Hạ tầng bán dẫn và trung tâm dữ liệu: Kiểm soát khả năng chống ăn mòn và chất lượng lắp ráp với Innozinc

한국어 · English · 简体中文 · Tiếng Việt

Máng cáp, giá đỡ, bộ treo và chi tiết liên kết trong nhà máy bán dẫn và trung tâm dữ liệu có nhiệm vụ đỡ các hệ thống điện, viễn thông và đường ống. Đơn giá của từng chi tiết có thể không lớn, nhưng tại công trường lắp đặt nhiều cấu kiện cùng hình dạng, chỉ một vấn đề như kẹt ren hoặc hư hại lớp mạ tại bề mặt tiếp xúc cũng có thể dẫn đến việc phân loại, gia công lại và sửa chữa. Vì vậy, khi lựa chọn xử lý bề mặt, cần xem xét cả khả năng lắp ráp, độ bao phủ tại các vị trí gia công và môi trường tiếp xúc sau lắp đặt, bên cạnh ngoại quan ngay sau khi mạ.

Innozinc của KEMP đã được chỉ định trong quy cách kỹ thuật áp dụng của một doanh nghiệp sản xuất bán dẫn và điện tử cùng một nhà sản xuất máng cáp tại Hàn Quốc. KEMP hiện đang cung cấp giá đỡ và chi tiết liên kết theo quy cách đã chỉ định cho một khách hàng sản xuất màn hình tại Hàn Quốc. Công nghệ này đã được đưa vào quy cách của khách hàng và đã triển khai cung cấp sản phẩm thực tế trong lĩnh vực sản xuất màn hình.

Lĩnh vực áp dụng	Tình trạng áp dụng Innozinc
Doanh nghiệp sản xuất bán dẫn và điện tử	Innozinc được chỉ định trong quy cách kỹ thuật áp dụng
Nhà sản xuất máng cáp	Innozinc được chỉ định trong quy cách kỹ thuật của sản phẩm máng cáp
Doanh nghiệp sản xuất màn hình	Hiện đang được cung cấp giá đỡ và chi tiết liên kết theo quy cách đã chỉ định

Điểm đáng chú ý ở những ứng dụng này là công nghệ đã được đưa vào quy cách từ giai đoạn thiết kế và đặt hàng. Khi quy cách xử lý bề mặt được xác lập, nhà chế tạo chi tiết, đơn vị mạ, bộ phận mua hàng và bộ phận chất lượng có thể trao đổi trên cùng một bộ yêu cầu. Vật liệu và hình dạng trên bản vẽ, điều kiện mạ và hạng mục kiểm tra được liên kết với nhau; các sản phẩm cung cấp sau đó cũng có thể được quản lý theo cùng một tiêu chí.

Sự liên kết này đặc biệt quan trọng đối với nhà máy bán dẫn và trung tâm dữ liệu. Nhà máy bán dẫn cần kết cấu đỡ cho đường ống công nghệ, đường ống tiện ích, ống gió và hệ thống điện. Trung tâm dữ liệu cần các chi tiết đỡ tuyến cáp điện, cáp viễn thông cùng thiết bị làm mát và điều hòa không khí. Do hệ thống gồm nhiều cấu kiện và các mối nối lặp lại, việc thiết kế xử lý bề mặt đồng bộ cho thân chính và phụ kiện giúp quá trình triển khai hiệu quả hơn. Hệ thống giá đỡ cho cơ sở công nghiệp điện tử · Chi tiết ứng dụng trong trung tâm dữ liệu

Ngay trong cùng một tòa nhà, điều kiện xử lý bề mặt cũng có thể khác nhau. Không thể xem khu vực trong nhà được kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, vật tư tiếp xúc với nước trong quá trình thi công, khu vực quanh thiết bị có nguy cơ ngưng tụ và đoạn kết nối ngoài trời là cùng một môi trường. Trong nhà máy bán dẫn, các hạng mục đánh giá đối với chi tiết đỡ kết cấu và hệ thống tiện ích cũng cần được phân biệt với chi tiết sử dụng tại khu vực có yêu cầu riêng về độ sạch. Xác định vị trí lắp đặt trước sẽ giúp lựa chọn mức chống ăn mòn và chất lượng bề mặt phù hợp.

