Elektron Mikroskobu Dedektörlerinin Üretiminde Kalite Hayati Öneme Sahiptir
Crytur şirketi, entegre optoelektronik ve optomekanik montajların tasarımı, üretimi ve teslimatıyla faaliyet göstermektedir. Bu ürünlerin temel bileşenleri, şirketin kendi bünyesinde ürettiği sentetik kristallerdir. Crytur tarafından sağlanan ürünler ölçüsel doğruluk ve şekil hassasiyeti açısından son derece yüksek gereksinimlere sahip olduğundan, şirket Mitutoyo’nun üst düzey ölçüm makineleri ve ölçü aletleriyle donatılmıştır.
www.mitutoyo.eu
Crytur, Çekya’nın Turnov şehrinde, “Bohemian Paradise” (Bohemya Cenneti) olarak adlandırılan bölgede bulunmaktadır. Bu bölge yalnızca doğal güzellikleri ve tarihi yapılarıyla değil, aynı zamanda yarı değerli taş yataklarıyla da tanınır. Akik, jasper, ametist ve kaya kristali gibi taşlar, Permiyen-Karbonifer dönemine ait volkanik faaliyetlerin kalıntılarıdır.
Crytur’daki uzmanlar, doğal süreçleri taklit ederek teknik uygulamalar için sentetik kristaller üretmeye çalışmaktadır. Sentetik granatlar ve perovskitler lazerlerde aktif ortam olarak veya X-ışını görüntüleme ve elektron mikroskopisinde kullanılır. Kurşun tungstat kristalleri ise yüksek enerji fiziği deneylerinde kullanılan sintilasyon kristalleridir.
Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi olan CERN’de bu kristaller, 2012 yılında yeni bir temel parçacığın – Higgs bozonunun – keşfinin kanıtlanmasına önemli katkı sağlamıştır. Crytur bu özel proje için CERN’e kurşun tungstat kristalleri üretmemiş olsa da, CERN’de yürütülen yeni ve önemli deneylerin çoğu bugün Turnov’da üretilen binlerce kristile dayanmaktadır.
Şirket ayrıca safir profiller de üretmektedir. Bu profiller cam endüstrisi veya petrokimya gibi sektörlerde termokupl koruyucu muhafazaları olarak kullanılmaktadır. Ürün portföyü ayrıca ince kaplamalı optik elemanları da içerir; bu fonksiyonel kaplamalar optik yüzeylere vakum buharlaştırma yöntemiyle uygulanır.
Bileşenlerden Komple Montajlara
Ancak günümüzde üretimin en büyük kısmını elektron mikroskopları için dedektör üniteleri oluşturmaktadır. Özellikle geri saçılan elektronlar ve ikincil elektronlar için kullanılan dedektörler, mikroskobun temel bileşenlerinden biridir. Bu dedektörler olmadan nanometre ölçeğindeki son derece ince detayların görüntülenmesi mümkün değildir.
Crytur Pazarlama Müdürü Jan Bitman konuyla ilgili şöyle diyor:
“Crytur, hem Çek hem de uluslararası elektron mikroskobu üreticileriyle iş birliği yapmaktadır. Crytur’da üretilen yüksek performanslı dedektörler yalnızca laboratuvar cihazlarında değil, aynı zamanda mikroçip üretiminde kalite kontrol amacıyla kullanılan endüstriyel elektron mikroskoplarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Yarı iletken endüstrisindeki müşteriler için ürettiğimiz üst düzey dedektör üniteleri, mikroçip üretiminde Çek Cumhuriyeti’nin doğrudan katkı sağladığı nadir alanlardan biridir.”
Kalite Kontrol İçin Yeni Gereksinimler
Crytur’un ürün yelpazesini karmaşık optoelektronik ve optomekanik montajları da kapsayacak şekilde genişletmesi, kalite kontrol alanında yeni gereksinimleri beraberinde getirmiştir.
