschillende productiebeslissingen.

Vermelding	Hoe het wordt bereikt	Waarvoor het meestal dient
Ra 0.8 um	Een gewone afwerkgang	Algemene oppervlakken, niet-kritieke vlakken
Ra 0.4 um	Langzamere gang, scherper gereedschap, inspectiestap	Afdichtvlakken, O-ringgroeven
Ra 0.2 um en lager	Een nabewerking, meestal extern	Binnenkanten met mediumcontact, waferaanraking, UHV

Het getal is maar de helft van de vermelding. De andere helft is het oppervlak waarop het geldt, en daar zit het geld. Eén vlak van een O-ringgroef met Ra 0.4 um kost heel weinig. Dezelfde vermelding in het titelblok prijst het hele onderdeel op Ra 0.4 um, ook vlakken die niemand ooit zal bekijken.

Drie soorten vlakken hebben een afwerking nodig om drie verschillende redenen, dus ze verdienen drie aparte notities:

Afdichtvlakken. De afwerking is er zodat het elastomeer afdicht en blijft afdichten door thermische cycli heen. Krassen dwars over de groef tellen zwaarder dan de gemiddelde Ra.

Waferaanraakvlakken. De afwerking is er zodat het onderdeel geen deeltjes genereert of de wafer markeert. Vlakheid gaat er meestal mee samen.

Binnenoppervlakken met mediumcontact. De afwerking is er zodat er minder oppervlak is dat geadsorbeerd gas vasthoudt en minder textuur die residu opsluit. Dit is het vlak dat meestal elektropolijsten betekent.

Afwerking moet ook samen met de coating worden gelezen. Hardanodiseren Type III laat het onderdeel groeien en verandert het oppervlak, dus de tekening moet vermelden of de Ra en de maat voor of na het coaten gelden. Onderdelen die goed meten en niet passen, zijn bijna altijd het gevolg van deze fout.

Materialen die worden geaccepteerd

De materiaallijst in deze niche is kort, en de redenen zijn specifiek.

6061-T6 is de standaard voor kamerlichamen, deksels en beugels. Het verspaant voorspelbaar en anodiseert goed. Waar corrosiebestendigheid zwaarder weegt dan sterkte, is 5052 of 5083 vaak het betere antwoord, en bij grote plaatonderdelen tellen de toestand en de vlakheid van het inkomende materiaal even zwaar als de kwaliteit, want een plaat die niet spanningsarm is gegloeid, beweegt tijdens het bewerken.

316L is de standaard voor gaspaden met mediumcontact, en de L is niet optioneel. Laag koolstofgehalte houdt de korrelgrenzen schoon tijdens het lassen, en daardoor overleeft de verbinding in een corrosieve leiding. 304L is acceptabel voor constructie en voor vacuümhardware die nooit procesgas ziet, en het gebruiken op een pad met mediumcontact om te besparen is een beslissing die later wordt ontdekt.

Titanium komt voor in specifieke corrosieve gebieden en in onderdelen die de sterkte-gewichtsverhouding nodig hebben, meestal wafer-handlingarmen.

PEEK, Vespel en aluminiumoxide zijn waar het werk een metaalbedrijf verlaat. Isolatoren, afdichtingsdragers, waferaanraakblokjes en ringen. Een kunststof- of keramiekbedrijf is hier de juiste leverancier, en een metaalbedrijf dat ja zegt op een ring van aluminiumoxide staat meestal op het punt die uit te besteden zonder het u te zeggen.

Lijsten met beperkte materialen liggen boven dit alles. Een fab kan bepaalde legeringselementen, bepaalde walserijen of bepaalde coatingchemieën uitsluiten. Elke beperking versmalt de groep leveranciers, en een bedrijf dat inkoopt bij wie deze week voorraad heeft, kan de eis helemaal niet leveren. Dat is goed om te weten vóór de eerste order en niet na de eerste afkeuring.

