Soluções em plásticos de alta performance para fabricação de semicondutores e eletrônicos

A Ensinger é um fabricante global de soluções em plásticos de engenharia e alta performance para equipamentos e componentes de fabricação de semicondutores e eletrônicos. Nossos compostos, semiacabados usináveis e componentes acabados feitos de termoplásticos avançados possuem histórico comprovado em quase todas as principais ferramentas de semicondutores ao longo de todo o processo de fabricação, abrangendo desde processos úmidos, planarização química-mecânica, gravação por plasma, deposição, litografia, testes, montagem, encapsulamento e muito mais.

Cada etapa do processo de fabricação apresenta seus próprios desafios: desde temperaturas extremamente altas, exposição a produtos químicos altamente agressivos, exigências rigorosas de pureza, tolerâncias de projeto e usinagem extremamente apertadas, até o contato com plasma sob vácuo. Trabalhando em estreita cooperação com muitos dos principais fabricantes de equipamentos e sistemas, a Ensinger estabeleceu um portfólio dedicado de plásticos especializados para semicondutores que resistem às severas condições de processamento, ao mesmo tempo em que aumentam o desempenho das peças, minimizam contaminações e defeitos, e reduzem o custo total de propriedade.


BENEFÍCIOS DOS PLÁSTICOS ENSINGER PARA SEMICONDUTORES

Aumentando a confiabilidade operacional com materiais e componentes idênticos aos originais

Os materiais e peças da Ensinger para semicondutores são processados em conformidade com os requisitos de copy exact para semicondutores (também conhecidos como copy exactly ou CE) e com os controles de qualidade e contaminação mais rigorosos. Ter toda a cadeia de valor internamente — desde a inspeção da matéria-prima, compostagem, extrusão e moldagem por compressão, até usinagem e processamento adicional — possibilita rastreabilidade consistente e inspeções de qualidade específicas para semicondutores em cada etapa do processo.
Além disso, a integração completa da cadeia de valor permite uma gestão consistente de copy exact, abrangendo lockdowns e notificações de alteração em todos os principais processos internos. Dessa forma, a Ensinger garante o mais alto nível de limpeza e consistência de desempenho de qualidade, significativamente acima dos materiais padrão da indústria, contribuindo para operações confiáveis dos componentes de equipamentos de fabricação de semicondutores.

Example with our stock shape TECAPEEK CMF white

Ciclos de usinagem mais rápidos e melhoria do rendimento por meio de maior estabilidade dimensional

Os plásticos de alta performance são frequentemente usados em peças de equipamentos de fabricação de semicondutores que devem manter tolerâncias rigorosas durante a fabricação e após uso prolongado. Placas extrudadas, em particular, representam um grande desafio em termos de estabilidade dimensional necessária para atingir essas tolerâncias estreitas.
Por meio da otimização do processo de fabricação, a Ensinger conseguiu reduzir as tensões internas a níveis nunca antes alcançados. O resultado é uma nova geração de plásticos de alta performance capazes de atender às maiores exigências de aplicação do mercado.
A baixa tensão interna resulta em menor curvatura e empenamento durante a usinagem e operação. Isso é particularmente importante para peças usinadas a partir de chapas plásticas que exigem alto nível de planicidade. Além disso, essa característica de menor tensão interna permite maiores velocidades e avanços durante a usinagem. A necessidade de etapas intermitentes de recozimento entre operações também pode ser significativamente reduzida. O resultado é uma produção de peças mais rápida e melhor rendimento, o que reduz consideravelmente os custos.

Melhorando o rendimento de produção com materiais e componentes cuidadosamente filtrados e refinados

A fabricação de plásticos de alta performance, em particular PPS, apresenta um grande desafio na redução de defeitos visuais, como pontos pretos, riscos, marcas de fluxo e outras impurezas. Algumas aplicações exigentes requerem alta limpeza óptica da superfície da peça. Em certas aplicações de semicondutores, impurezas no material podem até causar efeitos prejudiciais que impactam o rendimento do processo. As linhas de produtos da Ensinger para fabricação de semicondutores são produzidas sob condições e especificações especiais, projetadas para minimizar os riscos de impurezas ou defeitos visuais.

