ספריית פגמים במוצרי סיליקון

כל קו ייצור נתקל בפגמים בסיליקון. מה שחשוב הוא כמה מהר נמצא את שורש הבעיה ונתקן אותה.

הבנת הגורמים הבסיסיים לסימני זרימה, הבזקים, בועות, חריכה וקרעים עוזרת למהנדסים לזהות ולתקן במהירות בעיות ביציקת סיליקון.

כשהתחלתי לעבוד על יציקת סיליקון, חשבתי שפגמים הם אקראיים. אבל אחרי שסקרתי מאות תבניות וסבבי ייצור, למדתי שכל פגם עוקב אחר דפוס - אם אפשר לעקוב אחריו, אפשר לתקן אותו.

סיווג פגמים וקריטריונים לשיפוט?

לפני פתרון פגמים, עלינו לזהות ולסווג אותם נכון. הערכה שגויה של פגם מובילה לבזבוז זמן ולנקיטת צעדי נגד שגויים.

ניתן לסווג פגמי סיליקון לפי מראה חזותי, דפוס הופעה ושלב התהליך כדי לקבוע את שורשם.

אנו בדרך כלל מסווגים פגמים לקטגוריות שטחיות, פנימיות ומבניות. לכל אחת מהן יש אינדיקטורים ויזואליים ושיטות בדיקה ספציפיות.

טבלת סיווג פגמי סיליקון

לכל פגם יש טווח סבילות המוגדר בתקן המראה. לדוגמה, סימן זרימה של 0.2 מ"מ על משטח שאינו נראה לעין עשוי להיות מקובל, אך אותו הדבר על משטח איטום מהווה דחייה.

מנגנוני פגם אופייניים?

לכל פגם יש סיבה מכנית או כימית. הבנת אופן היווצרותם מאפשרת פתרון בעיות מהיר יותר במהלך הייצור.

סימני זרימה, הבזקים, בועות, חריכה וקרעים נובעים מתהליך ספציפי או ממנגנונים הקשורים לתבנית.

1. סימני זרימה

סימני זרימה מופיעים כקווים גליים או מפוספסים על פני השטח.

2. פלאש

הבזק מתרחש כאשר סיליקון דולף דרך קווי פרידה או פתחי אוורור.

3. בועות

בועות נוצרות עקב לכידת אוויר או גזים נדיפים.

4. לוהט

חריכה יוצרת סימנים כהים ושרופים או שינוי צבע על פני השטח.

5. דמעות

קרעים מתרחשים במהלך פירוק התבנית או תחת לחץ.

מיפוי של פרמטרי תהליך וגורמי עובש?

פגמים אינם מתרחשים באופן אקראי - הם קשורים לפרמטרי תהליך ולתנאי תבנית. מיפוי עוזר להמחיש את הקשרים הללו בצורה ברורה.

קישור פרמטרי תהליך עם סוגי פגמים חושף תלויות נסתרות ומאפשר אופטימיזציה ממוקדת.

כאשר חקרתי בועות חוזרות בתבנית שסתום רפואי, יצרתי דיאגרמת עצם דג המקשרת בין טמפרטורה, אוורור וזרימת חומר. שורש הפעולה התברר כתזמון ואקום לא אחיד - ולא הסיליקון עצמו.

דוגמה למיפוי פרמטרים-פגמים

מדוע בקרת הפלאש חוזרת על עצמה?

הבזק נוטה לחזור על עצמו כאשר משטחי איטום מתכלים עם הזמן או כאשר מפעילים מתאימים את לחץ ההזרקה מעבר לחלון המאושר. תחזוקה שוטפת ונעילת פרמטרים של המכונה מונעים הישנות זו.

לוקליזציה מהירה ושיטות ניסיוניות?

זמן הוא קריטי במהלך הייצור. גישת פתרון בעיות מובנית עוזרת למהנדסים לזהות את מקור הפגם מהר יותר.

לוקליזציה שיטתית באמצעות דגימה, ניתוח מקטעים וניסויים מבוקרים מצמצמת את שורש המחלה ביעילות.

במהלך ניסוי תבנית חדש, מצאנו בועות אקראיות רק בחלל #3. על ידי בידוד חלל זה והרצת בדיקה תחת תזמוני ואקום שונים, אישרנו פתח אוורור חסום ליד השער. המפתח הוא לאמת משתנה אחד בכל פעם.

שיטת פתרון בעיות שלב אחר שלב

1. לְהַגדִיר הפגם בתיעוד תמונות ומיפוי מיקום.
2. לְשַׁחְזֵר הבעיה באופן עקבי תחת הגדרות מבוקרות.
3. לְנַתֵחַ משתנים כגון טמפרטורה, ואקום ולחץ.
4. לְנַסוֹת עם שינוי אחד בכל פעם (מבחן DOE או מבחן משתנה יחיד).
5. לְאַמֵת הפעולה המתקנת עם לפחות שלוש ריצות יציבות.

מה הקשר בין שריפה לזמן שהייה?

חריכה לעיתים קרובות גוברת באופן אקספוננציאלי עם זמן השהייה ארוך יותר. כאשר סיליקון נשאר בחלל המחומם זמן רב מדי, זרזים של מי חמצן או פלטינה מתכלים, וגורמים לשינוי צבע וריח. קיצור זמן השהייה אפילו ב-10% יכול למנוע לחלוטין את החריכה.

תוכנית בקרה מונעת?

הפתרון הטוב ביותר הוא מניעה. לאחר שסיבות השורש ידועות, תוכניות בקרה סטנדרטיות יכולות למנוע הישנות של ליקויים.

תוכנית בקרה מונעת מקשרת כל סוג פגם לנקודות הבקרה שלו בתהליך, בעובש ובתחזוקה.

במפעל שלי, בנינו "מטריצת מניעת פגמים" לאחר ניתוח מאות רישומי ייצור. על ידי מעקב יומי אחר בלאי התבנית וניטור טמפרטורת הייבוש, הפחתנו את ההבזקים והבועות ב-60% תוך חודשיים.

דוגמה לתוכנית בקרה מונעת

תוכנית מניעה טובה כוללת גם אימות תהליכים וגם הכשרת מפעילים. עקביות מושגת רק כאשר כולם פועלים לפי אותו סטנדרט.

סיכום

כל פגם בסיליקון מספר סיפור. כאשר אנו מבינים את הסיבה שלו ומקשרים אותו למשתני תהליך, פתרון בעיות הופך לשיטתי וצפוי - ולא ניחושים.

רוצה לפתור את פגם הסיליקון שלך מהר יותר?

שלח את שלך תמונות פגמים ו רשומות פרמטרים לצוות ההנדסה שלנו, ונשלח בחזרה רשימת בדיקה מותאמת אישית לפתרון בעיות כדי לעזור לך להחזיר את הייצור היציב ב סיליקון RuiYang.