Aumento delle prestazioni, della produttività e dell'affidabilità nei beni strumentali per semiconduttori

Gli OEM di semiconduttori sono sotto pressione per migliorare le capacità litografiche in quanto le dimensioni dei microchip continuano a diminuire. Attraverso la collaborazione con l'Application Innovation Group di 3D Systems e le soluzioni di produzione additiva, gli OEM e i fornitori di 1 livello di semiconduttori come Wilting stanno sfruttando i vantaggi dei componenti per semiconduttori ottimizzati nella corsa a una risoluzione più elevata . Ciò avviene grazie a consulenza specifica sulla progettazione per ottimizzare prestazioni e fattibilità. 

La produzione additiva in metallo consente la progettazione e la produzione di componenti altamente ottimizzati. Applicate ad apparecchiature per semiconduttori per la litografia e l'elaborazione dei wafer, parti di PA complesse in metallo come collettori, wafer, sistemi di gestione dei wafer, elementi flessibili e staffe migliorano le prestazioni e l'affidabilità dei sistemi. Tali miglioramenti consentono di aumentare la precisione del sistema a livello nanometrico nonché la velocità e la resa che in ultima istanza causano l'aumento del numero di wafer elaborati e il miglioramento del costo totale di produzione. 

Insieme a Wilting e a 3D Systems, gli OEM di semiconduttori sono in grado di apportare numerosi miglioramenti al design e alle prestazioni in tempi accelerati, avvalendosi delle indicazioni di progettazione PA fornite dagli ingegneri applicativi di 3D Systems e della produzione di Wilting. Ora è possibile iterare e testare rapidamente componenti complessi per semiconduttori con un percorso comprovato per la produzione.  

Ad esempio, i collettori progettati per la produzione additiva, come la parte mostrata in figura, ottimizzano il flusso di fluidi e gas per ridurre i cali di pressione e minimizzare i disturbi meccanici e le vibrazioni. La produzione tradizionale spesso dà vita a parti grandi, pesanti, che causano flusso stagnante e connessioni inaffidabili che compromettono le prestazioni del sistema. I vantaggi dell’utilizzo della produzione additiva per le applicazioni per semiconduttori includono: 

• Flusso dei fluidi ottimizzato. Le soluzioni di PA consentono di ridurre del 90% i disturbi riconducibili ai liquidi. 

• Riduzione del peso e del volume. La produzione additiva è in grado di ridurre il peso del 50% e di ottimizzare il volume negli spazi limitati, rispetto alla produzione convenzionale. 

• Maggiore affidabilità. Rispetto  al collettore costruito in maniera tradizionale (assemblando oltre 20parti), la produzione additiva può fornire una singola parte monolitica per una maggiore affidabilità, con produzione e resa migliorate. 

Il supporto alla produzione tramite il Customer Innovation Center di 3D Systems fornisce servizi di produzione additiva caratterizzati da qualità e precisione elevate, associati a processi proprietari per la pulizia ottimale delle particelle. Questo servizio fornisce parti metalliche che soddisfano i requisiti di camera bianca e sono adatte all'uso nella litografia e per le attrezzature di elaborazione dei wafer. 

Wilting ha maturato nel tempo una forte esperienza nella rilavorazione meccanica, nella post-elaborazione e nell’assemblaggio di parti stampate in 3D grazie alla collaborazione con 3D Systems. Inoltre, la prosecuzione di questa collaborazione ha consentito di verificare la domanda di produzione additiva con la base clienti di Wilting. 

Persino con un sistema PA interno, Wilting prevede che la domanda di parti stampate in metallo supererà rapidamente la propria capacità produttiva. "Il nostro rapporto con 3D Systems continuerà con lo sviluppo di nuove attività con effetto immediato, in quanto 3D Systems estende la nostra capacità supportando la produzione in esubero man mano che l'azienda cresce" afferma Kannekens. 

Dopo aver creato la domanda di parti di PA complesse tra i suoi clienti, Wilting ha scelto la DMP Flex 350 di 3D Systems per la stampa in metallo in-house di alta qualità. Il livello di ossigeno migliore della categoria (<25 ppm) e l'atmosfera inerte della tecnologia di PA in metallo di 3D Systems assicurano parti eccezionalmente resistenti e accurate caratterizzate dall'elevata purezza chimica di titanio, acciaio Inox, alluminio o lega di nichel.  

La DMP Flex 350 è una soluzione integrata di PA in metallo che comprende resa elevata, architettura di stampa modulare con il software di stampa all-in-one 3DXpert® e una suite di materiali LaserForm® ampiamente testati. Wilting è in grado di aumentare la capacità con la DMP Flex 350 tramite l'aggiunta di altre stampanti una volta pronte.

Attraverso il trasferimento della tecnologia, gli ingegneri di 3D Systems condividono le conoscenze e forniscono formazione ai clienti delle nuove stampanti per semplificare e accelerare la loro transizione verso la PA e salvaguardare il loro investimento. Tale trasferimento si avvale di file e processi di stampa pre-sviluppati e include la gestione di account professionali, la consulenza, la formazione attraverso processi di produzione PA pre-qualificati e l'installazione. Per Wilting, il trasferimento della tecnologia si è concentrato sui processi e sulle strategie di stampa, come la modalità di funzionamento della macchina, la programmazione della stampante, la configurazione dei file per la stampa, il supporto e l'orientamento delle parti e la post-elaborazione, tra le altre attività specializzate. 

Il trasferimento della tecnologia di 3D Systems aiuta i clienti di 3D Systems a ridurre i rischi derivanti dal cambiamento e a sperimentare subito la produttività della PA, con un time-to-market più rapido.