केस स्टडी: एक अर्धचालक पीसीबी निर्माता ने एकीकृत वैक्यूम सक्शन कप के साथ 89% तक कचरा कैसे कम किया
Time: 2025-08-22
ग्राहक प्रोफ़ाइल एक संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित अर्धचालक घटक निर्माता जो 5G बेस स्टेशन और डेटा सेंटर सर्वर के लिए उच्च-आवृत्ति पीसीबी में विशेषज्ञता रखता है। ग्राहक प्रतिदिन 12,000 पीसीबी तैयार करता है - जिसमें अल्ट्रा-थिन फ्लेक्स सर्किट (0.15 मिमी मोटाई) और एचडीआई बोर्ड में 0.2 मिमी थर्मल वाया शामिल हैं - [अर्धचालक ब्रांड] जैसे प्रमुख चिप निर्माताओं की आपूर्ति करता है। के साथ साझेदारी करने से पहले वे निरंतर हैंडलिंग समस्याओं से जूझ रहे थे जो उनके 99.5% गुणवत्ता लक्ष्य को खत्म कर रही थी। सूज़होऊ शुओवेई ऑटोमेशन टेक्नोलॉजी को., लिमिटेड. ,वे निरंतर हैंडलिंग समस्याओं से जूझ रहे थे जो उनके 99.5% गुणवत्ता लक्ष्य को खत्म कर रही थी।
अर्धचालक विशिष्ट चुनौतियाँ: पारंपरिक ग्रिपर क्यों विफल रहे
अर्धचालक पीसीबी की तुलना में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड के साथ कठोर संचालन की आवश्यकता होती है: उन्हें 0.1 मिमी से कम स्थिति सटीकता, शून्य सतह संदूषण और क्लीनरूम वातावरण (कक्ष 1000) के साथ संगतता की आवश्यकता होती है। ग्राहक के मौजूदा पारंपरिक वैक्यूम ग्रिपर इन मानकों को पूरा नहीं कर सकते थे, जिसके परिणामस्वरूप तीन महत्वपूर्ण समस्याएं उत्पन्न हुईं:
1. एचडीआई वाया में घातक रिसाव
ग्राहक के 5 जी पीसीबी मॉडल में प्रत्येक बोर्ड पर उच्च-आवृत्ति चिप्स से ऊष्मा को दूर करने के लिए 20+ 0.2 मिमी थर्मल वाया होते हैं। मानक ग्रिपर के एकल वैक्यूम कक्ष से वाया के माध्यम से हवा लीक हो गई, जिससे ऑपरेटरों को दबाव को 12 केपीए तक बढ़ाना पड़ा - पीसीबी की पतली तांबे की परतों (18 माइक्रोन मोटाई) को मोड़ने के लिए पर्याप्त और 7.8% बोर्डों को विद्युत परीक्षण में असफल करना।
2. सोल्डर मास्क पर खरोंच (और ग्राहक के प्रति अविश्वास)
अर्धचालक पीसीबी में अत्यधिक संवेदनशील सोल्डर मास्क (30 माइक्रोन मोटाई) का उपयोग किया जाता है जो विद्युत हस्तक्षेप के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करते हैं। क्लाइंट के रबर सक्शन कप बोर्ड के 6.2% हिस्से पर सूक्ष्म खरोंच छोड़ देते थे - कम दबाव सेटिंग्स के साथ भी। चूंकि अर्धचालक ग्राहक किसी भी सौंदर्य नुकसान को अस्वीकार कर देते हैं (समय के साथ मास्क क्षरण के डर से), इन खरोंचों के कारण मासिक अपशिष्ट में 42,000 डॉलर का नुकसान हुआ।
3. कस्टम पीसीबी आकार के लिए धीमा परिवर्तन
क्लाइंट प्रति माह 15 कस्टम पीसीबी आकार उत्पन्न करता है (60x80 मिमी सर्वर बोर्ड से लेकर 40x50 मिमी 5जी मॉड्यूल तक)। पारंपरिक ग्रिपर्स को प्रत्येक परिवर्तन के लिए 2.5 मिनट की मैनुअल कप पुनः स्थिति में आवश्यकता थी - प्रतिदिन 37.5 मिनट के अवरोध का कारण बनते हुए - और फिर भी लक्ष्य स्थिति से 0.3 मिमी की गलती हो जाती थी, जिसके कारण लेजर ड्रिलिंग मशीनों के साथ 2.1% बोर्ड गलत ढंग से संरेखित हो गए।