Garantindo fornecimento confiável com capacidades globais de produção e entrega

Com capacidades de produção, armazéns e centros de suporte ao cliente em 33 localidades na Europa, Ásia e Américas, a Ensinger possui um histórico de classe mundial em segurança de fornecimento para nossos clientes em todo o mundo. Integrar todo o processo de fabricação sob o mesmo teto, desde a compostagem, moldagem e processamento adicional, permite minimizar os riscos de gargalos no fornecimento e gerenciar o desempenho de entrega de forma mais eficaz. Além disso, a parceria próxima e as garantias de fornecimento com fornecedores de matérias-primas de primeira linha permitem à Ensinger evitar atrasos na entrega. A Ensinger gerencia de forma eficiente o estoque e sistemas globais de planejamento de demanda para garantir alto nível de disponibilidade e desempenho de entrega de materiais para semicondutores na indústria.


SEMIACABADOS E PEÇAS ACABADAS PARA FABRICAÇÃO DE SEMICONDUTORES E ELETRÔNICOS


Produtos da Ensinger para a indústria de semicondutores

A Ensinger oferece um amplo espectro de semiacabados em plásticos de engenharia e alta performance para peças de equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos. Todos os plásticos de grau semicondutor são processados em conformidade com os requisitos de copy exact (também conhecidos como copy exactly ou CE) e com rigorosos controles de contaminação e qualidade, garantindo o mais alto nível de limpeza e consistência no desempenho de qualidade. Além disso, medidas especiais durante a produção asseguram baixa tensão interna e maior estabilidade dimensional durante a usinagem.
Com centenas de dimensões diferentes disponíveis em estoque, a Ensinger oferece a melhor diversidade para atender à demanda da indústria de semicondutores. Dessa forma, oficinas de usinagem podem escolher o tamanho mais próximo, economizando material e custos, permitindo reduções gerais no custo dos componentes. Os tamanhos de lote variam desde uma única peça para projetos de prototipagem até grandes lotes industriais. Armazéns ao redor do mundo mantêm extensivamente nossos materiais de grau semicondutor em estoque, garantindo que mesmo grandes quantidades sejam entregues no menor tempo possível ou “just-in-time”.

A Ensinger desenvolve e produz compostos especializados com foco em termoplásticos de engenharia e alta performance. Nossas soluções para equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos incluem materiais otimizados tribologicamente (menor desgaste, menor atrito) e materiais com características elétricas definidas.

A Ensinger produz filamentos feitos de plásticos de alta performance para impressão 3D. Existem materiais em estoque disponíveis, assim como a opção de desenvolver filamentos personalizados para prototipagem ou peças complexas usadas na fabricação de semicondutores e eletrônicos.

Peças acabadas da Ensinger para semicondutores

A Ensinger fabrica peças e conjuntos complexos para equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos em nossa rede global de oficinas de usinagem na Europa, Ásia e Américas. Nossas capacidades incluem usinagem, fresagem, microperfuração, colagem, acabamento, recozimento para usinagem de baixa tensão, gravação, montagem e processamento adicional. O rigoroso gerenciamento copy exact e a rastreabilidade garantem o mais alto nível de qualidade e consistência de desempenho.

A Ensinger fabrica peças de precisão e conjuntos completos para equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos em nossas unidades de moldagem por injeção. Nossas capacidades incluem moldagem por injeção de múltiplos componentes, insert molding/overmolding, montagem, fabricação de ferramentas, automação e processamento adicional.

Perfis plásticos já são utilizados em muitas aplicações na indústria de semicondutores. E o mercado está crescendo: perfis de plástico se destacam graças às suas vantagens mecânicas, térmicas e elétricas, combinadas com baixo peso. Em nossa sede em Nufringen, fabricamos perfis plásticos de alta precisão conforme especificações do cliente e podemos atender individualmente aos seus requisitos de geometria, dimensões e material.
Além dos perfis extrudados sob medida, também oferecemos perfis reforçados com fibras contínuas de alta resistência, que fabricamos internamente por meio de pultrusão termoplástica.

Teremos prazer em fornecer consultoria completa!

Além do nosso programa abrangente de semiacabados em estoque, também oferecemos tubos, tarugos e mangueiras personalizados para soluções na indústria de semicondutores. Aqui, fabricamos tubos personalizados especificamente adaptados à sua aplicação em nossa sede em Nufringen. Tubos personalizados são adequados para diversas aplicações em equipamentos de fabricação de semicondutores — teremos prazer em orientá-lo detalhadamente.


