Finomtisztítás – Tisztaság és stabilitás a tömegtermelésben

A precíziós tisztítás fejlődésének mozgatórugója a félvezetőgyártás

2021. október 01., péntek, 06:00

Címkék: alkatrész tisztítás EcoClean felület felülettisztítás félvezető tisztítás tisztítástechnológia UCM AG ultrahangos tisztítás

A részecskék és a felülettisztaság iránti növekvő igények egyre finomabb tisztítási megoldások iránti igényt eredményeznek az egyre szélesebb ipari szektorban működő vállalatoknál. Változás zajlik olyan nagy tisztaságú ágazatokban is, mint a félvezető-ellátó ipar, az optika és az orvostechnika.

Hosszú ideig az autóipart tekintették az egyre szigorúbb tisztasági előírások mozgatórugójának, különösen, ha a részecskék tisztaságáról van szó. A precíziós tisztításban ezt a szerepet a félvezetőipari gyártóberendezések gyártói töltik be. A fejlesztést főként az EUV-technológia hajtja. Ez teszi lehetővé az egyre innovatívabb mikrocsipek előállítását, amelyek ujjlenyomat méreten képesek több mint tízmilliárd tranzisztort integrálni.

Tisztaság a nanométeres atomi méretű tartományban

Ezért nem meglepő, hogy a legfinomabb részecsketisztaságra vonatkozó előírások a nanométeres tartományig terjednek. A felületi szennyezésre vonatkozó irányelvek szintén rendkívül szigorúak. Ami a szerves anyagok és folyadékok kipárolgógáz-sebességét, valamint a szervetlen anyagok maradványainak felületi elemzését illeti, a még megengedett értékek az alkotóelemtől függően az atom százalékos tartományában lehetnek. A folyamatok és a rendszertechnológia, beleértve az alkatrészek rögzítését és az ilyen alkatrészek tisztításának környezeti feltételeit, megtervezése évek óta az UCM AG, az SBS Ecoclean csoport precíziós tisztítási részlegének egyik alapvető kompetenciája.

A félvezetőipar, különösen az EUV-technológia fejlődésének eredményeként a mikrocsipek gyártására szolgáló berendezések tisztasági követelményei rendkívül megnőttek (Forrás: Ecoclean_Mikrochip_cShutterstock/fotografos

A többkamrás ultrahangos tisztítórendszerek és a tisztítási folyamatok feladatspecifikus koncepciójának kiindulópontja a tisztítandó alkatrészek anyaga és geometriája, valamint a szennyezettség mértéke és típusa. A néha nagyon szigorú kibocsátási határértékek miatt figyelmet fordítanak a megfelelő tisztítószer kiválasztására is. Csakúgy, mint a tisztítórendszer felépítésénél alkalmazott anyagok és gyártási folyamatok kritériumai, ez segít megelőzni az újraszennyeződést és a keresztszennyeződést.

Új anyagok és folyamatok inspirálják az igényeket az optikában

Az optikai iparban két tendencia változik, amelyek megváltoztatják a tisztítás követelményeit. Egyrészt savérzékeny üvegekből egyre inkább gyártanak kerek és lapos optikai alkatrészeket. A savállósági osztálytól függően az anyagok eltérően reagálnak a vizes területen alkalmazott tisztító- és öblítővíz-minőségekre, ami üvegkorrózióhoz vezethet. Ennek elkerülése érdekében elengedhetetlen a tisztító- és vízkezelő rendszer, valamint a folyamatok megfelelő kialakítása. Ez többek között azt is magában foglalja, hogy az alkatrész-specifikus tisztítási programokban meghatározott különféle fürdőkben az üvegkomponensek tartózkodási ideje megbízhatóan betartásra kerül, és szükség esetén prioritásként kezelhető folyamatok lehetségesek. Az UCM ezt szoftveresen valósítja meg.

