Polymères à très haute performance pour les applications de fabrication de dispositifs à semi-conducteurs.
La production en grande quantité de dispositifs semi-conducteurs implique des environnements très différents et difficiles pour les pièces en polymère nécessaires à chaque étape du processus.
De la fabrication et de la manipulation des plaquettes à la production de puces électroniques et aux essais de dispositifs, les pièces fabriquées à partir de polymères ultraperformants de Drake Plastics jouent un rôle essentiel. Les facteurs de performance critiques pour ces matériaux comprennent la capacité à résister à l’exposition à des températures extrêmes basses et élevées, à supporter le plasma et les produits chimiques agressifs avec une érosion minimale et de faibles impuretés ioniques qui contribuent à des contaminants indésirables dans les processus, et à résister à des contraintes mécaniques élevées et à des contacts répétés par frottement. Les matériaux doivent également offrir une stabilité dimensionnelle et une qualité constantes dans les pièces de précision tout au long du cycle de vie d’un dispositif, afin d’éviter des variations dans les dimensions des pièces ou la composition des matériaux qui pourraient perturber la fabrication et les essais de semi-conducteurs à haut volume.
Drake a développé son offre de formes et de pièces moulées par injection en polymère à ultra-haute performance pour répondre aux exigences des applications qui sont essentielles pour soutenir la fabrication des semi-conducteurs. Les semi-produits en Torlon PAI et PEEK produits par Drake pour les pièces usinées de précision et les pièces moulées par injection sont résistants aux produits chimiques de traitement et au plasma dans des environnements sous vide. Ils conservent leur rigidité et les dimensions précises des pièces finies en dépit de variations de température extrêmes pouvant aller de niveaux cryogéniques à 500°F. Par rapport à d’autres polymères, ils offrent une résistance réduite à l’usure et à l’érosion dans de nombreux environnements afin de minimiser la contamination particulaire et les impuretés ioniques qui peuvent se déposer sur la plaquette de silicium en cours de fabrication, provoquant des courts-circuits et d’autres défauts.
Reconnu pour sa position de leader dans le domaine des pièces et formes en polymères à ultra hautes performances, Drake propose un portefeuille de grades de Torlon PAI et PEEK pour répondre efficacement aux différentes exigences des applications. Chacun d’entre eux possède des propriétés physiques et chimiques adaptées aux environnements de production de semi-conducteurs très différents. Associées à la variété inégalée de dimensions et de configurations de Drake, ces différentes qualités offrent des options permettant d’atteindre le meilleur équilibre possible entre performance et rentabilité.
Applications pour l'industrie des semi-conducteurs
- Pointes de réticule : Usiné à partir de la barre extrudée Drake 4200 PAI, ce matériau polymère haute performance répond au besoin d’une résistance exceptionnelle à l’usure, d’une faible teneur en impuretés ioniques et d’une bonne stabilité dimensionnelle.
- Quincaillerie de chambre : Les pièces usinées de précision, telles que les cames à douille filetée, sont fabriquées à partir de la barre Torlon 5030 extrudée par Drake pour sa grande résistance et sa stabilité sous charge. D’autres composants nécessitant moins de rigidité à haute température sont usinés en Drake 4200 PAI et Torlon 4203L.
- Sondes de chambre : Les composants usinés à partir de barres extrudées en PAI Drake 4200, Torlon 4203L, Torlon 5030 et PEEK résistent aux environnements de chambre, y compris le plasma, et permettent de surveiller le processus sans bruit électromagnétique ni interférence.
- Vis et inserts filetés pour les FOUP (Front Opening Unified Pods) entièrement en plastique : Les pièces en PEEK renforcé de fibres de carbone moulées par injection Drake offrent la résistance nécessaire à ces composants tout en éliminant le risque de contamination métallique sur les plaquettes de 300 mm lors du stockage et du transport au sein de l’usine.
