“חברת Shoham וחברתSuron מקימות מרכז לפיתוח טכנולוגיות לאריזה הרמטית של מוצרים ורכיבים אלקטרוניים.
כיצד תשפיע הטכנולוגיה על אמינות ואורך חיי המוצרים בעתיד?”
בתעשיית האלקטרוניקה המתפתחת במהירות, גוברת הדרישה ליצור רכיבים בעלי אורך חיים גבוה ואמינות גבוהה.
אחד האתגרים המרכזיים הינו הגנה על רכיבים רגישים מפני תנאי סביבה קיצוניים, כגון לחות, טמפרטורה, אבק, גזים קורוזיביים ותאימות אלקטרומגנטית ( EMI \ RFI )
אטימה הרמטית מציעה פתרון מתקדם ומוכח בתחום זה, על ידי יצירת תווך מבודד סביב הרכיב המאפשר לו עמידות לתנאי אלו. תווך זה מושג בדר״כ ע״י אריזת הרכיב במארז ייעודי וסגירתו באופן הרמטי תוך שימוש בלחץ גז חיובי בתוך המארז.
אטימה הרמטית הינה קריטית בתעשיות כמו תעופה וחלל, מכשור רפואי ומוליכים למחצה, בהן נדרש הרכיב לתפקוד מקסימאלי ואמינות מרבית.
היבטים טכניים של אטימה הרמטית: הבדלים, יישומים ומדדים של ביצועים
- הבדלים בין אטימה הרמטית, אטימה רגילה ואינקפסולציה
ההבדל המרכזי טמון ברמת הבידוד הסביבתי שמספקת כל שיטה. אטימה סטנדרטית כגון אטמים ודבקים מספקת הגנה מוגבלת מפני מים ואבק ואינה מונעות חדירת גזים ולחות לאורך זמן. אינקפסולציה, המשלבת רכיבים בציפוי פולימרי, מספקת הגנה מכנית אך איננה אטומה לחלוטין. אטימה הרמטית מספקת אטימה מוחלטת, עם קצב דליפה טוב מ-1 × 10⁻⁸ סמ״ק לשנייה ומתאימה ליישומים בהם כשל ברכיב עלול לסכן חיים או למנוע תפקוד של הרכיב בזמן הפעלתו.
- חומרים וטכניקות חיבור
השגת אטימה הרמטית דורשת שימוש בחומרים מתקדמים וטכניקות חיבור מדויקות להבטחת אטימות לאורך זמן.
חברת שהם וחברת צורון תתמקדנה בתחילה בפיתוח טכנולוגיה לאטימות הרמטיות של רכיבים ע״י שימוש בקרן לייזר בתווך אינרטי תוך שימוש בלחץ גזים חיובי.
ריתוך לייזר היא טכניקת חיבור מרכזית המספקת דיוק ושליטה גבוהים על ידי ריכוז קרן לייזר להתכת המתכות וחיבורן. שיטה זו אידיאלית ליישומים הדורשים הלחמות נקיות ומדויקות, כגוון התקנים רפואיים מושתלים, מארזים תעופתיים ואריזת מוליכים למחצה. חיבורים באמצעות לייזר עמידים בפני רעידות, לחץ, שינויי טמפרטורה ותאימות אלקטרומגנטית ומבטיחים אמינות לאורך זמן בתנאים קיצוניים.
מערך הייצור משלב מערכות ייצור ייעודיות הפועלות בתנאי חדר נקי CLASS 1000, תנורי וואקום, מכשור בדיקה מתקדם ועוד.
חומרים הניתנים לאריזה הינם: אלומיניום, סגסוגות ניקל כגון קובר, טיטניום ועוד
מערכת אינרטית לסגירה הרמטית
קרדיט: SHOHAM
- בדיקות ובקרת איכות
על מנת לפתח תהליך של אריזה הרמטית נדרש ציוד בדיקה ייעודי המאפשר את פיתוח תהליך הסגירה עצמו ולאחריו את בדיקת אטימות המארז.
רכיבים אטומים הרמטית עוברים בדיקות קפדניות להבטחת איכותם. בדיקת דליפת הליום היא אחת השיטות האמינות ביותר. בשיטה זו מוחדר אל המארז גז הליום בתהליך הנקרא הפצצה, בשלב השני נבדקת רמת האטימות באמצעות ספקטרומטר מסה.
באפליקציות תעופתיות המארז ההרמטי נבדק לעמידות ע״פ תקן MIL-STD-883 המגדיר את דרישות האטימה בהתאם לשימוש הרכיב.
קצב דליפה טוב מ-1 × 10⁻⁸ סמ״ק לשנייה נדרש על מנת להבטיח עמידות בתנאים הדרושים. בנוסף, מבוצעות בדיקות מחזורי טמפרטורה המדמות שינויים מהירים בתנאים תרמיים בכדי לוודא שהאטימה נשארת שלמה לאורך זמן.
בדיקת דליפות בהליום
קרדיט: SHOHAM
מכסה למארז משולב Getter
קרדיט: SHOHAM
- יישומים ודרישות ביצועים
- תעופה וביטחון: חיישנים ומערכות אלקטרוניקה משתמשים באטימה הרמטית כדי לפעול בתנאי קיצון תוך כדי דרישה לאמינות מקסימאלית.