4. भारी ग्रिपर्स साफ लाइनों को अवरुद्ध कर रहे हैं
अपने रीफ्लो ओवन और निरीक्षण स्टेशनों के बीच क्लीनरूम में मात्र 140 मिमी चौड़ी गलियारा था। मानक ग्रिपर्स (2.1 किग्रा, बाहरी होज के साथ) को अन्य उपकरणों के संपर्क के बिना फिट करना संभव नहीं था - जिसके कारण ग्राहक को एक समय में केवल एक लाइन चलानी पड़ रही थी, जिससे क्षमता 50% कम हो गई थी।
[राज पटेल], ग्राहक के उत्पादन निदेशक ने कहा, "हम चिप्स की आपूर्ति करते हैं जो डेटा सेंटर्स को संचालित करते हैं - यदि पीसीबी विफल हो जाता है, तो पूरे नेटवर्क बंद हो जाते हैं। हमारा खराबा दर 16.1% थी - जो 0.5% उद्योग मानक से काफी अधिक थी - और हम गुणवत्ता संबंधित मुद्दों के कारण दो प्रमुख ग्राहकों को खो रहे थे। हमें एक ग्रिपर की आवश्यकता थी जो सामान्य भागों के लिए नहीं, बल्कि पीसीबी के लिए बनाई गई हो।" सैमिकोन्डक्टर पीसीबी, नॉट जेनेरिक पार्ट्स।"
समाधान: सूज़होऊ शुओवेई ऑटोमेशन टेक्नोलॉजी को., लिमिटेड. का एकीकृत वैक्यूम सक्शन कप (सेमीकंडक्टर-ट्यून्ड)
ग्राहक के क्लीनरूम कार्यप्रवाह का लेखा परीक्षण करने और उनके 5G/सर्वर पीसीबी का परीक्षण करने के बाद, हमने सेमीकंडक्टर-विशिष्ट मांगों के अनुरूप अपने एकीकृत सक्शन कप को अनुकूलित किया। यहां देखें कि प्रत्येक विशेषता ने अपनी विशिष्ट समस्याओं का समाधान कैसे किया:
1. पोरस चेक वाल्व: 0.2 मिमी वाया पर शून्य रिसाव
हमने ग्रिपर्स को सुसज्जित किया अर्धचालक-ग्रेड पोरस चेक वाल्व से (0.1-0.3 मिमी छेद के लिए कैलिब्रेटेड) जो वायु के एक वाया को मारने के समय व्यक्तिगत कप चैम्बरों को सील कर देता है। मानक वाल्व के विपरीत (जिन्हें प्रतिक्रिया करने में 0.1 सेकंड लगते हैं), हमारे वाल्व 0.03 सेकंड में सक्रिय हो जाते हैं - दबाव के झटकों को रोकने के लिए पर्याप्त तेज। हमने अधिकतम वैक्यूम दबाव को 6 kPa तक कम कर दिया (18μm तांबे की परतों के लिए सुरक्षित) जबकि पकड़ की ताकत बनाए रखते हुए।
परिणाम? अब और नहीं टेढ़े बोर्ड। पहले सप्ताह में क्लाइंट के वाया-संबंधित अपशिष्ट 7.8% से घटकर 0.5% हो गया।
2. क्लीनरूम-प्रमाणित सिलिकॉन कप: खरोंच-मुक्त, संदूषण-रोधी
हमने मानक सिलिकॉन को बदल दिया एफडीए क्लास VI फूड-ग्रेड सिलिकॉन (शोर ए 28 कठोरता) - चिकित्सा उपकरणों में उपयोग की जाने वाली सामग्री के समान - सक्शन कप के लिए। ये कप:
- शून्य अवशेष छोड़ दें (क्लीनरूम क्लास 1000 मानकों के लिए महत्वपूर्ण) और आइसोप्रोपिल अल्कोहल (दैनिक सफाई के लिए उपयोग किया जाता है) का प्रतिरोध करें।
- बिना दबाव डाले 30μm सोल्डर मास्क के अनुरूप हों - सूक्ष्म खरोंच को पूरी तरह से समाप्त कर देता है।
- 180°C रीफ्लो ओवन तापमान का सामना कर सकता है (ग्राहक के पश्चात-सोल्डर हैंडलिंग में बोर्ड को 175°C चैम्बर से गुजारना शामिल है)।
