Ultraprecisión y calidad de sala limpia: cuando los micrómetros marcan la diferencia
En la industria de los semiconductores, unas milésimas de milímetro en las dimensiones de una pieza de trabajo a menudo marcan la diferencia entre una buena pieza y un rechazo. Los requisitos de precisión, limpieza y fiabilidad del proceso son más altos que en casi cualquier otra industria. Cumplir con los estándares no es suficiente. Solo las últimas soluciones de alta tecnología permiten dar forma a geometrías complejas y las estructuras más finas con una precisión de repetición de unos pocos μm de una manera productiva, de alta calidad y eficiente.
Máxima precisión y superficies perfectas como punto de referencia
Cada componente contribuye a aumentar el rendimiento de la electrónica moderna y a hacer realidad las innovaciones. Ya sean mandriles de obleas de carburo de silicio, marcos de alta precisión de vidrio de cuarzo o carcasas complejas para sistemas de litografía, las piezas de trabajo que se van a producir se caracterizan por su máxima complejidad y mínimas tolerancias de fabricación. Incluso las desviaciones más pequeñas pueden provocar un tiempo de inactividad significativo en la producción o un mal funcionamiento posterior. Además, existen exigencias extremas de limpieza y diversidad de materiales, desde vidrio técnico y cerámica hasta metales de alta aleación. El entorno de producción en sí también debe cumplir con los más altos estándares de limpieza para evitar la contaminación y garantizar que los ensamblajes posteriores funcionen correctamente.
Complejidad, diversidad, presión de tiempo y sostenibilidad como desafíos
Además, los ciclos de innovación en la industria de los semiconductores son cada vez más cortos. Al mismo tiempo, las nuevas tecnologías, la miniaturización y la tendencia hacia procesos de producción sostenibles exigen soluciones de producción flexibles, escalables y que ahorren recursos. Al mismo tiempo, es importante garantizar la rentabilidad y cumplir de forma fiable los crecientes requisitos de calidad en cada etapa del proceso. Por lo tanto, la separación clásica de procesos individuales se considera ineficiente. Por el contrario, se demandan cadenas de procesos integradas y conectadas digitalmente en red que minimicen las fuentes de error, acorten los tiempos de configuración y permitan un control de calidad sin fisuras.
A medida que los requisitos en la industria de los semiconductores continúan aumentando, los enfoques de fabricación tradicionales están llegando cada vez más a sus límites. Y así, una nueva generación de soluciones se está moviendo dinámicamente hacia el enfoque de la creación de valor. Sobre todo, la capacidad de integrar a la perfección mecanizados complejos, procesos automatizados e interconexiones digitales se está convirtiendo en una ventaja competitiva decisiva.
Asegurar el presente y dar forma al futuro con DMG MORI
Y esta es precisamente la razón por la que la industria de los semiconductores se considera un mercado de crecimiento estratégico prometedor y lógico para DMG MORI. Como proveedor de soluciones reconocido para soluciones de fabricación de alta precisión, automatizadas y en red digital, el fabricante líder quiere expandir aún más su liderazgo tecnológico y ganar participación de mercado. La base para ello la establece la estrategia Machining Transformation (MX), con la que DMG MORI ha anunciado un cambio de paradigma en la fabricación CNC que va mucho más allá de la optimización de máquinas individuales.
Con Machining Transformation (MX), DMG MORI combina los pilares de integración de procesos, automatización, transformación digital (DX) y transformación ecológica (GX) en un enfoque holístico. El objetivo es aumentar el rendimiento de los sistemas individuales y revolucionar toda la cadena de valor del mecanizado. La integración de varios pasos de mecanizado en una máquina, el uso de datos en tiempo real y la automatización de cadenas de procesos completas crean una nueva dimensión de productividad, calidad y eficiencia. Esto se demuestra claramente al observar los cuatro pilares de la integración de procesos en la industria de los semiconductores:
Integración de procesos
Gracias al uso de tecnologías de 5 ejes y al mecanizado completo integrado en el proceso, se combinan varios pasos de producción en una sola operación de sujeción. Esto permite producir geometrías complejas, como mandriles de obleas o marcos de precisión, en una sola máquina con la máxima precisión dimensional y calidad de superficie. La tecnología de medición integrada también permite un control de calidad directo durante el proceso y reduce al mínimo el riesgo de rechazos y reprocesamientos.
