Crytur - Produzione di rilevatori per microscopi elettronici

Crytur: massima qualità nella produzione dei rilevatori per microscopi elettronici

Produzione di rilevatori per microscopi elettronici

L'azienda Crytur si occupa della progettazione, produzione e fornitura di assemblaggi optoelettronici e optomeccanici integrati. I componenti fondamentali di questi prodotti sono i cristalli sintetici che l'azienda produce internamente. Poiché i prodotti forniti da Crytur sono molto esigenti in termini di precisione dimensionale e di forma, l'azienda si è dotata di macchine di misura e strumenti di alta qualità Mitutoyo.

Dalla produzione Crytur: cristalli sintetici

La qualità è fondamentale nella produzione di rilevatori per microscopi elettronici

L'azienda Crytur ha sede a Turnov, nella Repubblica Ceca, nella regione chiamata Paradiso Boemo. Oltre alla splendida natura e ai monumenti storici, questo luogo è noto anche come giacimento di pietre semipreziose. Agate, diaspri, ametiste o cristalli di rocca sono i resti dell'attività vulcanica del Permiano-Carbonifero.

Gli esperti di Crytur stanno cercando di imitare i processi naturali e produrre cristalli sintetici per applicazioni tecniche. I granati sintetici e le perovskiti sono utilizzati come mezzi attivi nei laser o per l'imaging a raggi X e la microscopia elettronica. I cristalli di tungstato di piombo sono cristalli scintillanti utilizzati negli esperimenti di fisica delle alte energie.

Al CERN, il Centro europeo per la ricerca nucleare, questo tipo di cristalli ha dato un contributo fondamentale, ad esempio, nella dimostrazione della scoperta di una nuova particella elementare, il bosone di Higgs, nel 2012. Sebbene Crytur non abbia prodotto cristalli di tungstato di piombo per il CERN per questo particolare progetto, tutti i nuovi esperimenti fondamentali del CERN sono attualmente basati su migliaia di questi cristalli provenienti da Turnov.

L'azienda produce anche profili in zaffiro, utilizzati ad esempio come alloggiamenti protettivi per termocoppie nell'industria del vetro o nella petrolchimica. La gamma di prodotti comprende anche elementi ottici con strati sottili: gli strati funzionali vengono applicati alle superfici ottiche mediante evaporazione sottovuoto.

Forni in cui vengono prodotti i cristalli sintetici

Dai componenti agli assemblaggi completi

La maggior parte della produzione attuale è costituita da unità di rilevamento per la microscopia elettronica. I rilevatori, in particolare quelli per gli elettroni riflessi e gli elettroni secondari, sono uno degli elementi chiave del microscopio. Senza di essi, è impossibile visualizzare dettagli estremi nell'ordine dei nanometri.

“Crytur collabora con produttori Cechi e stranieri di microscopi elettronici”, afferma Jan Bitman, responsabile marketing di Crytur.
“I rilevatori di fascia alta prodotti da Crytur non vengono forniti solo per gli strumenti di laboratorio, ma sono anche ampiamente utilizzati nei microscopi elettronici industriali per il controllo qualità utilizzati nella produzione di microchip. Non è esagerato affermare che le unità di rilevamento di fascia alta prodotte per i clienti dell'industria dei semiconduttori sono una delle poche impronte dirette della Repubblica Ceca nella produzione di microchip in quanto tale”, aggiunge.

Macchina di misura a coordinate STRATO-Apex 9106

Nuovi requisiti per il controllo qualità

L'ampliamento della gamma di prodotti Crytur con complessi assemblaggi optoelettronici e optomeccanici ha introdotto nuovi requisiti nel campo del controllo qualità. “I componenti prodotti sono molto precisi e devono combaciare con estrema precisione. Quando parliamo di dimensioni e tolleranze molto precise, parliamo di decine di micrometri, mentre per le tolleranze di forma e posizione parliamo di valori inferiori al micron”, afferma Gabriela Tausig, responsabile della gestione della qualità presso Crytur. La necessità di misurare con precisione ogni componente e di verificarne il corretto assemblaggio ha portato Crytur ad acquistare un'importante flotta di macchine e apparecchiature di misura da Mitutoyo.

Macchine di misura a coordinate

Le macchine di misura a coordinate (CMM) sono alla base del controllo qualità in produzione. Si tratta innanzitutto delle macchine di misura a coordinate STRATO-Apex 574 e STRATO-Apex 9106. Sono macchine di fascia alta con design a ponte, cuscinetti ad aria su tutti gli assi e righe di misura ad alta precisione con bassa espansione termica.

La macchina STRATO-Apex 574, più piccola, ha una corsa di 500× 700 × 400 mm, mentre il modello STRATO-Apex 9106, più grande, può misurare parti fino a 900 × 1.000 ×600 mm ed entrambe hanno una risoluzione di 0,02 μm. L'azienda dispone di due macchine di ciascun tipo installate in due laboratori di misurazione.

