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Che cosa sono i semiconduttori?
Come funzionano i semiconduttori?
Qual è l'importanza dei semiconduttori nella nostra vita quotidiana?
Come vengono spediti i wafer di silicio?
Qual è il modo migliore per spedire wafer semiconduttori?
La soluzione migliore per prevenire danni alla consegna – Indicatore di impatto 2
I semiconduttori sono componenti essenziali dei dispositivi elettronici e consentono progressi nelle comunicazioni, nell'informatica, nell'assistenza sanitaria, nei sistemi militari, nei trasporti, nell'energia pulita e in un'ampia gamma di altre applicazioni.
Alcuni anni fa, lo staff di Popular Mechanics ha avviato un test per determinare come diverse compagnie di spedizione avrebbero gestito le spedizioni di sensori. "Un risultato scoraggiante", hanno scritto gli autori, "è stato che quando i nostri pacchi erano etichettati come 'Fragile' o 'Questo lato in alto', subivano maggiori maltrattamenti". Il pacco veniva capovolto di più e registrava picchi di accelerazione superiori alla media durante i viaggi per i quali avevamo richiesto una gestione speciale.
Nessuna azienda high-tech esporrebbe consapevolmente una spedizione a danni durante il trasporto, ma molte non adottano nemmeno le misure precauzionali più elementari per evitarli. Tra queste, una revisione periodica delle pratiche di imballaggio delle spedizioni e la comprovata esperienza del partner di spedizione in materia di protezione delle spedizioni.
Dopo una ricerca approfondita, il nostro cliente ha trovato in Impact Indicator 2 un partner con la stessa passione per il servizio clienti e la tecnologia della supply chain. Di seguito sono riportati i consigli di base per la spedizione e i punti chiave per spedire in sicurezza chip semiconduttori e wafer di silicio.
I semiconduttori , noti anche come circuiti integrati (CI) o microchip, sono realizzati a partire da elementi puri come il silicio o il germanio, o da composti come l'arseniuro di gallio. Piccole quantità di impurità vengono aggiunte a questi elementi puri in un processo noto come drogaggio, causando notevoli variazioni nella conduttività del materiale.
Tra il conduttore e l'isolante si trova una sostanza semiconduttrice. Regola e gestisce il flusso di corrente elettrica nei dispositivi e nelle apparecchiature elettroniche. Di conseguenza, è diventato un componente popolare dei chip elettronici utilizzati nei componenti informatici e in un'ampia gamma di dispositivi elettronici, tra cui le memorie a stato solido.
L' industria dei semiconduttori è l'insieme delle aziende impegnate nella progettazione e fabbricazione di semiconduttori e dispositivi a semiconduttore, come transistor e circuiti integrati; ecco la semplice catena di produzione verticale.
I prodotti front-end consentono la fabbricazione, il trasporto e la lavorazione automatizzati di wafer di semiconduttori, garantendo al contempo un elevato livello di protezione meccanica e fisica. I contenitori per il trasporto e la movimentazione, le cassette di processo utilizzate nella fabbricazione di wafer di semiconduttori e gli ambienti di stoccaggio per wafer finiti e in fase di lavorazione ("WIP") sono esempi di prodotti front-end.
I prodotti back-end semplificano la movimentazione e il trasferimento dei wafer finiti, la realizzazione di circuiti integrati confezionati e il trasporto di circuiti integrati e componenti elettronici finiti ai produttori di sottoassiemi e assemblaggi finali del sistema. Mantenere l'integrità fisica e funzionale dei wafer finiti, dei circuiti integrati fragili e di altri componenti elettronici è fondamentale per garantire il corretto funzionamento dei sistemi elettronici.
La capacità dei prodotti back-end di interfacciarsi in modo affidabile e costante con apparecchiature di assemblaggio automatizzate ad alta velocità e SMT migliora la produttività e l'efficienza produttiva.
I prodotti per sistemi finali, come le unità disco magnetiche per applicazioni informatiche e di consumo e i prodotti per l'imaging, rendono possibile l'assemblaggio automatizzato di sistemi elettronici finali. Queste applicazioni presentano un'elevata sensibilità alla contaminazione ionica, chimica e particolata. Substrati per dischi, supporti multimediali e vassoi per l'automazione sono esempi di prodotti per sistemi finali.
La maggior parte dei semiconduttori è costituita da cristalli di vari materiali. Per comprendere meglio il funzionamento dei semiconduttori, è necessario comprendere gli atomi e il modo in cui gli elettroni si organizzano al loro interno. All'interno di un atomo, gli elettroni sono disposti in strati chiamati gusci. Il guscio di valenza è il guscio più esterno dell'atomo.
