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Os semicondutores são componentes essenciais de dispositivos eletrônicos, possibilitando avanços em comunicações, computação, saúde, sistemas militares, transporte, energia limpa e uma ampla gama de outras aplicações.
A equipe da Popular Mechanics iniciou um teste há alguns anos para determinar como diferentes empresas de transporte lidariam com o envio de sensores. "Um resultado desanimador", escreveram os autores, "foi que, quando nossas embalagens eram etiquetadas como 'Frágil' ou 'Este Lado Para Cima', elas sofriam mais danos." A embalagem era virada com mais frequência e registrava picos de aceleração acima da média durante viagens para as quais solicitamos manuseio especial.
Nenhuma empresa de alta tecnologia exporia intencionalmente uma remessa a danos durante o transporte, mas muitas deixam de tomar até mesmo as precauções mais básicas para evitar danos. Isso pode incluir uma revisão regular das práticas de embalagem da remessa, bem como a verificação do histórico de proteção de remessas do parceiro de transporte.
Após uma busca exaustiva, nosso cliente encontrou na Impact Indicator 2 um parceiro com a mesma paixão por atendimento ao cliente e tecnologia da cadeia de suprimentos. Os tópicos a seguir são dicas básicas de envio e pontos-chave para o transporte seguro de chips semicondutores e wafers de silício.
Os semicondutores , também conhecidos como circuitos integrados (CIs) ou microchips, são construídos a partir de elementos puros, como silício ou germânio, ou de compostos como o arseneto de gálio. Pequenas quantidades de impurezas são adicionadas a esses elementos puros em um processo conhecido como dopagem, causando grandes alterações na condutividade do material.
Entre o condutor e o isolante encontra-se uma substância semicondutora. Ela regula e controla o fluxo de corrente elétrica em dispositivos e equipamentos eletrônicos. Consequentemente, tornou-se um componente popular em chips eletrônicos utilizados em computadores e em uma ampla gama de dispositivos eletrônicos, incluindo sistemas de armazenamento de estado sólido.
A indústria de semicondutores é o conjunto de empresas envolvidas no projeto e fabricação de semicondutores e dispositivos semicondutores, como transistores e circuitos integrados. Aqui está uma representação simplificada da cadeia de produção vertical.
Os produtos front-end permitem a fabricação, o transporte e o processamento automatizados de wafers semicondutores, proporcionando um alto nível de proteção mecânica e física. Dispositivos de transporte e manuseio, cassetes de processo utilizadas na fabricação de wafers semicondutores e ambientes de armazenamento para wafers acabados e em processo de fabricação (WIP, na sigla em inglês) são exemplos de produtos front-end.
Os produtos de back-end facilitam o manuseio e a transferência de wafers acabados, a fabricação de circuitos integrados encapsulados e o transporte de circuitos integrados e componentes eletrônicos acabados para fabricantes de submontagem e montagem final de sistemas. Manter a integridade física e funcional de wafers acabados, circuitos integrados frágeis e outros componentes eletrônicos é fundamental para garantir que os sistemas eletrônicos operem e funcionem corretamente.
A capacidade dos produtos de back-end de interagirem de forma confiável e consistente com equipamentos automatizados de montagem de alta velocidade e SMT melhora o rendimento da produção e a eficiência da fabricação.
Produtos finais, como unidades de disco magnético para computadores e aplicações de consumo, e produtos de imagem, possibilitam a montagem automatizada de sistemas eletrônicos. Essas aplicações apresentam alta sensibilidade à contaminação iônica, química e por partículas. Substratos de disco, suportes de mídia e bandejas de automação são exemplos de produtos finais.
A maioria dos semicondutores é composta por cristais feitos de diversos materiais. Para melhor compreender o funcionamento dos semicondutores, é fundamental que os usuários entendam os átomos e como os elétrons se organizam dentro deles. Dentro de um átomo, os elétrons estão dispostos em camadas chamadas de camadas eletrônicas. A camada de valência é a camada mais externa do átomo.
Os elétrons da camada de valência são os que formam ligações com os átomos vizinhos. Essas ligações são chamadas de ligações covalentes. A camada de valência da maioria dos condutores contém apenas um elétron. Em contraste, os semicondutores normalmente possuem quatro elétrons em sua camada de valência.