Soluções de propriedades para peças de equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos

As soluções de materiais da Ensinger para semicondutores oferecem melhorias, entre outras, nas seguintes áreas:

  • Muitos dos componentes em equipamentos de fabricação e teste de semicondutores e eletrônicos exigem materiais resistentes a altas temperaturas. Componentes em ambientes de temperatura elevada devem manter altas propriedades mecânicas e estabilidade dimensional, ao mesmo tempo em que minimizam a emissão de gases, lixiviação e geração de partículas. Os plásticos de alta performance da Ensinger, resistentes a altas temperaturas, podem ser utilizados em temperaturas de serviço de até 400 °C, dependendo das condições de operação. Plásticos de alta performance estão substituindo cada vez mais cerâmicas e quartzo em aplicações de alta temperatura devido ao menor risco de quebra, maior facilidade de usinagem e melhor desempenho em custo. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais e mais informações sobre soluções para melhorar a vida útil das peças e reduzir custos em ferramentas e equipamentos de teste para fabricação de semicondutores e eletrônicos.

    Resistência térmica de longo prazo

    Resistência térmica de curto prazo

    PI 300 °C 400 °C 
    PEEK 260 °C  300 °C 
    PTFE 260 °C  260 °C 
    PPS 230 °C  260 °C 
    PEI 170 °C  200 °C 
    PVDF 150 °C  150°C 
  • Mesmo as menores quantidades de moléculas estranhas, especialmente metais, podem causar degradação severa do processo e comprometer o rendimento. Especialmente em processos avançados com nós reduzidos, o uso de materiais ultralimpos em componentes de equipamentos é fundamental para minimizar a contaminação molecular no ar (AMC) e a contaminação por partículas causada por emissão de gases, lixiviação e desprendimento de partículas do material.
    As soluções de materiais da Ensinger para semicondutores são baseadas em polímeros de alta pureza selecionados, com histórico comprovado em componentes críticos de equipamentos de fabricação de semicondutores com contato com wafers. Além disso, toda a cadeia de valor — desde inspeção da matéria-prima, compostagem, moldagem e processamento adicional — é realizada sob condições e especificações especiais, projetadas para minimizar os riscos de impurezas. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais e mais informações sobre soluções para proteger ambientes e processos de ferramentas de semicondutores contra AMC e contaminação por partículas.

    [mg/kg]

    TECASINT

    TECAPEEK

    TECATRON

    TECADUR

    2011 4011 4111 CMP SX CMP PET CMP

    Alumínio (AI)

    1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1

    Cálcio (Ca)

    1 < 1 < 1 < 10 < 10 < 4 n.t.

    Cobre (Cu)

    < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 1 < 1 < 1 n.t.

    Ferro (Fe)

    0.43 0.24 0.21 < 4 < 3 < 2 < 1

    Magnésio (Mg)

    < 2 < 2 < 2 < 6 < 1 < 1 < 1

    Sódio (Na)

    < 3 < 3 < 3 n.t. n.t. n.t. n.t.

    Potássio (K)

    n.t. n.t. n.t. < 1 < 1 < 1 < 1
    Zinco (Zn) < 0.3 < 0.3 < 0.3 < 1 < 1 < 1 n.t.

    Teste de acordo com ICP-MS, níveis de concentração informados em ppm; (n.t.= não testado)

  • Diversos produtos químicos agressivos são usados para processar e limpar os wafers. Consequentemente, os componentes de ferramentas para processos úmidos precisam oferecer resistência química adequada para garantir o desempenho das peças, maximizar a vida útil dos componentes e minimizar os riscos de contaminação. A erosão da superfície da peça pode destruir sua forma líquida e contaminar o substrato com partículas. Além disso, a degradação química compromete as propriedades mecânicas e pode resultar em falhas críticas da peça.
    A Ensinger oferece uma ampla gama de plásticos com alta resistência química, adequados para quase todos os ambientes de processamento de wafers. Como orientação geral, a tabela a seguir fornece uma indicação da resistência a produtos químicos comuns usados em ferramentas de processo úmido, em temperatura ambiente e sem carga mecânica. A resistência química do plástico depende fortemente da temperatura e das condições de operação. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais e mais informações sobre resistência química e soluções para aumentar a vida útil das peças em ferramentas de processo úmido.