- רכבים ומערכות אוטונומיות: מערכות אוטונומיות כגון רכבים או רחפנים מבוססות על מערכת סנסורים ומצלמות אשר פועלים בתנאי סביבה משתנים. תחת תנאים אלו תפקוד הרכיב קריטי לבטיחות הנוסע ברכב או הצלחת משימת הרחפן
- מכשור רפואי: קוצבי לב והתקנים מושתלים נדרשים לעמידות לאורך שנים בסביבת לחות ונוזלים שונים.
- מוליכים למחצה: רכיבי MEMS ושבבים אטומים הרמטית כדי להגן מפני לחות וחמצון ולשמור על ביצועים לאורך זמן.
- תקשורת: רכיבי סיבים אופטיים אטומים הרמטית כדי למנוע חדירת לחות שעלולה לשבש אותות.
- אתגרים ומגבלות
למרות היתרונות המשמעותיים, אטימה הרמטית מציבה אתגרים טכנולוגיים ויצוריים
- תכנון מכאני של המארז חייב להבטיח איטום מוחלט לאורך כל חיי המוצר. יש להתחשב בשינויים מכאניים כתוצאה משימוש, רטט, לחץ ותנאים סביבתיים קשים כמו טמפרטורות קיצוניות או לחצים חיצוניים
- בחירת חומרים הינה קריטית לאטימות המארז, שילוב חומרים בעלי מקדמי התפשטות שונים עלול לגרום למתחים וסדקים.
- בחירת ציפויים לחומרי המארז הינה קריטית לאטימותו. לעיתים נדרשים ציפויים מיוחדים על מנת לאפשר למארז עמידות בהפרעות אלקטרומגנטיות מחד ואי סדיקה בתהליך הסגירה מאידך
- שימוש בלייזר דורש בקרת איכות גבוהה ודיוק רב, עובדה המגבירה את מורכבות הייצור והעלויות. עם זאת, היתרונות של אמינות לטווח ארוך ומיקסום ביצועי הרכיב הופכים את האטימה ההרמטית להכרחית במערכות שבהן כל כשל עלול להיות קריטי.
סיכום
חברת שהם וחברת צורון מביאות עימן ניסיון של מעל 40 שנה במתן פתרונות מתקדמים בשוק הישראלי. מערך הפיתוח וייצור החדש יהווה One Stop Shop עבור לקוחות המחפשים פתרונות כוללים של אריזה ואטימה הרמטית לעמידה בתקנים שונים.
המערך יכלול טכנולוגיות כגון חיתוך בלייזר, עיבוד שבבי מדוייק, ציפויים מיוחדים, טכנולוגיות ייעודיות לסגירה הרמטית ומערך בדיקה וחקר כשלים מתקדם, זאת על מנת לאפשר תמיכה בתעשייה הישראלית לפיתוח מוצרים בעלי אמינות ואורך חיים משופר ולאפשר את תפקודו בסביבות מאתגרות בסקטורים שהוצגו לעיל.
חברת Suron
צורון הינו יצרן של רכיבים מבוססי מתכת מצופים ניקל/זהב עם מגוון יכולות ייצור וציפוי תחת קורת גג אחת. לצורון ניסיון עשיר בייצור מכסים, מסגרות, רכיבים להולכה תרמית , ליד-פריים ועוד מגוון פתרונות למארזים הרמטיים, בנוסף, החברה מספקת מכסים לאריזה הרמטית משולב Getter לספיחת גזים בייחוד להרכבות מבוססות רכיבים כגון GaAs / InPונחשבת מובילה בתחומה
חברת SHOHAM
שהם הינה מרכז טכנולוגי המתמחה בפיתוח תהליכי ייצור למוצרים מתקדמים, עם דגש על חזרתיות, אמינות ואיכות. החברה עוסקת ב 3 תחומי מרכזיים:
- שירותי קבלנות משנה וייצור: החברה מציעה פתרון מלא ומקיף לשירותי ייצור מוצרים לתעשיית התעופה.
- הספקת מערכות לייזר וראשי לייזר לעיבוד חומרים באפליקציות תעופתיות.
- פיתוח וייצור מערכות אוטומציה מותאמות ללקוח.
מה מייחד אותנו?
בראש ובראשונה, הגישה שלנו.
- גמישות ללקוח: אנו מציעים פתרונות מותאמים אישית עם גמישות מירבית באווירה נעימה, ע״י כך נוצרים לנו קשרים טובים וארוכי טווח עם לקוחותינו.
- העברת ידע: אנחנו עוסקים בידע חשוב ללקוחותינו ודואגים לשתף בשיקולים ובהחלטות טכניות על מנת לייצר שפה מקצועית אחת.
- צוות בעל רקע הנדסי: הצוות שלנו כולל מומחים עם רקע הנדסי עשיר, המספקים פתרונות יצירתיים וחדשניים לכל אתגר.
- השקעה באיכות: אנו משקיעים רבות באיכות ובקרת איכות, כדי להבטיח שהמוצרים עומדים בסטנדרטים הנדרשים.
נשמח לסייע גם לכם! ליצירת קשר ולקבלת פרטים נוספים על פתרונות מותאמים, פנו אלינו עוד היום.
דני שהם, סמנכ״ל טכנולוגיות SHOHAM