Innozinc là lớp mạ composite kết hợp lớp kẽm với màng gốm vô cơ. Vật liệu sắt được bảo vệ nhờ cơ chế bảo vệ hy sinh của kẽm và chức năng ngăn cách của màng composite. Công nghệ này hướng đến cả khả năng chống ăn mòn, độ bám dính, khả năng gia công sau mạ và chất lượng liên kết ren. Với giá đỡ và chi tiết thanh định hình, quy trình mạ treo được xem xét theo hình dạng sản phẩm; với chi tiết liên kết nhỏ, mạ treo hoặc mạ thùng quay được lựa chọn theo chủng loại và sản lượng cần xử lý. Đặc tính chung của Innozinc

Máng cáp là một hệ thống trong đó thân chính và các mối nối cùng đảm nhiệm chức năng. Các đoạn máng thẳng được nối bằng bản nối, được đỡ bởi giá đỡ và bộ treo, còn bu lông và đai ốc liên kết các bộ phận với nhau. Ngay cả khi thân máng có khả năng chống ăn mòn cao, các mối nối vẫn cần được quản lý riêng nếu điều kiện xử lý bề mặt của bản nối hoặc chi tiết liên kết không phù hợp. Vì vậy, nên xem thân máng, bản nối, chi tiết đỡ và chi tiết liên kết là một bộ hoàn chỉnh khi xem xét quy cách áp dụng.

Innozinc cũng đã được chỉ định trong quy cách sản phẩm của một nhà sản xuất máng cáp tại Hàn Quốc. Khi xem xét máng cáp, khách hàng có thể trao đổi cụ thể theo từng hạng mục: loại lớp mạ trên thân máng, điều kiện xử lý bản nối, bề mặt đã gia công của giá đỡ và dung sai ren của chi tiết liên kết. Cách tiếp cận này gắn quy cách mạ ở giai đoạn chế tạo máng cáp với điều kiện lắp ráp tại công trường.

Đặc biệt, bề mặt tiếp xúc với cáp cần được kiểm soát để không còn phần nhô thô ráp hoặc ba via gia công. Với sản phẩm đã hoàn thành cắt, đột lỗ và hàn, cần kiểm tra cả độ bao phủ tại các vị trí gia công lẫn chất lượng hoàn thiện của bề mặt tiếp xúc với cáp. Ngoại quan đồng đều khi giao hàng và bề mặt đỡ cáp được hoàn thiện phù hợp là hai hạng mục kiểm tra khác nhau. Quy cách kỹ thuật của hệ thống máng cáp cũng xem xét đồng thời thân chính, phụ kiện, hoàn thiện bề mặt và chi tiết nối. Ví dụ về quy cách kỹ thuật hệ thống máng cáp

Đối với tấm grating thép, cần quản lý đồng thời hình dạng ô lưới và chất lượng bề mặt tại các mối hàn. Khi đưa khoảng cách ô lưới, độ phẳng và độ bao phủ tại khung viền, giao điểm vào danh mục kiểm tra, có thể quản lý đồng bộ chất lượng kích thước và khả năng chống ăn mòn của sản phẩm hoàn thiện. Hướng dẫn ứng dụng cho tấm grating thép

Đối với giá đỡ, chất lượng bề mặt đã gia công và bề mặt tỳ của mối ghép có vai trò quan trọng. Mặt cắt, vị trí đột lỗ, vùng uốn và mối hàn có hình dạng khác với phần giữa của tấm phẳng. Quy trình mạ sau khi hoàn tất chế tạo có thể bao gồm cả các bề mặt đã gia công này trong phạm vi xử lý. Việc quy định điểm kiểm tra tại những vị trí thay đổi hình dạng như mặt trong lỗ dài, cạnh và vùng quanh mối hàn giúp quản lý độ bao phủ trên toàn bộ sản phẩm nhất quán hơn.

Trong quá trình lắp ráp, vị trí được điều chỉnh dọc theo lỗ dài của giá đỡ, hoặc đai ốc và vòng đệm ép lên bề mặt tỳ để cố định. Đánh giá xử lý bề mặt cần bao gồm cả trạng thái sau những thao tác này. Bên cạnh kiểm tra chiều dày lớp mạ, việc kiểm tra độ lắp ghép của chi tiết thực tế và quan sát bề mặt tại vị trí tiếp xúc với dụng cụ cũng như bề mặt tỳ giúp nhận diện các vấn đề lắp ráp ngay ở cấp độ sản phẩm.

KEMP hiện đang cung cấp giá đỡ và chi tiết liên kết Innozinc theo quy cách áp dụng cho một khách hàng sản xuất màn hình tại Hàn Quốc. Kinh nghiệm cung cấp này cũng là cơ sở để gắn quy cách mạ với điều kiện lắp ráp thực tế khi xem xét các chi tiết mới dành cho nhà máy bán dẫn và trung tâm dữ liệu. Mỗi sản phẩm mới được đánh giá theo vật liệu, hình dạng và khu vực lắp đặt; kết quả sau đó được đưa vào tiêu chí kiểm tra của chính sản phẩm đó.