Gli elettroni di questo guscio di valenza sono quelli che formano legami con gli atomi vicini. I legami covalenti sono il nome dato a tali legami. Il guscio di valenza della maggior parte dei conduttori contiene un solo elettrone. Al contrario, i semiconduttori hanno tipicamente quattro elettroni nel loro guscio di valenza.
Se gli atomi vicini hanno la stessa valenza, gli elettroni possono legarsi agli elettroni di valenza di altri atomi. Ogni volta che ciò accade, gli atomi si organizzano in strutture cristalline. La maggior parte dei semiconduttori è realizzata con tali cristalli, principalmente cristalli di silicio.
I semiconduttori vengono utilizzati in prodotti di uso quotidiano come computer, televisori, smartphone, telecomunicazioni, elettrodomestici, trasporti, banche e persino apparecchiature diagnostiche mediche .
Questi chip regolano e governano il flusso di elettricità attraverso dispositivi e apparecchiature elettroniche. Di conseguenza, sono ampiamente utilizzati nei chip elettronici utilizzati nelle memorie a stato solido, così come nei componenti di elaborazione e in altri dispositivi elettronici.
Sembrano abbastanza potenti da risolvere grandi e piccoli problemi della nostra vita e da offrire comodità, ma sono estremamente fragili e facilmente danneggiabili. Il wafer deve avere pochi o nessun difetto per essere utile.
Invece di spedire wafer incollati che devono essere debonded, i wafer dovrebbero essere consegnati su nastro. Per essere integrati in stack 3D, questi wafer sottili e delicati, provenienti da vari processi di produzione in stabilimenti in tutto il mondo, devono essere consegnati in un'unica sede.
La proprietà del materiale è la facilità con cui i wafer di silicio si rompono. Sono fragili e si rompono facilmente, ma non si sgretolano tra le mani. Non dovrebbero mai essere maneggiati a mani nude perché il sale presente nel sudore si diffonderebbe nel wafer, rendendolo inefficace.
Una perdita enorme causata dalla rottura di un wafer di silicio è inimmaginabile. Ciò richiede un programma di logistica inversa, che comporta costi per la consegna effettiva e ritardi per i produttori di chip e i loro clienti, in particolare durante la carenza globale di semiconduttori . Una prolungata siccità di chip potrebbe ritardare il lancio di questi nuovi prodotti, facendone aumentare anche i prezzi. Le spese di trasporto sono aumentate del 23% dal 2020 al 2021 e molti addetti ai lavori prevedono che tale cifra continuerà a crescere.
Nessuna azienda high-tech esporrebbe consapevolmente una spedizione a danni durante il trasporto, ma molte non adottano nemmeno le misure precauzionali più elementari per evitarli. Tra queste, una revisione periodica delle pratiche di imballaggio delle spedizioni e la comprovata esperienza del partner di spedizione in materia di protezione delle spedizioni.
Più volte una spedizione viene caricata e scaricata, maggiore è la probabilità che si verifichino danni. Una spedizione potrebbe essere abbandonata a un certo punto, ricaricata in modo tale che gli avvisi di movimentazione speciale riportati sull'etichetta vengano ignorati o sottoposta a qualsiasi altro tipo di movimento che possa causare danni. Ciò è particolarmente vero quando una spedizione viene trasferita da un corriere a un altro, poiché i diversi corrieri potrebbero avere protocolli diversi o potrebbero non dare priorità alla prevenzione dei danni alla spedizione.
Affidarsi a un fornitore di servizi logistici in grado di garantire un servizio continuo è un modo ovvio per ridurre il rischio di danni. Trova un fornitore con una rete estesa che consenta l'accesso completo alle regioni in cui verranno consegnate le tue spedizioni.
Le scatole per wafer sono classificate in diversi tipi.
Sono i seguenti:
Sono tutti progettati per proteggere i wafer e garantirne la sicurezza. E si comportano egregiamente anche in caso di incidenti di lieve entità.
Ciò significa che il fattore più importante da considerare quando si determina quanta attenzione un'azienda di logistica dedica alla sicurezza delle spedizioni è l'imballaggio secondario (vale a dire i materiali che proteggono la scatola del wafer, che in genere comprende scatole di spedizione e, in alcuni casi, il rivestimento).
I ricercatori hanno testato tutte le scatole di spedizione sopra menzionate, che hanno fatto cadere scatole piene di wafer, per determinarne la fragilità: anche se lasciate cadere da circa 120 cm con una forza d'impatto di 150 g, alcune wafer sono rimaste intatte.