A kerek és lapos optikai alkatrészeket egyre inkább savérzékeny üvegekből készítik. Az üveg érzékeny anyagokkal történő korróziójának elkerülése érdekében elengedhetetlen a megfelelően megtervezett tisztító- és vízkezelő rendszer, valamint eljárások – a szoftver szempontjából is (Forrás: Ecoclean_Optiken_cZeiss)

Új feladatok merülnek fel az optikában is geometrikusan összetett, furatokkal és mélyedésekkel rendelkező alkatrészekből, például üvegkerámiából készült gyűrűs lézeres giroszkópok, például a Zerodur esetében. Ezen alkatrészek tisztítóoldatainak biztosítaniuk kell a geometriák megbízható belső tisztítását. Ebből a célból adaptált alkatrésztartókra van szükség, amelyek lehetővé teszik a forgást a tisztítási folyamat során. Különösen a „szuper lengyel” felülettel rendelkező optika esetében a folyamat megtervezésekor az ultrahangos frekvencia és teljesítmény tökéletes összehangolására van szükség a felületi érdesség megváltozásának elkerülése érdekében. A tisztítási folyamatok igazolását többek között speciális laboratóriumok mérési módszereivel hajtják végre, amelyek során a felület érdessége angströmben mérhető.

Az UCMSmartLine segítségével egy szabványosított modulokon alapuló, szabadon konfigurálható rendszer áll rendelkezésre a precíziós tisztítás számos feladatához (Forrás: Ecoclean_UCMSmartLine)

Kiegészítésként gyártott alkatrészek és az új MDR (Medical Device Regulation, orvosi eszközök szabályozása)

A kiegészítő alkatrészek gyártása az orvostechnika terén óriási haladást tesz lehetővé a betegspecifikus ellátás terén. Alapvető kritérium a tisztaság. A poralapú nyomdai eljárások során gyártott alkatrészeket, kicsomagolást követően, száraz technológiával (például vákuumtechnikával) lehet a porszennyeződésektől megtisztítani. Az ezt követő nedves kémiai tisztításhoz mind a kamra, mind a sorozatmerülő rendszerek rendelkezésre állnak. A tisztítási folyamat során az ultrahang- és nyomásváltoztatási folyamatok összehangolt közeggel kombinálva biztosítják a szennyeződések és pormaradványok eltávolítását a legfinomabb szerkezetekről és összetett geometriákról is. Az MDR (Medical Device Regulation) új kihívásokat is jelent az orvostechnikai vállalatok számára. A tisztítási eredmény mellett ez magasabb követelményeket támaszt a folyamatok dokumentációjánál, valamint a nyomonkövethetőséggel szemben is.

A tiszta helyiségekkel és elemző berendezésekkel felszerelt Ecoclean és UCM műszaki központok lehetővé teszik az ultrafinom tisztítási tesztek elvégzését tiszta körülmények között (Forrás: Ecoclean)

Speciális megoldás vagy moduláris rendszer koncepció

Nagy tisztaságú alkalmazások a félvezető-ellátó iparban, az optikában, az orvostechnikában, valamint a lézer- és érzékelőiparban általában egyedileg megtervezett eljárásokat és tisztító megoldásokat igényelnek a megfelelően kialakított tiszta helyiségek kialakításában. Az egyre több iparágban előforduló, valamivel kevésbé igényes precíziós tisztítási feladatokhoz az UCM rendkívül rugalmas és költséghatékony megoldást fejlesztett ki az UCMSmartLine ultrahangos merülőrendszerek sorozatával. Alapja szabványosított modulok, beleértve a tisztítási, öblítési, szárítási, be- és kirakodási folyamat lépéseinek integrált elektromos és vezérlési technológiáját, valamint egy rugalmas szállítási rendszert. Ebből az előzetes, közbenső és végső tisztítás rendszerei szükség szerint konfigurálhatók és bővíthetők. Ezeknek a rendszereknek általában rövidebb a szállítási ideje is. Az a megoldás, amellyel az adott feladat technikailag és gazdaságilag optimálisan teljesíthető, tisztítási tesztekkel határozható meg a monschaui Ecoclean precíziós tesztközpontokban és a svájci Rheineckben található UCM-nél.

Doris Schulz

www.ecoclean-group.net

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
ÉLELMISZER-BIZTONSÁG
Média Partnerek