Se átomos próximos tiverem a mesma valência, os elétrons podem se ligar aos elétrons de valência de outros átomos. Os átomos se organizam em estruturas cristalinas sempre que isso ocorre. A maioria dos semicondutores é feita com esses cristais, principalmente cristais de silício.
Os semicondutores são utilizados em produtos do dia a dia, como computadores, televisores, smartphones, telecomunicações, eletrodomésticos, transporte, serviços bancários e até mesmo equipamentos de diagnóstico médico .
Esses chips regulam e controlam o fluxo de eletricidade em dispositivos e equipamentos eletrônicos. Consequentemente, são componentes amplamente utilizados em chips eletrônicos empregados em armazenamento de estado sólido, bem como em componentes de computação e outros dispositivos eletrônicos.
Eles parecem ser poderosos o suficiente para resolver problemas grandes e pequenos em nossas vidas e proporcionar conveniência, mas são extremamente frágeis e facilmente danificados. O wafer deve ter poucos ou nenhum defeito para ser útil.
Em vez de enviar wafers colados que precisam ser separados, os wafers devem ser entregues em fita. Para serem integrados em estruturas 3D, esses wafers finos e delicados, provenientes de diversos processos de fabricação em instalações ao redor do mundo, devem ser entregues em um único local.
Uma propriedade do material é a facilidade com que as pastilhas de silício quebram. Elas são frágeis e quebram com facilidade, mas não se desfazem nas mãos. Nunca devem ser manuseadas com as mãos nuas, pois o sal do suor penetra na pastilha e a torna ineficaz.
Uma perda enorme causada por uma pastilha de silício quebrada é inimaginável. Isso exige um programa de logística reversa, que acarreta custos de entrega e atrasos para os fabricantes de chips e seus clientes, principalmente durante períodos de escassez global de semicondutores . Uma prolongada falta de chips pode atrasar o lançamento desses novos produtos, elevando também os preços. Os gastos com frete aumentaram 23% de 2020 para 2021, e muitos especialistas do setor esperam que esse número continue crescendo.
Nenhuma empresa de alta tecnologia exporia intencionalmente uma remessa a danos durante o transporte, mas muitas deixam de tomar até mesmo as precauções mais básicas para evitar danos. Isso pode incluir uma revisão regular das práticas de embalagem da remessa, bem como a verificação do histórico de proteção de remessas do parceiro de transporte.
Quanto mais vezes uma remessa é carregada e descarregada, maior a probabilidade de ocorrerem danos. Uma remessa pode ser derrubada em algum momento, recarregada de forma que os alertas de manuseio especial sejam ignorados ou submetida a qualquer outro tipo de movimentação que possa causar danos. Isso é especialmente verdadeiro quando uma remessa é transferida de uma transportadora para outra, pois diferentes transportadoras podem ter protocolos diferentes em vigor — ou podem não priorizar a prevenção de danos à remessa.
Utilizar um fornecedor de logística que possa garantir um serviço contínuo é uma forma óbvia de reduzir o risco de danos. Encontre um fornecedor com uma ampla rede que permita acesso total às regiões onde as suas remessas serão entregues.
As caixas de wafers são classificadas em vários tipos.
São elas as seguintes:
Todos eles têm como objetivo manter os wafers seguros e protegidos. Além disso, todos apresentam um desempenho excelente em acidentes menores.
Isso significa que o fator mais importante a ser considerado ao determinar o nível de cuidado que uma empresa de logística dedica ao transporte seguro é a embalagem secundária (ou seja, os materiais que protegem a caixa de wafers, que normalmente incluem caixas de transporte e, em alguns casos, revestimento).
Os pesquisadores testaram todas as caixas de transporte mencionadas acima, submetendo-as a quedas de caixas cheias de wafers, para determinar sua fragilidade: mesmo quando derrubadas de uma altura de aproximadamente 120 cm e com uma força de impacto de cerca de 150 g, alguns wafers permaneceram intactos.