    Resistência química à temperatura ambiente

    Químico

    Fórmula

    Concentração [%]

    PI

    PEI 

    PEEK

    PPS

    PVDF 

    PTFE 

    PET 

    POM-C

    Água deionizada

    H2O - +  +

    Fluorídrico

    HF  50  + (+) 

    Ácido sulfúrico

    H2SO4  95-97  + (+) 

    Peróxido de hidrogênio

    H2O2  30 (+)   + (+) 

    2-propanol (isopropanol, IPA)

    CH3CHOHCH3  100  +

    Acetona

    CH3COCH3 100 (+)  (+)  

    Etanol

    (CH3)OCH3  95  +

    Ácido clorídrico

    HCI  37  +

    Solução de amônia

    NH3  25 (+)   

    Ácido ortofosfórico

    H3PO4  85  +

    Ácido nítrico

    HNO3  69 (+)   

    Ácido acético

    CH3COOH 100 (+)  (+)   +

    Comentário: + = bom, (+) = limitado; - = instável

  • O gerenciamento de descarga eletrostática (ESD) é fundamental para equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos, pois a atração de partículas por cargas elétricas ou a destruição de circuitos integrados por descargas podem afetar criticamente o rendimento. O amplo portfólio de plásticos eletricamente modificados da Ensinger possui histórico comprovado em processos de fabricação altamente sensíveis a ESD, como em componentes de movimentação de wafers, bandejas de transporte de chips, soquetes de teste de IC e suportes eletrônicos.
    A série ELS oferece plásticos condutivos com resistividade superficial de 10² – 10⁴ Ω/sq, permitindo que os materiais dissipem rapidamente a carga elétrica. A série ESD oferece plásticos dissipativos com resistividade superficial de 10⁶ – 10⁹ Ω/sq, possibilitando uma taxa de decaimento da carga estática mais lenta de forma controlada. A série SD oferece plásticos antiestáticos com resistividade superficial de 10⁹ – 10¹² Ω/sq, proporcionando a menor taxa de decaimento de corrente entre os plásticos eletricamente modificados.
    Além dos diferentes níveis de condutividade, uma ampla gama de polímeros com propriedades físicas e térmicas distintas permite que os clientes encontrem o material mais adequado às necessidades de suas aplicações. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais e mais informações sobre nossas soluções de gerenciamento de ESD.

  • Em processos de fabricação de semicondutores, como deposição a vapor, gravação a seco ou implantação iônica, os componentes dos equipamentos são expostos a plasma altamente agressivo e corrosivo sob condições de vácuo. Alguns processos de plasma operam com temperaturas acima de 250 °C, exigindo que os componentes ofereçam alta estabilidade térmica. O TECASINT 4111 natural, de grau semicondutor, foi desenvolvido pela Ensinger para oferecer resistência superior a plasma e temperatura em comparação com o PI padrão da indústria e outros plásticos de alta performance. Menor perda de peso e velocidade de corrosão em temperaturas elevadas permitem maior vida útil das peças, resultando em menos paradas para substituição. Além disso, a redução da contaminação do material possibilita um rendimento de processo significativamente melhor. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais e mais informações sobre soluções para aumentar o tempo de operação e o rendimento das ferramentas.

    Taxa de gravação
    Perda de peso
  • Muitos componentes em equipamentos de fabricação de semicondutores e eletrônicos exigem detalhes finos com tolerâncias rigorosas de projeto e usinagem. Por meio da otimização do processo de fabricação, os materiais de grau semicondutor da Ensinger apresentam baixos níveis de tensão interna, permitindo excelente estabilidade dimensional durante a usinagem e em operação. Além disso, nossos materiais de grau semicondutor são baseados em polímeros selecionados que oferecem altos níveis de estabilidade dimensional em termos de expansão térmica, absorção de água e estabilidade mecânica.
    Algumas aplicações de ponta, como soquetes de teste de IC e suportes de inspeção eletrônica, exigem peças usinadas com microfuros, em alguns casos menores que 0,1 mm. Como essas aplicações exigem perfis especiais de propriedades do material, a Ensinger desenvolveu um portfólio dedicado com micro-usinabilidade aprimorada e estabilidade dimensional. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais e mais informações sobre soluções para aumentar a precisão e a estabilidade das peças.