Crytur Kalite Yönetimi Başkanı Gabriela Tausig şöyle açıklıyor:
“Üretilen parçalar son derece hassastır ve birbirlerine mükemmel şekilde uyum sağlamaları gerekir. Çok hassas ölçüler ve toleranslardan söz ettiğimizde, ölçüsel toleranslar onlarca mikrometre, şekil ve konum toleransları ise mikron altı seviyelerdedir.”
Her bir parçanın doğru şekilde ölçülmesi ve montajın doğrulanması gereksinimi, Crytur’un Mitutoyo’dan geniş bir ölçüm makinesi ve ekipman filosu satın almasına yol açmıştır.
Koordinat Ölçüm Makineleri
Koordinat ölçüm makineleri üretim kalite kontrolünün temelini oluşturmaktadır.
Crytur’da iki farklı boyutta STRATO-Apex koordinat ölçüm makinesi bulunmaktadır:
• STRATO-Apex 574
• STRATO-Apex 9106
Bu makineler köprü tipi tasarıma sahip üst düzey sistemlerdir. Tüm eksenlerde hava yatakları bulunur ve düşük sıcaklık genleşmesine sahip yüksek hassasiyetli ölçüm cetvelleri kullanılır.
• STRATO-Apex 574 ölçüm hacmi: 500 × 700 × 400 mm
• STRATO-Apex 9106 ölçüm hacmi: 900 × 1000 × 600 mm
Her iki makinenin çözünürlüğü 0.02 µm’dür.
Şirket, iki ölçüm laboratuvarında bu makinelerden ikişer adet bulundurmaktadır.
Bunlara ek olarak:
• CRYSTA-Apex S 574
• CRYSTA-Apex V 544
CNC koordinat ölçüm makineleri küçük ve orta boy parçaların ölçümü için kullanılmaktadır.
Makine parkuru ayrıca iki adet CRYSTA-Plus M 443 ile tamamlanmaktadır. Bunlar küçük parçalar için kullanılan kompakt ve manuel koordinat ölçüm makineleridir.
Diğer Ölçüm Teknolojileri
Crytur’un kullandığı ileri ölçüm cihazları arasında şunlar da bulunmaktadır:
• Mitutoyo ROUNDTEST RA-2200 CNC
• Mitutoyo ROUNDTEST RA-1600
Bu cihazlar yuvarlaklık ve eşmerkezlilik sapmalarını çok yüksek hassasiyetle ölçebilmektedir.
RA-2200 modeli ölçülen parçayı otomatik olarak merkezleyebilirken, RA-1600 modeli DAT (Digimatic Adjustment Table) yönlendirme fonksiyonu ile manuel merkezleme yapılmasına olanak tanır.
Her iki yöntemin de avantajları vardır:
• Otomatik merkezleme daha hızlıdır.
• Manuel merkezleme ise daha karmaşık ölçüm görevlerinde esneklik sağlar.
Görsel Ölçüm Sistemleri
Bazı parlatılmış yüzeyler, mekanik problarla ölçülememektedir; zira bu durum yüzeylere zarar verebilir. Bu sebeple Crytur, iki adet Quick Vision Active QVT1-L404 görüntülü ölçüm cihazıyla donatılmıştır. Bu cihazlar; motorlu zoom, çok kaynaklı aydınlatma ve güçlü veri analizi yazılımına sahiptir. Ölçüm aralığı 400 × 400 × 200 mm, çözünürlük ise 0,1 µm'dir. Daha küçük düz parçalar için daha basit bir görüntülü ölçüm cihazı olan Quick Scope QS-250 Z (200 × 250 × 100 mm) de mevcuttur ve Crytur bu cihazdan iki adet kullanmaktadır.
Ölçüm Mikroskopları
Crytur’da ayrıca küçük parçaların boyut, açı ve şekil ölçümü için beş adet TM-1005B ölçüm mikroskobu bulunmaktadır.
Bu cihazlar:
• monoküler yapı
• iki objektif
• LED aydınlatma
özelliklerine sahiptir.