Da mesma forma, os wafers danificados não estavam concentrados em um único local. Se os wafers de um mesmo grupo estivessem danificados, isso implicaria que as caixas possuíam áreas vulneráveis onde os wafers não estavam tão bem protegidos. Por outro lado, isso indica que a embalagem absorveu o máximo de força possível em toda a sua extensão. Além disso, com uma força de impacto de 150 g, o dano se torna severo. É provável que muitos wafers se quebrem nesse ponto.
Um perito em seguros de carga afirma que, adotando uma abordagem minuciosa para o transporte e a mitigação de danos, é possível reduzir os danos em cerca de 50% dos itens.
Os fabricantes de semicondutores podem se beneficiar enormemente do uso de indicadores para rastrear todo o processo de transporte do produto. O monitoramento de indicadores é benéfico em uma ampla gama de indústrias. Um bom exemplo é o transporte de materiais e equipamentos semicondutores.
Os indicadores externos da embalagem podem servir como um impedimento visível para transportadoras e funcionários que manuseiam as embalagens de forma inadequada. Como esses indicadores fornecem evidências inequívocas de um evento indesejável, eles podem estimular inspeções de produtos, expondo danos ocultos e impedindo que itens danificados cheguem às prateleiras.
Indicadores simples podem fornecer segurança quanto à aprovação/reprovação em relação a impactos e variações de temperatura. Os indicadores de impacto são ativados em níveis de impacto predefinidos e registram quedas ou impactos potencialmente perigosos. Os indicadores de temperatura, por outro lado, são ativados quando as temperaturas se tornam excessivamente altas ou baixas.
A água não só conduz eletricidade, como também pode conter minerais dissolvidos e impurezas que podem danificar semicondutores muito tempo depois de a água secar. Temperaturas extremas e mudanças bruscas de temperatura representam um problema.
Um indicador de choque é comumente usado para controlar a qualidade de matérias-primas, produtos semiacabados e produtos acabados durante o armazenamento e transporte, para detectar rapidamente produtos potencialmente danificados e reduzir o risco de produção adicional e mau funcionamento.
Após discussão, o cliente aceitou o Indicador de Impacto 2 como teste para proteger chips semicondutores e wafers de silício delicados, sofisticados e caros contra danos durante o transporte. O uso de indicadores nos produtos mais valiosos foi adotado para iniciar o rastreamento e o monitoramento.
O Indicador de Impacto 2 é tão visível que os operadores conseguem notá-lo e cuidar adequadamente dos itens, tal como acontece com a entrega de alto padrão . Como a maioria dos agentes de carga em todo o mundo está familiarizada com os indicadores de monitoramento, eles sabem como utilizá-los com extrema cautela. Essencialmente, eles estabeleceram o seguinte procedimento operacional padrão.
(1) Antes de mover ou manusear a remessa, certifique-se de que o Indicador de Impacto 2 esteja desligado e tire uma foto como prova. Eles podem evitar assumir a responsabilidade pelas ações de outros e fazer acusações falsas.
(2) Assim que começarem a manusear as mercadorias, usarão extrema cautela porque sabem que a remessa está sendo monitorada e que o manuseio inadequado é inaceitável. Os manipuladores são dissuadidos visualmente pelo Indicador de Impacto.
(3) Como os indicadores não podem ser reiniciados e são invioláveis, o operador deve fazer uma anotação, registrar a data/hora e assinar o documento após a ocorrência de um choque.
O indicador de impacto detecta se ocorre algum choque durante o transporte, permitindo que nossos clientes evitem usar um dispositivo acabado danificado e oculto, o que coloca todos os usuários em risco.
Os clientes não conseguem acreditar que esse indicador melhore os problemas de danos nas remessas. Eles implementam os indicadores nas remessas subsequentes. Desde 2021, a taxa de danos foi reduzida para menos de 8%, segundo as estatísticas.
Segundo a MMAAZZ Technology do Canadá, o indicador de monitoramento deve ser posicionado com precisão na embalagem, caso contrário, os valores serão imprecisos. Além disso, alguns sensores "podem funcionar melhor apenas em determinados ângulos de força..."
Como usar o Shipping Indicator corretamente? Entre em contato com a Impact Indicator 2 agora mesmo para saber mais sobre as melhores práticas.