दो सप्ताह के भीतर, खरोंचों से होने वाला सौंदर्य स्क्रैप 0% तक गिर गया—42,000 डॉलर प्रति माह की बचत।
3. लेजर अलाइनमेंट के साथ मैट्रिक्स-शैली कप्स: कस्टम आकारों के लिए 0.05 मिमी सटीकता
चेंजओवर देरी और गलत संरेखण की समस्या को हल करने के लिए, हमने एक का उपयोग किया 5x7 मैग्नेटिक-लॉक कप्स का मैट्रिक्स (10 मिमी व्यास, हमारे मानक 12 मिमी से छोटा, जो 40x50 मिमी पीसीबी को फिट करने के लिए है) को लेजर अलाइनमेंट टूल के साथ जोड़ा गया। ऑपरेटर अब:
- ग्रिपर के टचस्क्रीन से पीसीबी का आकार चुनते हैं (पहले से प्रोग्राम किए गए 15 कस्टम आकारों के साथ)।
- लेजर ग्रिपर पर एक गाइड प्रक्षेपित करता है, और कप्स 8 सेकंड में अपनी जगह पर लॉक हो जाते हैं (पहले 2.5 मिनट के मैनुअल समय के मुकाबले)।
- स्थिति निर्धारण की सटीकता 0.05 मिमी तक सुधर गई—जो लेजर ड्रिलिंग संरेखण के लिए ग्राहक की 0.1 मिमी आवश्यकता से काफी कम है।
चेंजओवर डाउनटाइम 37.5 मिनट से घटकर केवल 2 मिनट रह गया प्रतिदिन, और गलत संरेखण से होने वाला स्क्रैप 2.1% से घटकर 0.1% हो गया।
4. एल्यूमिनियम मिश्र धातु सिलेंडर: कॉम्पैक्ट, क्लीनरूम-रेडी
हमने ग्रिपर का कोर बनाया है एनोडाइज्ड 6061-T6 एल्यूमिनियम मिश्र धातु (क्लीनरूम रसायनों के प्रति प्रतिरोधी) से, जो वजन को 0.9 किग्रा तक कम कर देती है (पुराने ग्रिपरों की तुलना में 48% हल्का) और कुल चौड़ाई को 130 मिमी तक सिकोड़ देती है - इतना संकरा कि 140 मिमी क्लीनरूम गलियारों में फिट हो जाए। हमने सिलेंडर में ही वैक्यूम मैनिफोल्ड को एकीकृत कर दिया है (कोई बाहरी होज़ नहीं) धूल के जमाव को रोकने और सफाई को सरल बनाने के लिए।
अब ग्राहक दो लाइनों को एक साथ चला रहे हैं, बिना क्लीनरूम का विस्तार किए अपनी क्षमता को 50% तक बढ़ाकर।
5. एकीकृत समाधान: उच्च गति वाली लाइनों के लिए त्वरित सक्रियण
अर्धचालक लाइनें 40 बोर्ड/मिनट की गति से चलती हैं - उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स लाइनों की तुलना में तेज, इसलिए हमने ग्रिपर के वैक्यूम सक्रियण को 0.12 सेकंड तक अनुकूलित किया (हमारे मानक मॉडल की तुलना में 20% तेज)। एल्यूमिनियम सिलेंडर की ऊष्मा-निष्कासन डिज़ाइन भी 12 घंटे की पालियों के दौरान दबाव में गिरावट को रोकती है (ग्राहक के 24/7 उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण)।
उनकी लाइन की गति 40 बोर्ड/मिनट पर स्थिर रही, लेकिन अब ग्रिपर विफलता के कारण शून्य डाउनटाइम है।
परिणाम: 89% कचरा कमी, 50% क्षमता वृद्धि
पूर्ण कार्यान्वयन के 30 दिनों के बाद, क्लाइंट के अर्धचालक पीसीबी उत्पादन में परिवर्तन हुआ:
- कुल कचरा दर 16.1% से 1.8% (89% कमी) - 60 दिनों के भीतर उद्योग मानक 0.5% को पूरा करना।
-
मासिक कचरा लागत : से
8,500 (89% बचत) - वार्षिक 834,000 डॉलर।
