Naar de inhoud
SemiCNC

Home / Processen

Hoe Onderdelen in Vacuümkwaliteit Worden Bewerkt, Afgewerkt en Gereinigd

Een kamerdeksel of een gasblok doorloopt acht stappen nadat het materiaal is gesneden, en het meeste planningsrisico zit na de laatste gereedschapswissel. Dit is de route, met wat elke stap van uw tekening nodig heeft.

De route van een vacuümonderdeel

Niet elk onderdeel heeft elke stap nodig. Een beugel aan de atmosfeerzijde stopt na de inspectie. Een gasblok in het gaspad doorloopt alle acht, en de laatste drie bepalen of de fab het accepteert.

StapWat er gebeurtWat de tekening moet zeggenWaar het meestal misgaat
MateriaalvrijgavePlaat of staaf ingekocht op kwaliteit. De charge wordt vastgelegd en reist met het onderdeel mee.Legering, toestand, certificaattype en elke lijst met beperkte materialen.Een certificaat van de handelaar in plaats van het walscertificaat, of een andere toestand.
Voorbewerken en laten rustenGrof verspanen, daarna een rustperiode of thermisch spanningsarm gloeien voor de afwerksneden aan grote platen.Vlakheidsvermeldingen en een referentieschema dat past bij het gebruik van het onderdeel.De ruststap overslaan. De plaat beweegt en de vlakheid loopt na levering weg.
AfwerkbewerkingAfdichtvlakken, O-ringgroeven, boringen en schroefdraad op eindmaat gesneden.Ra per vlak, groefnorm, draadspecificatie, ontlucht of niet.Eén Ra-waarde in het titelblok, toegepast op elk vlak.
LassenTIG of elektronenbundel op RVS. Bij UHV-onderdelen wordt de las vanaf de vacuümzijde gelegd met volledige penetratie.Verbindingsontwerp, lasnorm, lekdichtheid na het lassen.Buitenlassen die achter de verbinding een ingesloten volume laten.
Ontbramen en voorreinigenBramen verwijderd, snijvloeistof afgespoeld voordat het onderdeel naar een afwerkingslijn gaat.Kantbreking, geen siliconen, goedgekeurde koelvloeistof indien beperkt.Bramen die blijven staan op het kruispunt van kruiselings geboorde gaskanalen.
AfwerkingAnodiseren, chemisch nikkel, elektropolijsten, passiveren of parelstralen, meestal bij een gespecialiseerde lijn.Specificatie, klasse, laagdikte, afdekplan, maten voor of na het coaten.Geen afdektekening, dus schroefdraad en afdichtvlakken worden gecoat.
InspectieCMM, ruwheid, vlakheid en lektest waar vermeld.Welke kenmerken worden gerapporteerd en met welke steekproefgrootte.Een rapport dat alleen de kenmerken dekt die het bedrijf als kritiek markeerde.
Precisiereiniging en verpakkingUltrasoon wassen, spoelen met DI-water, drogen en dan inpakken in een schone ruimte.Reinigingsspecificatie, zakmateriaal, spoeling, positie van het label.Generieke verpakking om een onderdeel dat schoon was toen het de lijn verliet.

Welk proces maakt welk kenmerk

Gebruikelijke capaciteit, te lezen als een bereik waarin bedrijven doorgaans werken en niet als belofte voor uw onderdeel. Het bedrijf dat offreert bevestigt wat het haalt op uw geometrie en materiaal.

KenmerkGebruikelijk procesGebruikelijke capaciteitOpmerking voor de tekening
Groot afdichtvlak op een kamerlichaamVlakfrezen met een grote frees, lichte afwerkgang, onderdeel tussen de gangen losgelatenVlakheid 0.02 tot 0.05 mm over 500 mm, Ra 0.4 tot 0.8 umZeg of de vlakheid vrij of opgespannen wordt gemeten.
O-ringgroef, rechthoekig of zwaluwstaartContourfrezen, zwaluwstaartfreesGroefmaat volgens de tabel van de afdichtingsfabrikant, Ra 0.4 tot 0.8 um op het afdichtcontactRadiale gereedschapssporen dwars op het afdichtpad veroorzaken lekken. Vraag om een omtreksrichting van de sporen.
CF-knife-edgeDraaien, direct na de snede beschermdRandgeometrie volgens de flensmaten van ISO 3669Randbeschadiging bij handling is een veelvoorkomende afkeuring. De doppen gaan op de machine erop.
Gasgaten van een showerheadPikboren met kleine diameter, vonkerosieboren voor de kleinste gatenAantal gaten in de honderden of duizenden, constante diameter en schone uitgangenBoorslijtage over de serie verandert de doorstroming. Vraag hoe gereedschappen worden gewisseld.
Kruiselings geboorde gaskanalenDiepgatboren, dichtgeplugde of dichtgelaste toegangsgatenGrote lengte-diameterverhoudingen, kruisingen ontbraamdElektropolijsten na het bewerken werkt alleen op oppervlakken die de elektrolyt bereikt.
Waferaanraakvlak of chuckvlakVlakslijpen, lappenVlakheid onder 0.01 mm bij kleinere onderdelenMeet op een granieten referentie bij beheerste temperatuur.

