Crucial para el mundo digital que conocemos hoy, los fabricantes de chips y de equipos de semiconductores operan bajo procesos sumamente detallados dentro del área de producción de los chips que permiten que nuestros teléfonos inteligentes, televisores, dispositivos médicos y sistemas militares (entre muchas otras cosas más) funcionen como deberían.
Para aquellos que fabrican tanto equipo de semiconductores como los chips, la capacidad de documentar y rastrear el movimiento de sus productos a lo largo de la línea de ensamble y la cadena de suministro son elementos críticos para un proceso exitoso.
¡Siga leyendo para descubrir por qué la trazabilidad es importante en esta industria de vanguardia!
¿Los errores de los operadores son inevitables o prevenibles?
¿Cuántas veces ha escuchado la expresión “Nos equivocaremos porque sólo somos humanos”?
Si bien esta es una declaración precisa, cometer errores al producir los semiconductores no sólo es extremadamente costoso, sino que podría tener un gran impacto en la tasa de producción... especialmente si se considera que algunos de estos chips tardan meses en producirse.
Todos sabemos que el proceso de fabricación para transformar placas de silicio en chips está casi 100% automatizado, pero el ensamble de los equipos de producción utilizados para fabricar dichos chips no suele estarlo.
En muchas plantas, la fabricación de equipos de producción de semiconductores actualmente requiere miles de tornillos que coloca un operador (proceso de ensamble manual). Independientemente del propósito del equipo (pulido, grabado, deposición, inspección, etc.), la expectativa es que todos y cada uno de los tornillos se deben apretar correctamente para garantizar el correcto desempeño del equipo de producción.
Los procesos sensibles, como las máquinas CMP, fácilmente podrían requerir más de 100 sujetadores por cabezal de pulido. Para fines de control de calidad o en caso de cualquier reclamo de calidad, pueden surgir preguntas similares a las siguientes:
- "¿Cómo verificar si cada uno de estos tornillos estaba bien apretado?"
- "¿Cómo asegurarse de que el operador no se salte ninguna posición del ensamble?"
Es bastante obvio ver cómo este tipo de procesos podrían beneficiarse enormemente de la implementación de un sistema o solución de ensamble que proporcione una trazabilidad completa. Se pueden evitar varios problemas de calidad, como tornillos flotantes o faltantes, roscas cruzadas o salidas de broca utilizando herramientas inteligentes que no sólo aseguran la calidad del apriete, sino que también brindan análisis de datos y una trazabilidad completa.
Usando la herramienta inalámbrica Tensor STB de Atlas Copco como ejemplo, el proceso de ensamble podría comenzar con el operador escaneando el número de serie de la unidad que automáticamente seleccionará una secuencia de ensamble.
La secuencia de ensamble permitirá al operador no sólo contar los tornillos, sino también cambiar entre diferentes programas si es necesario.
El operador puede estar seguro de que cada uno de los tornillos está correctamente ensamblado gracias a la información visual proporcionada a través de la pantalla de la herramienta. Finalmente, toda la información de apriete se informará y registrará en una base de datos con fines de calidad.
La complejidad no sólo se enfrenta durante la producción de equipos de semiconductores, sino también cuando estas máquinas necesitan mantenimiento preventivo.
Para la producción de las láminas que finalmente se convierten en chips, la industria de los semiconductores se basa en una serie de procesos entrelazados extremadamente complejos que requieren numerosos puntos de control y pasos de validación.
La primera parte de la ecuación es garantizar que estas máquinas fueron ensambladas correctamente para que el desempeño del equipo durante la producción cumpla con las expectativas. La segunda parte está relacionada con mantener el equipo en funcionamiento, lo que requiere (entre otras cosas) realizar un mantenimiento preventivo de acuerdo con las especificaciones establecidas en el manual.
El tiempo de inactividad inesperado o la falla del equipo de producción para cualquier fabricante en cualquier industria puede ser catastrófico, pero puede ser especialmente dañino para aquellos en la industria de semiconductores. ¿Cómo realizar un mantenimiento preventivo asegurándose de que el operador siga todos y cada uno de los pasos de este proceso? ¿Cómo registrar que el operador realizó estas tareas? Y lo más importante, ¿cómo verificar que cada tornillo se haya quitado y vuelto a montar de acuerdo con las especificaciones?
Aquí es donde la implementación de nuestras soluciones integrales de software, como ToolsNet 8 y/o Scalable Quality Solution (SQS) de Atlas Copco, puede resultar beneficiosa tanto para la trazabilidad como para el mantenimiento preventivo.
Tomemos nuevamente el proceso de pulido de planarización químico-mecánica (CMP) como ejemplo.
Para realizar el Mantenimiento Preventivo (PM) en este equipo, el operador debe seguir varios pasos como:
- Remover +100 tornillos en una secuencia específica
- Quitar y reemplazar algunos componentes
- Volver a ensamblar los +100 tornillos en un patrón específico
- Calibrar
- Realizar pruebas
Cuando el Mantenimiento Preventivo se realiza manualmente, no es raro escuchar que los técnicos se quejan de sufrir lesiones y dolores musculares como resultado de las llaves dinamométricas manuales. Este proceso es bastante extenso, por lo que puede demorar más de 2 horas debido a la cantidad de sujetadores que se deben quitar y volver a ensamblar, lo que crea un proceso de baja productividad que también genera un tiempo de inactividad extenso en la línea.
Imagine que en lugar de realizar un Mantenimiento Preventivo manual, se instala un carro de herramientas móvil de Atlas Copco en la línea con todo el equipo y los accesorios necesarios para realizarlo con calidad y alta productividad. Este tipo de estación no es poco común en la industria de semiconductores y generalmente incluye soluciones como:
- Herramientas inalámbricas
- PC industrial para guía del operador y recopilación de datos
- Otros accesorios para fines de retroalimentación al operador
El uso de las herramientas de batería inteligente evitará que el operador sufra lesiones y, al mismo tiempo, la combinación de la herramienta más la solución de guía del operador (SQS) garantizará la correcta ejecución de este mantenimiento.
Finalmente, utilizando ToolsNet 8 (solución de gestión de datos), los usuarios pueden registrar los valores de cada uno de los aprietes; permitiendo a los usuarios no sólo almacenar esta información, sino también ejecutar informes con fines de calidad siempre que sea necesario.
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