- क्षमता दो क्लीनरूम लाइनों को चलाकर 50% बढ़ गई (12,000 से 18,000 पीसीबी प्रतिदिन)।
- ग्राहकों को बनाए रखना छोड़ने वाले दो ग्राहकों ने अपने अनुबंधों का नवीकरण किया, और क्लाइंट ने [अर्धचालक ब्रांड] से 2 मिलियन डॉलर/वर्ष का नया आदेश प्राप्त किया।
“पहले, हम प्रत्येक 10 वें बोर्ड की खरोंच या विरूपण के लिए जांच कर रहे थे,” [राज पटेल] ने कहा। “अब, हम 100 में से 1 की जांच करते हैं - क्योंकि ग्रिपर कभी विफल नहीं होता। हम केवल मानकों को पूरा नहीं कर रहे हैं - हम उन्हें निर्धारित कर रहे हैं।”
दीर्घकालिक रूप से, क्लाइंट ग्रिपर्स पर अपने 6 महीने के रिटर्न ऑन इन्वेस्टमेंट (ROI) का अनुमान लगा रहा है—खराबे की बचत और क्षमता में वृद्धि के कारण।
अर्धचालक पीसीबी के लिए यह काम क्यों किया (सामान्य समाधानों की तुलना में)
अंतर केवल ग्रिपर तक सीमित नहीं था—यह था अर्धचालक ट्यूनिंग । हमने केवल 'एक उपकरण बेचा' नहीं—हमने:
- ग्राहक के सटीक पीसीबी सामग्री (18μm तांबा, 30μm सोल्डर मास्क) के साथ क्लीनरूम में ग्रिपर का परीक्षण किया।
- अर्धचालक गुणवत्ता मानकों को पूरा करने के लिए विशेषताओं (वाल्व गति, दबाव सीमा, कप आकार) को समायोजित किया।
- डाउनटाइम से बचने के लिए क्लीनरूम-अनुकूलित रखरखाव (उदाहरण: अल्कोहल-सुरक्षित स्नेहक) उपलब्ध कराया।
“जनरिक ग्रिपर्स 'पार्ट्स' के लिए बनाए गए हैं—आपके ग्रिपर्स आपके लिए बने हैं हमारे पार्ट्स,” श्री राज पटेल ने कहा। “यही विक्रेता और साझेदार के बीच का अंतर है।
क्या आप अपने अर्धचालक पीसीबी हैंडलिंग की समस्याओं का समाधान करने के लिए तैयार हैं?
अगर आपको 5G, सर्वर या चिपसेट पीसीबी पर लीक, स्क्रैच या डाउनटाइम की समस्या है, तो हमारे एकीकृत वैक्यूम सक्शन कप को आपके विशिष्ट अर्धचालक कार्यप्रवाह के अनुकूल बनाया जा सकता है।
- नि:शुल्क क्लीनरूम परीक्षण का अनुरोध करें : अपनी सबसे कठिन पीसीबी का एक नमूना हमें भेजें, और हम इसकी जांच हमारी क्लास 1000 प्रयोगशाला में करेंगे—वीडियो परिणाम साझा करेंगे और एक अनुकूलित दक्षता रिपोर्ट तैयार करेंगे।
- अर्धचालक डेमो देखें : देखें कि लाइव क्लीनरूम सेटिंग में ग्रिपर 0.15 मिमी फ्लेक्स सर्किट और 0.2 मिमी वाया को कैसे संभालता है।
- एक व्यक्तिगत कोटेशन प्राप्त करें : हमें अपनी पीसीबी का आकार, क्लीनरूम क्लास और गुणवत्ता लक्ष्य बताएं—हम एक ऐसा समाधान तैयार करेंगे जो आपकी आवश्यकताओं को पूरा करेगा।
हमने सोचा था कि हमें अपनी समस्याओं को दूर करने के लिए 500,000 अमेरिकी डॉलर का निवेश एक नए क्लीनरूम में करना पड़ेगा। इसके बजाय, हमने अपने मौजूदा स्थान पर फिट बैठने वाले ग्रिपर्स में निवेश किया - और हमारी गुणवत्ता समस्याओं का समाधान हो गया। सूज़होऊ शुओवेई ऑटोमेशन टेक्नोलॉजी को., लिमिटेड. ने हमारा केवल पैसा ही नहीं बचाया - उन्होंने हमारे व्यवसाय को बचा लिया। - [राज पटेल], उत्पादन निदेशक