Übertreffen der hochpräzisen Anforderungen der Herstellung integrierter Schaltkreise: die Rolle der Vaisala Instrumente in Reinräumen

Kunde: China Electronics System Engineering CEFOF und Halbleiterhersteller Beijing Memory Technologies, Inc. (BJMT) 
Herausforderung: Einrichtung einer Reinraumumgebung mit einem Überwachungssystem, das in der Lage ist, strenge Temperatur- und relative Feuchtetoleranzen zu überwachen
Lösung: Vaisala HMT370EX, Vaisala HMT120 und Vaisala HMT330. Alle perfekt für anspruchsvolle Prozessbedingungen, um hervorragende Messungen bereitzustellen

Auf dem globalen Konsumgütermarkt steigt die Nachfrage nach integrierten Schaltkreisen weiter an. Wachsende Märkte für Produkte wie Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen, intelligente Antriebssysteme, intelligente Terminals und 5G bedeuten, dass diese Nachfrage in absehbarer Zeit nicht nachlassen wird.

Als Hochpräzisionsindustrie hat die Fertigung integrierter Schaltkreise äußerst strenge Anforderungen an den gesamten Produktionsprozess und die Umgebung. Vielleicht ist dies am wichtigsten, wenn es um die Notwendigkeit ordnungsgemäß konstruierter Reinräume für integrierte Schaltkreise geht. In Fabriken für integrierte Schaltkreise muss das Bedienpersonal dicht schließende Schutzkleidung und Überziehschuhe tragen und dann mehrere getrennte, isolierte Tore passieren, bevor es den Reinraum betritt. Darüber hinaus muss die Umgebung in Reinräumen für integrierte Schaltkreise hinsichtlich Faktoren wie Temperatur und Feuchte sorgfältig überwacht und kontrolliert werden.

Höhere Reinraumstandards erfordern genauere Überwachung 

China Electronics System Engineering (CEFOC) war eines der ersten Unternehmen in China, das sich auf die Installation elektrischer und mechanischer Reinraumgeräte spezialisiert hat. Das Unternehmen bietet umfangreiche, schlüsselfertige technische Dienstleistungen. Diese umfassen Entwurf, Beschaffung, Projektmanagement, Konstruktion und Facility Management sowie die Herstellung von Produkten im Zusammenhang mit Reinraumprozessen für Fertigungsunternehmen für integrierte Schaltkreise. 

Im Jahr 2021 benötigte der Halbleiterhersteller Beijing Memory Technologies, Inc. (BJMT) neue Reinräume für integrierte Schaltkreise. Das Unternehmen hatte spezifische Anforderungen an eine hochpräzise und hochstabile Umgebungsüberwachung. In enger Zusammenarbeit bei diesem Projekt installierten CEFOC und Vaisala erfolgreich den industriellen Vaisala Temperatur- und Feuchtemesswertgeber HMT330, den eigensicheren Vaisala Temperatur- und Feuchtemesswertgeber HMT370EX und den Vaisala Temperatur- und Feuchtemesswertgeber HMT120 im Reinraum der neuen BJMT-Reinräume. BJMT berichtet, dass alle Vaisala Instrumente und Messwertgeber seit der Installation stabil funktionieren und genau messen. 

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Der Vaisala HMT330 liefert genaue Messungen in rauen Umgebungen und unter anspruchsvollen Bedienungen. Er lässt sich auch für verschiedene Anwendungsumgebungen anpassen, um unterschiedliche Kundenanforderungen zu erfüllen.

Vaisala Messgenauigkeit bietet überlegene Leistung

Die Herstellung der neuen, kleineren 28-nm-Chips erfordert eine Reinraumumgebung mit einer Genauigkeit der Temperaturmessung von maximal ±0,3 °C und einer Messgenauigkeit der relativen Feuchte von maximal ±3 %. Bei Überschreitung der Temperatur- und Feuchteparameter, werden Ertrag, Leistung und Zuverlässigkeit des Produkts für integrierte Schaltkreise erheblich beeinträchtigt. Zhang Qi, Marketing Management Center General Manager bei CEFOC, kommentiert: „Die Messgenauigkeit von Vaisala Produkten erfüllt nicht nur die Konstruktionsstandards für Reinräume in vollem Umfang, sondern schränkt auch den Bereich der Standardfehler deutlich ein. Er wird auf ein Drittel des Referenzfehlers reduziert, d. h. Feuchte ±1 % und Temperatur ±0,1 °C, wodurch ein zuverlässiger Betrieb des Reinraums gewährleistet wird.“ Zhang Qi fügt hinzu: „Hinsichtlich Genauigkeit und Stabilität des Projekts insgesamt sind die Vaisala Messgeräte die ideale Wahl.“