Vlakheid en Ra gelden voor het kenmerk dat ze draagt. Een onderdeel waarvan elk vlak op de waarde van het afdichtvlak wordt gehouden, kost op elk stuk meer.

Afwerkingsopties en wat ze met het onderdeel doen

Elke optie verandert de maten, de oppervlaktechemie of allebei. Noem de specificatie, de klasse en de laagdikte, niet alleen het proces.

  • Hardanodiseren Type IIIMIL-A-8625 Type III. Gebruikelijke dikte 25 tot 50 um, ongeveer de helft groeit naar buiten en de helft gaat in het metaal. Gebruikt op plasmablootgestelde en slijtende vlakken van 6061 en 5083. De afdichtmethode is een aparte vermelding: heet DI-water, niet afgedicht of afgedicht met een metaalzout gedragen zich verschillend in een kamer, en veel specificaties voor proceskamers sluiten metaalzoutafdichting uit.
  • Zwavelzuuranodiseren Type IIMIL-A-8625 Type II, doorgaans 5 tot 25 um. Corrosiebescherming en kleur op hardware aan de atmosfeerzijde. Geen plasmabarrière.
  • Chemisch nikkelAMS 2404 of ASTM B733. Gelijkmatige dikte in boringen en zakken, doorgaans 5 tot 25 um. Middelhoog fosfor (5 tot 9 procent) voor slijtage, hoog fosfor (10 procent en meer) voor corrosie. Veel processpecificaties houden nikkel weg van oppervlakken die aan plasma en gas worden blootgesteld wegens metaalverontreiniging, dus het komt vaker voor op mechanismen, frames en onderdelen aan de atmosfeerzijde.
  • ElektropolijstenAnodische verwijdering van de uitgesmeerde oppervlaktelaag op RVS. Verlaagt Ra en verhoogt het chroomgehalte van het oppervlak. ASTM B912 beschrijft passiveren door elektropolijsten. 316L in gassystemen met gascontact vermeldt gewoonlijk Ra 0.25 um of beter, met oppervlakte-inspectie in de lijn van SEMI F19.
  • PassiverenASTM A967 of AMS 2700, salpeterzuur of citroenzuur. Verwijdert vrij ijzer uit RVS zonder maatverandering. Vaak samen met elektropolijsten vermeld.
  • ParelstralenEen egaal matte afwerking, of de oppervlaktevoorbereiding onder een thermisch gespoten coating. Mediumtype en korrel horen op de tekening, en de reiniging erna ook, want los medium is een bron van deeltjes.
  • Thermisch gespoten coatingsYttriumoxide of aluminiumoxide op etch-onderdelen, boogspuittextuur op PVD-afschermingen. Uitgevoerd door coatingbedrijven. Het bewerkingsbedrijf bereidt het oppervlak voor, dekt af en beschermt de randen die de coating niet mag bereiken.

Meer over de coatingkant: plasmabestendige coatings op etch-onderdelen en elektropolijsten van 316L voor gasonderdelen. Achtergrond over het anodische proces: anodiseren.

Precisiereiniging is een proces, geen beleefdheid

Een gebruikelijke volgorde voor onderdelen die onder vacuüm gaan. Uw eigen reinigingsspecificatie vervangt hem waar die bestaat, en hij hoort op de tekening te staan zodat hij wordt geoffreerd.

  1. Ontvetten

    Snijvloeistof en handlingolie verwijderd met een oplosmiddel- of alkalische ontvetter.

  2. Ultrasoon wassen

    Bad met alkalisch reinigingsmiddel, onderdeel zo opgehangen dat blinde gaten leeglopen en cavitatie de binnenvlakken bereikt.

  3. Spoelen met DI-water

    Cascade- of sproeispoeling in gedeïoniseerd water. De weerstand van de laatste spoeling is het getal waarnaar het loont te vragen.