Allo stesso modo, i wafer danneggiati non erano concentrati in un unico punto. Se i wafer di un cluster fossero danneggiati, ciò implicherebbe che le scatole presentassero aree vulnerabili in cui i wafer non erano adeguatamente protetti. Questo, d'altra parte, indica che l'imballaggio ha assorbito la massima forza possibile. Inoltre, con una forza d'impatto di 150 g, il danno diventa grave. È probabile che molti wafer si rompano in questo punto.
Un perito del carico sostiene che adottando un approccio approfondito al trasporto e alla riduzione dei danni, è possibile ridurre i danni in circa il 50% degli articoli.
I produttori di semiconduttori trarranno grandi vantaggi dall'utilizzo di indicatori per monitorare l'intero processo di trasporto dei prodotti. Il monitoraggio degli indicatori è utile in un'ampia gamma di settori. Un buon esempio è il trasporto di materiali e apparecchiature semiconduttori.
Gli indicatori esterni all'imballaggio possono fungere da deterrente visibile per i corrieri e il personale che maneggiano impropriamente i pacchi. Poiché forniscono una prova inequivocabile di un evento indesiderato, gli indicatori possono stimolare le ispezioni dei prodotti, evidenziando danni nascosti e impedendo che gli articoli danneggiati raggiungano gli scaffali.
Indicatori semplici possono fornire una garanzia di "go/no go" per impatti e variazioni di temperatura. Gli indicatori di impatto si attivano a livelli di impatto predefiniti e forniscono una registrazione di cadute o cadute potenzialmente pericolose. Gli indicatori di temperatura, invece, si attivano quando le temperature diventano eccessivamente calde o fredde.
L'acqua non solo conduce elettricità, ma può anche contenere minerali e impurità disciolti che possono danneggiare i semiconduttori anche molto tempo dopo che l'acqua si è asciugata. Temperature estreme e rapidi sbalzi di temperatura rappresentano un problema.
Un indicatore di shock viene comunemente utilizzato per controllare la qualità delle materie prime, dei prodotti semilavorati e dei prodotti finiti durante lo stoccaggio e il trasporto, per rilevare rapidamente prodotti potenzialmente danneggiati e per ridurre il rischio di produzione aggiuntiva e malfunzionamenti.
Dopo la discussione, il cliente accetta l'Indicatore di Impatto 2 come prova per proteggere i delicati, sofisticati e costosi chip semiconduttori e wafer di silicio dai danni durante il trasporto. L'uso degli indicatori sui prodotti di maggior valore è stato adottato per avviare il tracciamento e il monitoraggio.
L'Indicatore di Impatto 2 è così visibile che gli addetti alla movimentazione possono notarlo e prendersi cura adeguatamente degli articoli, proprio come nella consegna con i guanti bianchi . Poiché la maggior parte degli spedizionieri in tutto il mondo ha familiarità con gli indicatori di monitoraggio, sa come utilizzarli con estrema cautela. Hanno essenzialmente stabilito la seguente procedura operativa standard.
(1) Prima di spostare o maneggiare la spedizione, assicurarsi che l'indicatore di impatto 2 sia spento e scattare una foto come prova. In questo modo si eviterà di assumersi la responsabilità delle azioni altrui e di formulare false accuse.
(2) Una volta iniziata la movimentazione delle merci, i trasportatori dovranno usare la massima cautela, consapevoli che la spedizione è monitorata e che una movimentazione impropria è inaccettabile. I trasportatori sono scoraggiati visivamente dall'indicatore di impatto.
(3) Poiché gli indicatori non possono essere ripristinati e sono a prova di manomissione, l'operatore deve prendere nota, annotare la data/ora e firmare il documento dopo che si è verificato uno shock.
L'indicatore di impatto rileva se si verifica un urto durante il trasporto, consentendo ai nostri clienti di evitare di utilizzare un dispositivo danneggiato e nascosto che mette a rischio tutti gli utenti.
I clienti non riescono a credere che questo indicatore migliori la gestione dei danni durante le spedizioni. Continuano a implementare gli indicatori nelle spedizioni successive. Dal 2021, il tasso di danni è sceso a meno dell'8%, secondo le statistiche.
Secondo MMAAZZ Technology of Canada, l'indicatore di monitoraggio serve per un posizionamento preciso sulla confezione, altrimenti i valori risulteranno imprecisi. Inoltre, alcuni sensori "potrebbero fornire una lettura ottimale solo a determinati angoli di forza..."
Come utilizzare correttamente Shipping Indicator? Contatta subito Impact Indicator 2 per saperne di più sulle best practice.