  • Muitos componentes em equipamentos de fabricação e teste de semicondutores e eletrônicos são expostos a altas velocidades de deslizamento e forças de pressão. A escolha do material correto é fundamental nessas aplicações, pois o desempenho ao desgaste do material impacta diretamente a vida útil da peça, os ciclos de substituição e os custos de manutenção. Além disso, alta abrasão e desprendimento de partículas podem causar contaminação excessiva dos wafers e reduzir significativamente o rendimento do processo. As soluções plásticas da Ensinger possuem histórico comprovado em componentes que exigem alta resistência ao desgaste, garantindo ao mesmo tempo altos níveis de limpeza. Entre em contato conosco para consultoria na seleção de materiais, dados tribológicos e informações adicionais sobre soluções para aumentar a vida útil das peças.

    Oxid slurry
    Probado en nuestros productos de formas
  • Para uma empresa que fornece globalmente para aplicações de alta tecnologia, apenas o mais alto nível de conformidade de produto é suficiente. Investimos continuamente em pesquisa e em estreita cooperação com fornecedores de matérias-primas e institutos de teste para nos manter à frente das exigências mais recentes. A pedido do cliente, podemos emitir declarações de conformidade para uma ampla gama de normas ambientais, como REACH, RoHS e outras. Entre em contato conosco para obter as informações mais recentes sobre a conformidade de nossos produtos.


Exemplos de aplicação

Carregador de Wafer

Injetado em PEEK natural
  • Tolerâncias estreitas
  • Alta pureza iônica e baixo desgaseamento
  • Alta estabilidade dimensional
  • High strength and stiffness
  • Boa resistência à abrasão

Anel de parada de borda CMP usinado a partir de tubo TECAPEEK SX natural

  • Alta pureza iônica
  • Em conformidade com Copy Exact
  • Alta resistência mecânica e rigidez
  • Boa resistência à abrasão
  • Alta estabilidade dimensional

Haste de vácuo para manuseio de wafer usinada em TECAPEEK ELS nano

  • Condutividade elétrica consistente, proteção ESD
  • Boa pureza iônica
  • Em conformidade com Copy Exact
  • Boa resistência ao impacto
  • Boa resistência à abrasão

Flange de alimentação de gás usinada em TECAPEEK ELS CF30 black

  • Condutividade elétrica consistente, proteção ESD
  • Alta resistência mecânica e rigidez
  • Alta resistência à fluência
  • Boa resistência à abrasão
  • Em conformidade com Copy Exact

Câmara de pulverização em batelada usinada em TECAFLON PVDF natural

  • Excelente resistência química
  • Redução de desperdício de material por usinagem a partir de tubo
  • Boa pureza iônica
  • Boa estabilidade dimensional, baixa absorção de água
  • Boa resistência mecânica em comparação com outros fluoropolímeros

Peça de fixação para limpeza de wafer único usinada em TECAPEEK ELS nano black

  • Condutividade elétrica consistente, proteção ESD
  • Alta resistência mecânica e ductilidade
  • Boa resistência à abrasão
  • Estabilidade dimensional durante a usinagem
  • Em conformidade com Copy Exact

Estudos de caso para semicondutores

Suporte de wafer

fabricado em TECAPEEK SX natural

Suporte para wafer em bancada úmida

As ferramentas de processo úmido usadas na fabricação de semicondutores utilizam várias peças plásticas, inclusive o suporte de wafer de bancada úmida, que deve resistir a combinações severas de produtos químicos usados para processar e limpar os wafers. Como o suporte de wafer mergulha vários wafers em diversos banhos de processamento químico, ele deve ser fabricado com materiais de alta resistência química, além de rigidez e estabilidade dimensional. O TECAPEEK SX natural é uma excelente opção de material que atende a esses requisitos e também oferece conformidade exata de cópia para maior confiabilidade.

Anel de fixação do wafer

fabricado em TECATRON SX natural

Anel de fixação de wafer de processo úmido

Os anéis de fixação de wafer são comumente usados durante o processo de fabricação de semicondutores para apoiar e posicionar com precisão o wafer. Os anéis de fixação devem oferecer alta resistência, estabilidade dimensional e resistência ao desgaste para manter as tolerâncias precisas de processamento e garantir um alto rendimento do wafer. A Ensinger oferece um amplo portfólio de soluções de materiais para anéis de fixação, incluindo a série SX, que apresenta a mais ampla gama de dimensões de tubos PEEK e PPS do setor.