  4. Drogen

    Gefilterde stikstof of schone droge lucht, daarna een oven waar water zich in schroefdraad of kanalen kan verstoppen.

  5. Uitbakken, indien gespecificeerd

    Een vacuüm- of luchtbak om water en lichte organische stoffen te verdrijven voor het inpakken. Alleen als de tekening erom vraagt.

  6. Dubbele zak en label

    Binnenzak gesloten in de schone ruimte, buitenzak voor transport, label alleen op de buitenzak.

De regels erachter: reinheid en oppervlakteafwerking voor vacuümonderdelen.

Testen die in de route zitten

Vraag die aan die u gaat lezen. Elke test is een regel op de offerte.

  • HeliumlektestMassaspectrometertest met helium als tracergas, met spuiten, kap of zakmethode. UHV-componenten worden gewoonlijk gespecificeerd rond 1 x 10-9 mbar L/s of strakker. ISO 20485 beschrijft de tracergasmethoden. Zie heliumlektesten van kameronderdelen.
  • CMM-rapportVolledig of gedeeltelijk maatrapport tegen de tekeningrevisie. Noem de kenmerken en de steekproefgrootte. Zie CMM- en vlakheidsrapporten.
  • OppervlakteruwheidMeting met een profielmeter op de vlakken met een Ra-vermelding, met de afkaplengte genoemd wanneer die ertoe doet.
  • RGA of uitgassingRestgasanalyse na het uitbakken, meestal op UHV-hardware of een eerste artikel. Uitgevoerd door het bedrijf of een extern lab.
  • Deeltjes- of wipe-testVloeistofdeeltjestelling of een wipe-test na het reinigen wanneer de tekening een reinheidsniveau noemt.

Ontwerpnotities die de prijs verlagen

  • Ontlucht blinde tapgaten, of vermeld ontluchte schroeven. Een ingesloten volume achter een schroef is een virtueel lek. Zie ontluchte schroeven en vacuümbevestigingen.
  • Geef Ra alleen waar de functie het nodig heeft. Ra 0.8 um komt direct van de frees, Ra 0.4 um en beter vraagt een afwerkgang en inspectietijd.
  • Ontwerp lassen zo dat ze vanaf de vacuümzijde met volledige penetratie worden gelegd, en laat overmaat voor bewerking na het lassen waar vervorming ertoe doet.
  • Houd interne kanalen bereikbaar voor reinigings- en elektropolijstmedia. Een kanaal dat de elektrolyt niet bereikt, behoudt zijn bewerkte oppervlak.

Vragen over de procesroute

Moeten toleranties voor of na het anodiseren worden vermeld?

Zeg welke van de twee u bedoelt. Hardanodiseren Type III laat elk oppervlak groeien met ongeveer de helft van de laagdikte, dus een boring verliest op zijn diameter ongeveer de volledige laagdikte. Voor passingen maten de meeste tekeningen na het coaten en geven ze de laagdikte op, zodat het bedrijf met ondermaat bewerkt. Schroefdraad en afdichtvlakken worden meestal afgedekt.

Is elektropolijsten hetzelfde als passiveren?

Nee. Passiveren volgens ASTM A967 is een chemische behandeling die vrij ijzer verwijdert en de maten ongemoeid laat. Elektropolijsten verwijdert metaal, verlaagt Ra en passiveert het oppervlak ook, en dat is wat ASTM B912 beschrijft. 316L met gascontact krijgt meestal elektropolijsten, constructief RVS meestal alleen passiveren.

Kan één bedrijf al deze stappen uitvoeren?

Bewerken, ontbramen, inspectie en reiniging gebeuren meestal intern. Anodiseren, galvaniseren, elektropolijsten en thermisch spuiten gebeuren meestal bij gespecialiseerde lijnen waarvan het bedrijf inkoopt. Vraag welke stappen externe processen zijn en wie ze uitvoert. Dat antwoord verklaart het grootste deel van de levertijd.

Welke lekdichtheid moet ik op de tekening zetten?

Die uw systeem nodig heeft, met de eenheden, de testmethode (spuiten, kap of zakmethode), het tracergas en of het geldt voor het onderdeel of de assemblage. Zonder methode kan een bedrijf de test niet prijzen, en twee bedrijven zullen op twee verschillende manieren testen.

Stuur de tekening met de route erop

Noem de afwerking, de reiniging en de testen in de RFQ. Wij matchen hem met maximaal 3 bedrijven waarvan de afwerkingsketen past en reageren binnen 24 werkuren.