A produção de semicondutores exige muito da tecnologia de medição de pressão. Neste tipo de produção, os transdutores de pressão, por exemplo, são implantados em um design de UHP “Ultra High Purity”, ou seja, ultra-alta pureza. Este artigo aborda o motivo pelo qual esses instrumentos de alta qualidade são necessários e quais propriedades eles devem ter.
Durante a produção de semicondutores, os transdutores de pressão são expostos a gases altamente agressivos, tóxicos ou mesmo pirofóricos, ou seja, gases inflamáveis à temperatura ambiente. Isso se aplica, por exemplo, à “deposição química em fase vapor” (sigla em inglês CVD, Chemical Vapour Deposition), na qual o material da camada é depositado em um substrato de silício. Em vista das etapas sensíveis do processo, todo o processo de fabricação dos circuitos microscópicos dos chips modernos deve ser altamente puro. Além disso, não deve haver risco de vazamento de gás.
Para aplicações na indústria de semicondutores, a WIKA desenvolveu os transdutores de pressão UHP da série WU. Em relação à segurança das pessoas e do meio ambiente, bem como à produção regular, três critérios são fundamentais para esses sensores:
Os transdutores de pressão UHP da série WU da WIKA atendem aos critérios de aplicação da produção de semicondutores.
Pureza
Durante a produção dos transdutores de pressão UHP, é fundamental manter o mais alto nível de limpeza e higiene para eliminar qualquer risco de contaminação. Os transdutores para a produção de semicondutores são, portanto, fabricados em um local limpo de acordo com a norma ISO 5. Um processo de dupla limpeza é realizado para remover os resíduos da produção: primeiro com água destilada e depois com isopropanol. Após a secagem, segue-se outro enxágue, desta vez com gás ultrapuro. O instrumento é então embalado duas vezes: este “empacotamento duplo” permite que os transdutores de pressão sejam introduzidos de forma limpa na sala limpa do cliente.
Estanqueidade
Todos os produtos UHP possuem taxas de vazamento extremamente baixas. Isso é possível por meio de processos de soldagem orbital cuidadosamente controlados. Para garantir tal segurança, todos os instrumentos passam por um teste de vazamento de hélio. Atenção especial é dada à conexão entre os transdutores de pressão UHP e a aplicação, especialmente a vedação. Os vedantes de polímero convencionais estão fora de questão devido aos requisitos de pureza. A razão disso é que, com esses vedantes, ocorre vazamento de gás, contaminando o processo. Por isso, a alternativa consiste em conexões roscadas com lábios de vedação entre os quais é colocada uma vedação metálica. Essa vedação é feita de um material mais macio do que a própria conexão roscada e, portanto, se adapta ao contorno do lábio de vedação. Assim, a conexão do processo é segura.
Material
Devido ao nível de pureza necessário na produção de semicondutores, os transdutores de pressão UHP devem manter uma qualidade de superfície equivalente. Isso é possível usando um aço inoxidável especificamente homogêneo e sem inclusões. Esse material, conhecido como “double melt” (derretimento duplo), obtém suas propriedades de alta qualidade por meio da fusão a vácuo. O eletropolimento garante uma superfície lisa e uniforme das partes úmidas ou molhadas. Para isso, as peças são colocadas em uma solução eletrolítica e conectadas como um ânodo. A reação eletroquímica a este processo tem um efeito duplo: causa remoção de material, resultando em uma superfície com rugosidade superficial média ≤ 13 µm. Ao mesmo tempo, é formada uma camada de óxido que torna a superfície passiva. As peças de aço inoxidável apresentam, portanto, maior resistência à corrosão.
Observação
Para mais informações sobre nossos transdutores de pressão UHP, visite o site da WIKA. Em caso de dúvidas, entre em contato conosco, ficaremos felizes em ajudar.