Ý nghĩa của lớp mạ mỏng trên chi tiết liên kết trở nên rõ ràng khi xem xét cùng dung sai ren. Giả sử một lớp mạ có chiều dày đồng đều t hình thành trên ren có góc biên dạng 60°, mức tăng đường kính trung bình của ren ngoài theo hình học xấp xỉ 4t. Với chiều dày lớp mạ 8 μm, đường kính trung bình tăng khoảng 32 μm, tương đương 0.032 mm.

Phép tính này cho thấy chiều dày lớp mạ và mức thay đổi đường kính trung bình của ren không bằng nhau. Trong quy trình thực tế, chiều dày phân bố cục bộ trên ren, nên cần xem xét đồng thời dung sai trước mạ, chiều dày mục tiêu và đai ốc lắp ghép. Sau mạ, kết quả được kiểm tra bằng dưỡng GO/NO-GO và trong điều kiện lắp ráp thực tế. Kết hợp lớp mạ mỏng Innozinc với việc quản lý dung sai này có thể giúp giảm vấn đề kẹt ren và khối lượng gia công bổ sung. Đường kính trung bình của ren và chiều dày lớp mạ

Đánh giá chi tiết liên kết không dừng ở việc đai ốc có vặn vào thuận lợi hay không. Khi lắp ráp, ma sát và áp lực tiếp xúc tác động lên sườn ren và bề mặt tỳ. Cần xem xét tình trạng lớp mạ sau quá trình này và vị trí bắt đầu ăn mòn sau khi tiếp xúc với môi trường. Đây là lý do cần có dữ liệu chống ăn mòn ở trạng thái đã lắp ghép.

Trong một thử nghiệm phun sương muối nội bộ riêng biệt của KEMP, mẫu bu lông và kẹp Innozinc đã lắp ghép xuất hiện một lượng nhỏ gỉ trắng ở thời điểm 384 giờ; không quan sát thấy gỉ đỏ đến thời điểm 2664 giờ.

Đối tượng đánh giá	Thời điểm quan sát	Kết quả quan sát
Mẫu bu lông và kẹp Innozinc đã lắp ghép	384 giờ	Quan sát thấy một lượng nhỏ gỉ trắng
Cùng mẫu đã lắp ghép	2664 giờ	Không có gỉ đỏ

Kết quả được ghi nhận bằng cách phân biệt sản phẩm ăn mòn của kẽm với gỉ đỏ của nền sắt trên mẫu đã lắp ghép. Quy cách áp dụng cho sản phẩm sản xuất hàng loạt được xây dựng theo phương pháp thử, thời gian thử và giới hạn gỉ trắng, gỉ đỏ do khách hàng quy định; vị trí đánh giá tại vùng tiếp xúc của mối ghép cũng được xác định đồng thời. Dữ liệu thử nghiệm và ứng dụng cho nhà máy bán dẫn và công nghiệp

Máng cáp trong trung tâm dữ liệu còn phải đáp ứng chức năng kết cấu và điện, bên cạnh khả năng chống ăn mòn. Thân máng và các chi tiết đỡ phải chịu tải trọng của cáp, còn mối nối phải duy trì trạng thái lắp ráp theo thiết kế. Vì vậy, cần xem xét đồng thời tải trọng làm việc an toàn (SWL), khoảng cách gối đỡ, vị trí bản nối và tính năng của bộ phận đỡ. IEC 61537:2023 cũng đề cập riêng đến phân loại khả năng chống ăn mòn, thử tải, thử bộ phận đỡ và sử dụng hệ thống thang, máng cáp làm dây dẫn bảo vệ nối đất. IEC 61537:2023

Đối với máng cáp kim loại có yêu cầu nối đất và liên kết đẳng thế, cần kiểm tra tính liên tục điện, bao gồm bản nối và các mối ghép. Khi thay đổi quy cách xử lý bề mặt, cấu hình bề mặt tiếp xúc, điều kiện siết lắp và cách bố trí liên kết đẳng thế cần thiết cũng phải được xem xét cùng nhau. Tài liệu của nhà sản xuất máng cáp cũng mô tả đường dẫn nối đất qua bản nối và mối nối giãn nở ở cấp độ hệ thống. Khả năng chống ăn mòn được đánh giá bằng thử nghiệm ăn mòn, tính năng kết cấu theo điều kiện tải trọng và tính năng điện theo tính liên tục của các mối nối; cách phân định này giúp đánh giá rõ từng chức năng. Tính liên tục điện của máng cáp kim loại