Automatización
Las soluciones de automatización, como los sistemas modulares de manipulación de piezas y palets o los robots autónomos, crean la base para una producción rentable 24/7. Aumentan la disponibilidad de la máquina en miles de horas al año, garantizan una calidad constante de los componentes y también liberan al personal cualificado de tareas repetitivas.
Digital Transformation (DX)
Con la plataforma digital CELOS X, las modernas integraciones CAD/CAM y las soluciones integrales de red, la producción se vuelve transparente, controlable y continuamente optimizable. Los datos en tiempo real de las máquinas, la gestión de herramientas y la tecnología de medición fluyen juntos y permiten, entre otras cosas, una trazabilidad perfecta y una planificación predictiva de la producción. Mientras tanto, los gemelos digitales y las simulaciones ayudan a proteger virtualmente los procesos y detectar errores en una etapa temprana.
Transformación Verde (GX)
Las máquinas energéticamente eficientes, los procesos que conservan los recursos y el uso de materiales sostenibles reducen la huella ecológica de la producción. Los sistemas de control inteligentes optimizan el consumo de energía, prolongan la vida útil de los recursos operativos y minimizan el uso de lubricantes refrigerantes. Esto da como resultado una producción no solo económica, sino también ecológicamente sostenible.
cleanONE – Sala limpia desde el principio
La característica distintiva más importante del centro de mecanizado clásico: la limpieza de la máquina. DMG MORI desarrolló el llamado programa cleanONE para este propósito a pedido de la industria de semiconductores. Las máquinas de la gama cleanONE ya son tratadas con el mayor cuidado en términos de limpieza durante la fase de producción y la aceptación final de garantía de calidad en la fábrica. Esto garantiza a los clientes finales de estos sistemas una producción inmediata y fiable de los componentes altamente sensibles, que luego se utilizan en una atmósfera de acuerdo con la clase de sala limpia ISO 1. Esta especificación es representativa de la cantidad permitida de partículas o microorganismos en el entorno de producción. La clase ISO 1 estipula que la carga de partículas por metro cúbico de aire no debe exceder las diez partículas con un tamaño de ≥ 0,1 μm.
Tecnología, personas y asociación: factores de éxito para la producción de semiconductores
La excelencia tecnológica de las soluciones de fabricación de DMG MORI es la base, pero solo en combinación con especialistas calificados y asociaciones sólidas despliega todo su potencial. La integración de la automatización y la digitalización libera al personal de las tareas rutinarias y crea un margen para tareas de valor añadido, como la optimización de procesos y el control de calidad. Al mismo tiempo, DMG MORI ofrece servicios integrales de formación y soporte para formar continuamente a los usuarios y hacer que las nuevas tecnologías sean productivas rápidamente.
La cooperación basada en la asociación con clientes, proveedores y socios tecnológicos es esencial. Solo a través de un diálogo estrecho se pueden comprender los requisitos individuales de la industria de los semiconductores y desarrollar soluciones a medida, desde la creación de prototipos y la producción en serie con precisión de μm hasta la optimización continua del proceso.
Con Machining Transformation (MX), DMG MORI ofrece a la industria de los semiconductores una plataforma de soluciones orientada al futuro para satisfacer con confianza las crecientes demandas de precisión, eficiencia y sostenibilidad, y para dar forma a la producción del mañana hoy.
Precisión e innovación en la aplicación
- El mecanizado completo en una sola operación de sujeción garantiza el cumplimiento de las tolerancias más estrictas y reduce los tiempos de producción de marcos y carcasas para sistemas de litografía, entre otras cosas.
- Las células de producción automatizadas con tecnología de medición integrada permiten una producción de precisión reproducible con los más altos requisitos de limpieza.
- La tecnología ULTRASONIC y los husillos adaptativos se utilizan para realizar microagujeros de alta precisión y contornos complejos en materiales duros y quebradizos para los llamados mandriles de obleas hechos de carburo de silicio, con fuerzas de proceso mínimas y máxima calidad superficial.