Finom és nagy tisztaságú tisztítás
A piacon való jövőbeli versenyképességük biztosítása érdekében számos vállalat átszervezi termékpalettáját. A tendencia a high-tech iparágak számára kifejlesztett igényes megoldások felé mutat. Ezzel együtt nem csak a komponensek pontosságára vonatkozóan magasabb követelmények merülnek fel, hanem a részecske- és filmtisztaságra vonatkozó rendkívül szigorú előírások is, amelyeket folyamatbiztos, gazdaságos és fenntartható módon kell teljesíteni. Ez a tisztítás terén új megközelítést, valamint a teljes gyártási lánc és a gyártási környezet kritikus vizsgálatát és egy tapasztalt partner bevonását igényli.
A részecskeszintű tisztasági előírások a szubmikrométeres tartományig terjednek, a filmrétegek esetében pedig akár nanométeres rétegekben is, például szerves és szervetlen maradványok formájában, a folyamatbiztonság és a reprodukálhatóság mellett.
Fotó: Ecoclean_FB HPO_2
Az ipari átalakulás során egyre több vállalat törekszik magas minőségű, jó haszonkulcsú termékek és alkatrészek gyártására. A hangsúly a high-tech iparágakra helyeződik, amelyek a jövőben is stabil keresletet ígérnek a növekedésnek köszönhetően. Ezekben az iparágakban, például a félvezető-alkatrészgyártásban, az elektronikai gyártásban, az e-mobilitásban, az optikai és optoelektronikai iparban, az érzékelőtechnikában, a fotonikában, a vékonyréteg-technológiában, a vákuum-, lézer- és analízistechnikában, valamint a repülő- és űrhajózásban, a gyártási pontosságra vonatkozó rendkívül szigorú követelmények magukban foglalják az alkatrészek tisztaságát is. Ez függetlenül attól, hogy alig látható elektronikai alkatrészekről, milliméteres méretű összekötő elemekről, precíziós optikákról vagy méteres méretű szerkezeti alkatrészekről van szó, és hogy azok milyen anyagokból készülnek.
A kamrás berendezéseknél, mint például ez a kétkamrás tisztító rendszer vízbázisú folyamatokhoz, a konstrukció, a berendezés technika, a közegvezetés és -előkészítés kifejezetten a finom- és nagy tisztaságú tisztítás speciális követelményeihez van igazítva.
Fotó: Ecoclean_FB HPO_EcoCvela
A tisztaság igény szerinti meghatározása
Ez a tendencia komoly kihívások elé állítja az alkatrész-tisztítást. A klasszikus alkatrész-tisztítással ellentétben, ahol általában nagyobb mennyiségű gyártási maradékot, például forgácsokat és megmunkáló anyagokat kell eltávolítani, a finom- és nagy tisztaságú tisztítás célja a minimális maradék szennyeződések eltávolítása. A részecskékre tisztasági előírások a szubmikrométeres tartományig terjednek. A filmrétegű maradék szennyeződések esetében az iparágtól, az alkatrésztől és annak felhasználásától függően akár nanométeres rétegekben is előforduló szerves és szervetlen maradékok, ionos maradványok és mikroorganizmusok maradékai is folyamatbiztosan és reprodukálhatóan eltávolíthatók. A nagy tisztaságú alkalmazásokban, például az EUV-litográfia alkatrészeinek gyártásában, emellett figyelembe kell venni az úgynevezett hidrogénindukált gázkibocsátás (HIO) anyagokat is.
A tisztítás során teljesítendő részecske-tisztasági előírásokat a megfelelő felületi tisztasági osztály (ORK) megadásával kell meghatározni az EN ISO 14644-9 (SCP – felületi tisztaság részecskekoncentráció alapján) vagy a megfelelő VDI 2083, 9.1. lap irányelv szerint. A filmréteg-kémiai, szerves és szervetlen felületi tisztaságot általában egyedi előírások vagy gyári szabványok határozzák meg. Ehhez adott esetben hozzáadódnak a tömegspektrométerrel értékelt gázkibocsátási értékek.
Ezek az igényes feladatok olyan berendezésgyártó partnert igényelnek, aki egyrészt átfogó technológiai know-how-val, valamint az alkalmazások és a fizikai összefüggések terén rendelkezik. Másrészt tapasztalattal kell rendelkeznie ebben a tisztítási területen, és megfelelő tesztelési lehetőségekkel kell rendelkeznie a tisztítási kísérletekhez gyártási körülmények között. Az Ecoclean, mint tapasztalt, jövőorientált és világszerte elérhető megoldások teljes körű szállítója a finom- és nagy tisztaságú tisztítás területén, megfelel ezeknek a követelményeknek.
A tisztítandó munkadaraboktól függően a különböző fürdőkben pontosan be kell tartani a meghatározott kezelési időket, ami nagyon magas követelményeket támaszt a folyamatirányításra. Fotó: Ecoclean_FB HPO_3
A tisztítási eljárások és berendezések megfelelő kiválasztása
Ahhoz, hogy ezeket a nagyon szigorú tisztasági előírásokat folyamatbiztosan, reprodukálhatóan és fenntarthatóan teljesíteni lehessen, általában több tisztítási lépés szükséges a teljes gyártási lánc mentén. Az egyes tisztítási folyamatokhoz optimális megoldás kiválasztásakor a következő kérdések játszanak szerepet: Milyen anyagból készül az alkatrész? Milyen a geometria, a méretek és a súlya? Milyen szennyeződéseket kell eltávolítani? Milyen tisztasági előírásokat kell teljesíteni? Melyik tisztítási eljárás és vegyszer alkalmas erre a feladatra? Ezek alapján meghatározható, hogy milyen és hány tisztítási lépés szükséges, milyen közeggel és milyen eljárási technológiákkal. További szempontok, amelyeket figyelembe kell venni, a mosófolyadék szükséges minősége és a megfelelő szárítási technológia, valamint a tisztasági követelményeknek megfelelő alkatrészkezelés és a környezeti feltételek, például a csatlakozás vagy a tisztatérbe vagy tisztaszobába történő integrálás.