Ölçü Aletleri
Crytur ayrıca Mitutoyo’dan çeşitli ölçü aletleri de kullanmaktadır:
• kumpaslar
• mikrometreler
• diğer ölçüm ekipmanları
Bu cihazların tamamı dijital veri çıkışına sahiptir.
Gabriela Tausig bu tercihin nedenini şöyle açıklıyor:
“Piyasada Mitutoyo ürünlerinden daha ucuz ölçü aletleri olabilir. Ancak bizim için önemli olan, cihazların tüm kullanım ömürleri boyunca doğru ve güvenilir ölçüm yapmasıdır.”
Ölçüm Yazılımları
Crytur seri üretim yapan bir firma değildir. Genellikle üretimler tekil parçalar veya onlarca adetlik küçük partiler şeklindedir.
Bu nedenle Gabriela Tausig, ölçüm makineleriyle birlikte kullanılan yazılımları özellikle önemli bulmaktadır:
“MCOSMOS yazılımı ve çevrimdışı programlama ortamı olan MiCAT Planner sayesinde ölçüm prosedürlerini parçadan, modelden veya teknik çizimden hızlı ve kolay şekilde hazırlayabiliyoruz. Cihazlar ve cihaz türleri arasındaki uyumluluk da büyük avantaj sağlıyor.”
Şirket ayrıca ölçüm sonuçlarının istatistiksel değerlendirilmesi için MeasurLink yazılımını kullanmaktadır.
Bu yazılım sayesinde:
• CMM’lerden
• yuvarlaklık ölçüm cihazlarından
• diğer ölçüm ekipmanlarından
gelen veriler tek bir sistemde toplanabilir.
İstatistiksel Proses Kontrolü (SPC) sayesinde:
• ölçüm verileri gerçek zamanlı analiz edilir
• üretim süreçlerindeki eğilimler izlenir
• kalite düşüşleri erken aşamada tespit edilir
• hurda oranı azaltılır
• üretim verimliliği artırılır.
Mitutoyo, Son Müşteriler İçin de Kalite Güvencesidir
Crytur, Mitutoyo ölçüm makinelerinin fiyat/performans oranını oldukça başarılı bulmaktadır. Şirketin bu markayı tercih etmesinin ilk nedeni de budur.
Gabriela Tausig şunları ekliyor:
“Mitutoyo ile çok iyi bir ilişkimiz var. Bir proje üzerinde çalışırken çözüm bulamadığımız bir durum olduğunda Mitutoyo mühendisleri bize destek oluyor. Servis, kalibrasyon ve olası arızalar konusunda oldukça hızlı geri dönüş alıyoruz. Tepki süreleri gerçekten çok kısa.”
Ayrıca Mitutoyo markasının Crytur’un müşterileri açısından da önemli olduğunu vurguluyor:
“Mitutoyo markası, talepkar müşterilerimiz için de bir kalite güvencesi anlamına geliyor.”
Crytur Pazarlama Müdürü Jan Bitman ise sözlerini şöyle tamamlıyor:
“Pazarda kilit bir rol oynamak istiyorsanız mevcut en iyi ölçüm teknolojilerini kullanmanız gerekir. Yarı iletken endüstrisinde silikon wafer üretimini düşünün. Üzerindeki bir hatayı bulmak, büyük bir şehirde bir karıncayı aramak gibidir ve bunu yapmak için yaklaşık on saniyeniz vardır. Dedektörlerde bu kadar hassas bir algılama gerekiyorsa üretim sürecinde hiçbir ayrıntıyı küçümseyemezsiniz.”
Görseller:
1. Crytur üretiminden: Sentetik kristaller
2. Sentetik kristallerin büyütüldüğü fırınlar
3. STRATO-Apex 9106 koordinat ölçüm makinesi
4. ROUNDTEST RA-2200 CNC ölçüm cihazı
5. Quick Vision Active QVT1-L404 görüntülü ölçüm cihazı
6. TM-1005B ölçüm mikroskobu