Tại khu vực xung quanh thiết bị điện tử, tình trạng bề mặt và kiểm soát tạp chất cũng được đưa vào quy cách áp dụng. Cần xác định độ sạch yêu cầu của khu vực lắp đặt, phương pháp làm sạch và đóng gói, giới hạn cho phép đối với dư lượng gia công và hư hại bề mặt; khi cần, bổ sung các hạng mục đánh giá riêng của dự án như tinh thể kẽm dạng sợi (zinc whisker). Khi đưa các hạng mục này vào kế hoạch chất lượng cùng với thử nghiệm ăn mòn, bên mua và nhà chế tạo có thể kiểm tra nghiệm thu sản phẩm theo cùng một tiêu chí. Xem xét chất lượng bề mặt quanh thiết bị điện tử

Giá trị của việc áp dụng quy cách kỹ thuật thể hiện rõ trong sản xuất hàng loạt và các đợt cung cấp tiếp theo. Dù mẫu ban đầu đã đáp ứng dung sai bản vẽ và khả năng lắp ráp, khi kích thước, hình dạng hoặc số lượng sản phẩm xử lý thay đổi, điều kiện sản xuất cũng cần được xem xét. Xác lập điều kiện tiền xử lý, mạ và hậu xử lý phù hợp với vật liệu và hình dạng, đồng thời duy trì vị trí kiểm tra và tiêu chí đánh giá là nền tảng của chất lượng có khả năng tái lập.

KEMP đưa tiêu chuẩn kiểm tra và điều kiện lắp ráp của khách hàng vào quá trình đánh giá mẫu chi tiết thực tế. Khả năng chống ăn mòn, độ bám dính, ngoại quan và khả năng gia công được đánh giá; phân tích dung dịch và dữ liệu quy trình được sử dụng trong quản lý chất lượng, còn kết quả đánh giá được liên kết với việc phê duyệt ban đầu và tiêu chí kiểm tra sản xuất hàng loạt. Khách hàng có thể xác định các hạng mục thử nghiệm cần thiết từ bản vẽ và điều kiện sử dụng thực tế, sau đó hoàn thiện quy cách áp dụng dựa trên kết quả đánh giá. Đánh giá chi tiết thực tế và xây dựng quy cách sản xuất hàng loạt

Hiệu quả kinh tế thể hiện rõ khi so sánh cả báo giá mạ và các công đoạn tiếp theo. Với cùng chi phí mạ, nếu phát sinh gia công lại ren, phân loại, kiểm tra lại, sửa chữa cục bộ hoặc vận chuyển bổ sung, chi phí trên mỗi sản phẩm đạt yêu cầu cuối cùng sẽ khác nhau. Tại công trường lắp đặt lặp lại nhiều chi tiết, điều kiện xử lý của từng loại chi tiết còn có thể ảnh hưởng đến trình tự công việc và kiểm tra nghiệm thu.

Khi thống nhất đơn vị so sánh trên cùng một lô sản phẩm, có thể tính như sau.

Chi phí liên quan đến xử lý bề mặt trên mỗi sản phẩm đạt yêu cầu = (Chi phí mạ + Chi phí gia công bổ sung + Chi phí phân loại và kiểm tra lại + Chi phí mạ lại và sửa chữa + Chi phí logistics bổ sung) ÷ Số lượng sản phẩm đạt yêu cầu cuối cùng

Lớp mạ mỏng Innozinc có thể được xem xét từ góc độ dung sai ren và khả năng lắp ráp; mạ sau gia công có thể được xem xét từ góc độ quản lý độ bao phủ tại các vị trí cắt, đột lỗ và hàn. Xác định trước những công việc làm lại đang phát sinh với phương pháp mạ hiện tại, rồi so sánh trước và sau khi áp dụng trên cùng một loại chi tiết sẽ giúp làm rõ lợi ích triển khai. Các hạng mục tiết kiệm được đánh giá theo kết quả kiểm tra thực tế và giờ công của từng sản phẩm.

KEMP đề xuất quy cách xử lý bề mặt cho chi tiết dùng trong nhà máy bán dẫn và trung tâm dữ liệu dựa trên kinh nghiệm được khách hàng chỉ định trong quy cách và kinh nghiệm cung cấp sản phẩm thực tế. Khi xác định vật liệu, hình dạng, môi trường lắp đặt cùng yêu cầu chống ăn mòn, khả năng lắp ráp và tiêu chí kiểm tra, có thể duy trì nhất quán yêu cầu từ thiết kế đến chế tạo, mạ và giao hàng.

Nếu đang xem xét áp dụng Innozinc cho máng cáp, giá đỡ hoặc chi tiết liên kết, vui lòng gửi bản vẽ hoặc ảnh chi tiết, quy cách mạ hiện tại và tiêu chí kiểm tra mà khách hàng yêu cầu. KEMP sẽ xem xét đồng thời thân chính, mối nối và chi tiết liên kết để xác định phạm vi đánh giá mẫu và điều kiện cung cấp. Liên hệ KEMP để đánh giá mẫu và quy cách kỹ thuật