Altre attrezzature includono le macchine di misura a coordinate CNC CRYSTA-Apex S 574 e CRYSTA-Apex V 544, progettate per misurare parti di piccole e medie dimensioni. La flotta è completata da due macchine CRYSTA-Plus M 443, macchine di misura manuali compatte per la verifica di parti più piccole con funzionamento semplice.

Rotondimetro CNC ROUNDTEST RA-2200

Altre tecnologie di misurazione

I rotondimetri Mitutoyo ROUNDTEST RA-2200 CNC e ROUNDTEST RA-1600 sono anch'essi tra i migliori strumenti di misurazione. Questi dispositivi sono in grado di misurare con estrema precisione le deviazioni di circolarità o concentricità. Il primo è dotato di una funzione di centraggio automatico del pezzo misurato, il secondo viene centrato manualmente tramite la funzione di guida DAT (Digimatic Adjustment Table). Entrambi gli approcci presentano dei vantaggi: il centraggio automatico è più veloce, mentre il centraggio manuale consente di eseguire anche operazioni di misurazione molto complesse.

Sistema di misura ottico Quick Vision Active QVT1-L404

Sitemi di misura ottici

Alcune superfici lucide non possono essere misurate con sonde meccaniche, perché queste potrebbero danneggiarle. Per questo motivo, Crytur si è dotata di due Macchine di misura ottiche Quick Vision Active QVT1-L404. Gli strumenti sono dotati di zoom motorizzato, illuminazione multi-sorgente e un potente software di analisi dei dati. Il campo di misura è di 400 × 400 × 200 mm e la risoluzione è di 0,1 μm. Uno strumento ottico più semplice per parti piane più piccole è la Quick Scope QS-250 Z (200 × 250 × 100 mm) - Crytur è dotata di due di questi strumenti.

6. Microscopio di misura TM-1005B

Microscopi di misura

L'azienda dispone di cinque microscopi di misura TM-1005B per misurare le dimensioni, gli angoli e le forme di parti di piccole dimensioni. Si tratta di microscopi monoculari con due obiettivi e illuminazione a LED. Crytur dispone anche di altre apparecchiature di misura e strumenti Mitutoyo: calibri, micrometri, ecc. Tutti hanno un output digitale. “Sul mercato potrebbero esserci calibri più economici rispetto ai prodotti Mitutoyo, ma dobbiamo essere sicuri che misurino in modo accurato e affidabile per tutta la loro vita operativa”, afferma Gabriela Tausig riguardo al motivo della scelta di Mitutoyo.

Software per macchine di misura

Crytur non si occupa di produzione di massa. I lotti di produzione sono solitamente solo di poche decine di unità. Gabriela Tausig apprezza quindi molto il software delle macchine e degli strumenti di misura: "Il software MCOSMOS, in combinazione con l'ambiente di programmazione offline MiCAT Planner, ci consente di preparare in modo comodo e rapido le procedure di misura direttamente dal pezzo, dal modello o dal disegno. Anche la compatibilità tra i diversi tipi di strumenti è un aspetto importante. Inoltre, disponiamo del software MeasurLink per la valutazione statistica dei risultati di misura (SPC). Il suo vantaggio è che possiamo inserire i dati provenienti da CMM, rotondimetri o qualsiasi altra apparecchiatura di misura e valutare la stabilità e la ripetibilità dell'intero processo". Il controllo statistico di processo (SPC) consente la valutazione in tempo reale dei dati di misura e il monitoraggio delle tendenze nei processi di produzione. È possibile reagire tempestivamente al deterioramento dei parametri, riducendo così gli scarti e aumentando l'efficienza produttiva.

Mitutoyo è una garanzia di qualità anche per i clienti finali

Crytur apprezza l'ottimo rapporto qualità/prezzo delle macchine e delle apparecchiature di misura Mitutoyo. Questo è stato il motivo principale per cui l'azienda ha deciso di utilizzare questo marchio. Ma non è tutto. “Abbiamo un ottimo rapporto e ogni volta che abbiamo a che fare con un lavoro e non sappiamo cosa fare, i tecnici di Mitutoyo sono lì per aiutarci. Sono disponibili in termini di assistenza, calibrazioni e risoluzione di eventuali guasti. I loro tempi di risposta sono molto brevi”, afferma Gabriela Tausig, aggiungendo: “Un altro aspetto importante: il marchio Mitutoyo è una garanzia di qualità anche per i nostri clienti più esigenti”. “Se si vuole svolgere un ruolo chiave nel mercato, è necessario utilizzare la migliore tecnologia di misurazione disponibile. Prendiamo ad esempio la produzione di wafer di silicio nell'industria dei semiconduttori. Trovare un difetto su di essi è come cercare una formica in una grande città. E si hanno circa dieci secondi per farlo. Se si deve raggiungere una tale precisione nel rilevamento, è impossibile sottovalutare qualsiasi aspetto nella produzione dei rilevatori”, commenta Jan Bitman in conclusione.