Zhang Qi fährt fort: „Bereits im Jahr 2020, während der Angebotsphase des BJMT-Reinraumprojekts, wussten wir, dass die Vaisala Produkte die anspruchsvollen Anforderungen des Kunden an die Temperatur- und Feuchtemessung vollständig erfüllen können. Aus diesem Grund umfasste unser Angebot Vaisala Messinstrumente, und seitdem hat sich unsere Zusammenarbeit mit Vaisala weiter vertieft. Die Messgenauigkeit von Vaisala Produkten entspricht nicht nur vollständig den Konstruktionsstandards für Reinräume, sondern schränkt auch den Bereich der Standardfehler deutlich ein. Dieser wird auf ein Drittel des Referenzfehlers reduziert, d. h. Feuchte ±1 % und Temperatur ±0,1 °C. Dies gewährleistet den zuverlässigen Betrieb des Reinraums. So sind die Vaisala Messgeräte ideal für dieses Projekt geeignet.“

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Der Vaisala HMT370EX verursacht selbst bei unsachgemäßem Gebrauch oder Fehlfunktion keine Unfälle oder Geräteschäden. Das Produkt hat bis heute eine Reihe von Eigensicherheitszertifikaten erhalten. Neben der Messung von relativer Feuchte und Temperatur unterstützt der HMT370EX auch die Ausgabe anderer Feuchteparameter wie Taupunkttemperatur, Feuchttemperatur, absolute Feuchte, Mischungsverhältnis, Wasserkonzentration, Wassermassenanteil, Wasserdampfdruck und Enthalpie.

Termingerechte Lieferung ebenso wichtig wie erhöhte Präzision

Bei hochpräzisen Konstruktionsprojekten wie diesem kann Pünktlichkeit genauso wichtig sein wie die Präzision der zu installierenden Technik. Es gibt oft einen engen Lieferzeitplan für Produkte und Materialien, die für ein Projekt benötigt werden. Das Fehlen eines wesentlichen Materials wirkt sich direkt auf den gesamten Zeitplan aus.

Die globale COVID-19-Pandemie hat die Verfügbarkeit von Produkten noch unsicherer gemacht. Deshalb war eine rechtzeitige Lieferung umso wichtiger. Der Projektzyklus für BJMT hat sich als sehr eng gestaltet, und hochwertige Messprodukte waren entscheidend für den termingerechten Abschluss des Projekts. Trotz Lieferengpässen garantierten Vaisala und seine Händler die für das Projekt erforderlichen Produkte, noch bevor der formelle Kaufvertrag unterzeichnet wurde. Vaisala stellte die vollständige Koordination interner und externer Ressourcen sicher, um die wichtigsten Produkte zum vereinbarten Zeitplan zu liefern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Vaisala Produkte durch die Erfüllung der anspruchsvollen Anforderungen der hochpräzisen Fertigung integrierter Schaltkreise nicht nur die Konstruktionsstandards für Reinräume vollständig erfüllen, sondern auch den Bereich der Standardfehler deutlich einschränken. Dieser wird auf ein Drittel des Referenzfehlers reduziert. Somit haben sich Vaisala Messinstrumente zur idealen Wahl für das Reinraumprojekt von BJMT etabliert. Dank schneller Reaktion – selbst über einen Ozean hinweg und bei ausgedehnten Beschaffungsengpässen – wurde eine pünktliche Lieferung gewährleistet.

Wie Zhang Qi es ausdrückt: „Vaisala gewann auch die Gunst und das Vertrauen von CEFOC dank seiner stabilen und zuverlässigen Produktleistung, seiner hervorragenden Produkte und seines schnell reagierenden Services. Wir sind zuversichtlich, dass Vaisala in naher Zukunft eine noch engere strategische Zusammenarbeit mit CEFOC eingehen wird. Dadurch sollen die Marken beider Seiten eine noch stärkere Präsenz in Konstruktions- und Anwendungsszenarien für präzisere Produkte aufbauen können.“

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Der Vaisala HMT120 wird in der Anlage montiert, mit noch angebrachtem Bildschirmschutzaufkleber. Der HMT120 ist ein für Reinräume und ähnliche Umgebungen entwickelter Temperatur- und Feuchtemesswertgeber mit intelligenten Messsonden, die vor Ort ausgetauscht werden können, um die Messungen einfach nachzuverfolgen.