- Douilles d’essai pour les essais de dispositifs finaux : Pour une résistance à long terme à la compression et à l’usure, les douilles d’essai à faible CLTE sont usinées à partir de Torlon 5030 et de Torlon 4203L fournis par Drake, dans de nombreuses configurations et de nombreux types. Drake produit également des matériaux sur mesure pour les prises de test afin de répondre à d’autres exigences spécifiques des clients, notamment les propriétés de dissipation électrostatique (ESD), un CLTE plus faible et une résistance à la compression plus élevée.
Au-delà des propriétés physiques des polymères à ultra-hautes performances, les conditions du processus de conversion de ces matériaux en semi-produits ou en pièces moulées par injection ont également un impact sur les performances des pièces dans les environnements de fabrication de semi-conducteurs. Les investissements de Drake dans le développement d’une véritable technologie de pointe en matière de contrôle de l’extrusion et du moulage par injection offrent une voie claire pour répondre aux exigences de « copie exacte » de manière cohérente et fiable. Un contrôle rigoureux des matières premières entrantes et de nos processus garantit une stabilité dimensionnelle constante des pièces finies de précision dans les conditions diverses et sévères rencontrées dans la production de circuits intégrés.
Une fois spécifiés pour une application, les produits Drake offrent également une qualité constante tout au long du cycle de vie de l’application, grâce au système rigoureux de gestion de la qualité de l’entreprise. système de gestion de la qualité AS9100D et à notre technologie unique de contrôle des processus.
Le développement continu de processus et de produits chez Drake est également motivé par les innovations simultanées de l’industrie des semi-conducteurs dans la conception des circuits intégrés, qui imposent de nouvelles dimensions et configurations plus efficaces des formes de stock dans les polymères à ultra-hautes performances. Notre gamme inégalée de tailles de formes en stock et notre capacité à développer de nouvelles dimensions plus grandes et plus petites de barres, de plaques et de tubes permettent aux ingénieurs de tirer parti des propriétés de ces polymères au fur et à mesure de l’évolution de la configuration de leurs pièces. En outre, la disponibilité des pièces scientifiquement moulées de Drake et les dimensions plus réduites des semi-produits dont les dimensions sont proches de celles des pièces finies contribuent de manière significative à la rentabilité en réduisant le gaspillage de matériaux lors de l’usinage.
Solutions Drake Plastics pour les applications exigeantes dans le domaine des semi-conducteurs
Les engins spatiaux habités et non habités bénéficient d’un grand nombre des propriétés qui ont fait des polymères à ultra-hautes performances de Drake Plastics un choix éprouvé pour les aéronefs. Mais si certains facteurs de performance sont communs, d’autres entrent en jeu à des niveaux plus intenses et d’autres encore sont totalement propres aux engins spatiaux. Il s’agit notamment du froid extrême, des effets de l’apesanteur et du risque de dégazage sous videdes transitions soudaines et sévères entre des températures élevées et basses, des propergols et des produits chimiques exotiques, ainsi que des contraintes, des vibrations et des charges plus élevées. Les matériaux Torlon PAI et PEEK sont tous deux à la hauteur de ces défis de performance pour les applications de matériaux dans les satellites et les véhicules spatiaux habités et non habités.
Les formes polymères à très haute performance de Drake pour les applications semi-conductrices répondent aux préoccupations concernant la contamination de la topographie des circuits à l’échelle nanométrique. Les semi-produits en PAI et PEEK Torlon de Drake présentent une excellente résistance aux produits chimiques de traitement et aux environnements des chambres à vide, avec un dégazage et un dépôt de particules minimes dus à l’érosion chimique des outils et des surfaces de fixation.
Les composants de test doivent respecter des tolérances critiques sur une large plage de températures, résister à l’usure et à des charges mécaniques élevées. Les exigences deviennent également plus strictes avec les innovations rapides dans la conception des circuits intégrés. Drake propose des grades de Torlon et de PEEK dotés des propriétés physiques et de la stabilité dimensionnelle nécessaires pour assurer des performances fiables et une longue durée de vie dans ces applications aux tolérances critiques.