Reiniging specificeren

Reiniging is een werkomvang, dus het moet ook zo gelezen worden.

Ontvetten is wat elk bedrijf doet. Oplosmiddel, afnemen, klaar. Geschikt voor frames, mallen en alles wat bij atmosferische druk blijft.

Precisiereiniging is een proces met meerdere stappen met beheerst water, beheerst drogen en aan het eind een beheerste ruimte. Het kost echt geld en echt tijd, en het bedrijf moet een plek hebben om het te doen.

Een benoemde fabprocedure is het strengste geval. De klant levert het document, het bedrijf volgt het, en beide partijen weten wat is afgesproken.

Verificatie is meestal een wipe-test, en het is goed om te weten wat die eigenlijk controleert. Een beheerste veegbeweging over een bepaald oppervlak, gevolgd door inspectie van de doek, vertelt over zichtbaar residu en deeltjes. Het vertelt niets over moleculaire verontreiniging, dus een schone wipe-test en een siliconenprobleem kunnen naast elkaar bestaan.

Verpakking is de laatste kans om dit alles ongedaan te maken. Dubbele zak als standaard, cleanroomzak waar de fab erom vraagt, label aan de buitenkant zodat niemand de binnenzak opent om te zien wat erin zit, en stikstofspoeling voor de onderdelen die dat nodig hebben. De reinheidsklassen van fabs komen uit ISO 14644, en werkt uw ontvangstruimte volgens een daarvan, dan moet de verpakking daarbij passen, anders is het onderdeel vuil op het moment dat het aankomt.

Het op de tekening zetten

Een vacuümonderdeel wordt offreerbaar als deze notities aanwezig zijn. De meeste tekeningen die hier binnenkomen missen er minstens een.

Materiaalkwaliteit, toestand en of een walscertificaat of chargetraceerbaarheid vereist is.
Oppervlakteafwerking op specifieke vlakken, met een notitie of die voor of na het coaten geldt.
De afwerkingsketen bij naam: anodiseertype, elektropolijsten, passiveren en welke vlakken worden afgedekt.
Het reinigingsniveau bij naam, en het proceduredocument als dat er is.
De verpakkingsnorm, inclusief de zak en of een spoeling vereist is.
Beperkingen voor handling, met siliconen expliciet vermeld als het onderdeel in de buurt van een fab komt.

De drie die het vaakst ontbreken zijn het reinigingsniveau, de verpakkingsnorm en de notitie voor of na het coaten. Elk is één regel. Elk, weggelaten, is een offerte die te laag terugkomt en een onderdeel dat fout terugkomt.

Wilt u een bedrijf liever niet zelf aan deze lijst toetsen, dan is dat het werk van deze site: u stuurt de tekening en die gaat naar bedrijven die deze klasse onderdelen al maken.

Veelgestelde vragen

Loont een reinheidsnotitie echt als het bedrijf toch al ontvet?

Ja, want ontvetten en precisiereiniging zijn verschillende producten tegen verschillende prijzen. Zegt de tekening niets, dan krijgt u de gewone ontvetting van het bedrijf, en dat is een redelijke lezing van wat u hebt gevraagd.

Kan ik voor de zekerheid gewoon één Ra-waarde in het titelblok zetten?

Dat kan, en het is de duurste regel op de meeste vacuümtekeningen. Het bedrijf moet die afwerking overal halen en overal inspecteren. Geef de afwerking op de vlakken die het nodig hebben.

Herstelt elektropolijsten een ruw bewerkt oppervlak?

Nee. Elektropolijsten verbetert een oppervlak dat het krijgt, het redt er geen. Het bewerken moet eerst dicht bij het doel uitkomen, en daarom horen de afwerkingsvermelding en het afwerkingsproces samen op de tekening.

Een onderdeel als dit?

Stuur de tekening. Wij matchen hem met maximaal 3 bedrijven die al onderdelen voor halfgeleiderapparatuur maken en reageren binnen 24 werkuren.

Mijn RFQ sturen