Aumentar el rendimiento, la productividad y la confiabilidad de los equipos de capital de semiconductores

Los OEM de semiconductores se ven presionados para mejorar sus capacidades litográficas a medida que los tamaños de los paquetes de microchips siguen disminuyendo. Al trabajar con el Grupo de innovación de aplicaciones de 3D Systems y las soluciones de fabricación aditiva en metal, los OEM de semiconductores y los proveedores de primer nivel como Wilting están aprovechando los beneficios de los componentes de semiconductores optimizados en la carrera hacia una mayor resolución, con consultas específicas de la aplicación sobre el diseño para optimizar el rendimiento y la capacidad de fabricación. 

La fabricación aditiva en metal permite el diseño y la fabricación de componentes altamente optimizados. Cuando se aplica a equipos de procesamiento de discos y litografía de semiconductores, las piezas complejas de AM en metal, como colectores, tablas de discos, sistemas de manipulación de discos, flexiones y soportes mejoran el rendimiento y la confiabilidad de la pieza. Estas mejoras permiten los avances de la precisión del sistema a nivel de nanómetro, y una mayor velocidad y rendimiento que, en última instancia, resulta en más discos procesadas y un costo total de propiedad mejorado. 

Junto con Wilting y 3D Systems, los fabricantes de equipos originales (OEM) de semiconductores pueden realizar muchas mejoras de diseño y rendimiento en plazos mucho más cortos al aprovechar la guía de diseño de AM de los ingenieros de aplicaciones de 3D Systems y la producción de precisión de Wilting. Ahora es posible crear y probar rápidamente los componentes semiconductores complejos con un camino probado hacia la producción.  

Por ejemplo, los colectores diseñados para la fabricación aditiva, como la pieza de la imagen que se muestra aquí, optimizan el flujo de fluidos y gases para reducir las caídas de presión y minimizar las vibraciones y alteraciones mecánicas. Con frecuencia, la fabricación tradicional produce piezas grandes y pesadas que provocan el estancamiento del flujo y conexiones poco confiables que afectan de manera negativa al rendimiento del sistema. Las ventajas de utilizar la fabricación aditiva para las aplicaciones de semiconductores incluyen las siguientes: 

• Flujo de fluido optimizado. Es posible reducir las fuerzas de alteración inducidas por el líquido hasta un 90 % con las soluciones de AM. 

• Volumen y peso reducidos. El peso ligero de la fabricación aditiva puede reducir el peso hasta un 50 %, y optimizar las demandas de volumen en espacios limitados en comparación con la fabricación convencional. 

• Mayor confiabilidad. En comparación con un ensamblaje de colectores de fabricación tradicional (más de 20 piezas), la fabricación aditiva puede ofrecer una única pieza monolítica para aumentar la confiabilidad, y mejorar la fabricación y el rendimiento. 

La asistencia en la producción a través del Centro de Innovación para el Cliente de 3D Systems proporciona servicios de fabricación aditiva de alta calidad y precisión junto con procesos patentados para una limpieza óptima de las partículas. Este servicio ofrece piezas metálicas que cumplen con los requisitos de los ambientes estériles y son aptas para su uso en equipos de procesamiento de discos y litografía. 

Wilting ha podido adquirir con el tiempo su experiencia en el posmecanizado, el postprocesamiento y el ensamblaje de piezas impresas en 3D gracias a su asociación con 3D Systems. A medida que esta asociación continúa, también ha demostrado la demanda de fabricación aditiva con la base de clientes de Wilting. 

Incluso con un sistema de AM en instalaciones propias, Wilting prevé que la demanda de piezas de metal impresas no tardará en superar la capacidad interna. “Nuestra relación con 3D Systems continuará desarrollando nuevos negocios con efecto inmediato, ya que 3D Systems amplía nuestra capacidad con la asistencia en la producción en exceso a medida que crece el negocio”, dijo Kannekens. 

Después de aumentar la demanda de piezas complejas de AM entre sus clientes, Wilting seleccionó la DMP Flex 350 de 3D Systems para realizar la impresión en metal de alta calidad en las instalaciones propias. El mejor nivel de oxígeno de su clase (<25 ppm) y la atmósfera inerte de la tecnología de AM en metal de 3D Systems garantizan piezas excepcionalmente resistentes y precisas de gran pureza química en titanio, acero inoxidable, aluminio o aleación de níquel.  

La DMP Flex 350 es una solución de AM en metal integrada que combina una arquitectura de impresora modular de alto rendimiento con el software de impresión 3D todo en uno 3DXpert® y un conjunto de materiales LaserForm® ampliamente probados. Wilting puede aumentar su capacidad con la DMP Flex 350 agregando impresoras adicionales cuando esté lista.

A través de la transferencia de tecnología, los ingenieros de 3D Systems comparten conocimientos y ofrecen capacitación a los nuevos clientes de impresoras para optimizar y acelerar su transición a la AM y proteger su inversión. Esto aprovecha los archivos y procesos de impresión desarrollados previamente e incluye la administración profesional de cuentas, la consultoría, la capacitación en los procesos de producción de AM calificados previamente y la instalación. Para Wilting, la transferencia de tecnología se ha centrado en los procesos y las estrategias de impresión, como el funcionamiento de la máquina, la programación de la impresora, la configuración de los archivos para la impresión, la compatibilidad y orientación de las piezas, y el postprocesamiento de las piezas, entre otras tareas especializadas. 

La transferencia de la tecnología de 3D Systems ayuda a sus clientes a disminuir los riesgos inherentes al cambio y a experimentar la productividad de AM de inmediato, con un tiempo de comercialización más rápido.