Akár nagy anyagválaszték, magas áteresztőképességi követelmények és/vagy szigorú tisztasági előírásokról van szó, a moduláris felépítésű többfürdős ultrahangos merülőberendezések hatékonyan alkalmazhatók az adott feladathoz – akár tisztatéri integrációra vagy tisztatéri csatlakoztatásra is .Fotó: Ecoclean_FB HPO_UCMPerformanceLine
Tisztítás a gyártási lánc mentén
A finom vagy nagy tisztaságú tisztítás alapja az „olaj- és zsírmentes” alkatrészek. E tisztasági szint elérése és fenntartása érdekében a különböző megmunkálási lépések, például a forgácsolás, alakítás, csiszolás vagy polírozás után tisztítási folyamatot hajtanak végre. A tisztítószer hatását különböző, szinte tetszőlegesen kombinálható eljárásokkal lehet fokozni, például gőzzsírmentesítéssel, permetezéssel, nagynyomású, merülő, ultrahangos és megahangos tisztítással, valamint plazmatisztítással, injekciós áramlástisztítással, pulzáló nyomású tisztítással (PPC) vagy ultrahang plusz eljárással. Ezek az eljárási lehetőségek biztosítják, hogy a geometriailag komplex munkadarabok esetében is stabilan elérhető legyen a szükséges tisztaság.
Közbenső tisztítási folyamatokhoz, illetve olyan alkatrészekhez, amelyek tisztasági előírásai nem túl szigorúak, általában teljes vákuumban működő, moduláris felépítésű egy- vagy többkamrás berendezéseket, például EcoCstretch vagy EcoCvela használnak, amelyek a felhasznált kezelőfolyadéktól függően környezetbarát oldószerrel, pl. szénhidrogén vagy módosított alkohol, illetve egy megfelelő vízbázisú tisztítószerrel működnek. Ezeknek a berendezéseknek a konstrukciója, a berendezés technika, a közegvezetés és – a kezelése kifejezetten a finom tisztítás és a nagy tisztasági fokú alkalmazásokhoz van kialakítva. A munkakamrában koncentrált folyamatmechanika, pl. befecskendezéses áramlásos mosás, ultrahang és PPC révén ez a berendezéstípus nagy és komplex munkadarabok tisztításánál is előnyös.
Nagy anyagváltozatosságú, nagy áteresztőképességet igénylő és/vagy szigorú tisztasági előírásoknak megfelelő alkatrészek esetén az ultrahangos többfürtös merülőberendezések jelentik az optimális megoldást. Az egyedi tervezésű tisztítóberendezések mellett a berendezésgyártó a szabványos modulokból álló UCMSmartLine és UCMPerformanceLine sorozatú berendezésekkel is hatékony megoldást kínál. Az elektromos és vezérlőtechnika a tisztítási, öblítési, szárítási, be- és kirakási folyamatokhoz, valamint a szállítási rendszerhez tartozó modulokba van integrálva. Ez, valamint a követelményeknek megfelelő folyamatmechanika, például PPC, lehetővé teszi a berendezések optimális hozzáigazítását az adott feladathoz. A tisztítórendszer későbbi bővíthetősége biztosítja a jövőbiztonságot a növekvő követelmények esetén.
A folyamatok tervezéséhez és a folyamatparaméterek meghatározásához gyártási körülményekhez közeli feltételek mellett egy magas tisztaságú tesztközpont áll rendelkezésre, amely tisztatérrel és különböző mérési és elemzési eljárásokkal rendelkezik, és ahol bérmosási megbízásokat is végrehajtanak. Fotó: Ecoclean_FB HPO_Testcenter
Tesztközpont a folyamatok tervezéséhez vagy bérmosáshoz
Az Ecoclean saját High Purity tesztközpontjában határozza meg az adott alkalmazáshoz legmegfelelőbb berendezéskoncepciót és az optimális tisztítási folyamatot. A központ 7. osztályú tisztatérrel rendelkezik, 6. osztályú zónákkal, valamint különböző mérési és elemzési eljárásokkal (pl. mikroszkópia, maradékgáz-elemzés, UV-fény és fluoreszcencia-mérés). A tisztítási folyamatok és paraméterek termék-specifikus fejlesztése mellett a berendezésgyártó a tesztközpontot bérmosási megbízások teljesítésére is használja. A megtisztított alkatrészek csomagolóállomása garantálja, hogy a magas tisztasági fokozat a vevőnél is megmaradjon.
A high-tech iparágakban a gyártási pontosságra vonatkozó rendkívül szigorú követelmények magukban foglalják az alkatrészek tisztaságát is. Ezek a részben rendkívül szigorú előírások megfelelően kialakított tisztítási folyamatokat és berendezéseket, valamint egy hozzájuk igazított gyártási környezetet igényelnek. Fotó: Ecolcean_FB HPO_1
Kapcsolat
Ecoclean GmbH, Rainer Straub,
70794 Filderstadt, Németország,
rainer.straub@ecoclean-group.net,
www.ecoclean-group.net
Kép forrása: Ecoclean
