Udržitelně a efektivně řešit výzvy čištění v elektronickém a polovodičovém průmyslu

Individuální plánování, dokumentace a uvedení do provozu automatizačního řešení pro čisticí systém a jeho začlenění do stávajících výrobních linek doplňují nabídku společnosti. (Foto: acp systems AG) / Přizpůsobené plánování, dokumentace a uvedení do provozu automatizačního řešení pro čisticí systém a jeho začlenění do stávajících výrobních linek doplňují rozsah služeb společnosti. (Fotografie: acp systems AG)

Používá se škálovatelný proces quattroClean s sněhovým paprskem také pro čištění Front-Opening Unified Pods (FOUP), aby byla zajištěna čistota waferů při jejich skladování a přepravě v polovodičové výrobě. (Foto: acp systems AG) / The scalable quattroClean snow jet process is also used for cleaning Front-Opening Unified Pods (FOUP) to ensure the cleanliness of wafers in semiconductor manufacturing during storage and transport. (Photo: acp systems AG)

Pro výrobce má vlastní technické centrum pro čisté místnosti, které slouží k navrhování procesů a stanovení optimálních parametrů čištění pro konkrétní aplikace. (Foto: acp systems AG)

Suchá, šetrná k zdrojům, technologie sněhového tryskání quattroClean splňuje vysoké požadavky na čistotu v elektronickém průmyslu stabilně a reprodukovatelně. Zde je příklad z medicínského průmyslu, kde jsou čištěny nejen čip, ale i jeho obal. (Foto: acp systems AG) / Suchá, úsporná technologie sněhového tryskání quattroClean splňuje vysoké požadavky na čistotu ve výrobě elektroniky stabilně a reprodukovatelně. Zde je aplikace z medicínského technického odvětví, při níž jsou čištěny jak čip, tak jeho obal. (Foto: acp systems AG)

Výroba elektroniky a polovodičů čelí různým výzvám: stále menší strukturální velikosti, rostoucí požadavky na hustotu výkonu, spolehlivost a bezpečnost elektronických komponentů, stejně jako nové výrobní technologie vyžadují vyšší přesnost a technickou čistotu. Pokračující nedostatek kvalifikovaných pracovníků posiluje trend automatizace pracovních kroků včetně čištění. Přidávají se přísnější požadavky na udržitelnost a spotřebu zdrojů. Suchá a škálovatelná technologie sněhového paprsku quattroClean tyto různé požadavky splňuje. Udržitelný čisticí proces nevyžaduje vodu ani energeticky náročné sušení a lze jej přizpůsobit automatizaci podle potřeby.

Od chytrých telefonů a domácích spotřebičů přes automobily a zdravotnické produkty až po letectví a kosmonautiku – polovodiče, integrované obvody a mikroprocesory jsou základem moderních aplikací. Během výroby komponenty procházejí složitými procesy, které se díky rostoucím požadavkům na výkon, kvalitu produktu, životnost a nové výrobní technologie jako pokročilé balení stávají stále náročnějšími. A to nejen z hlediska přesnosti, ale také z hlediska dosažení technické čistoty. Měřítkem je čistota definovaná pro následné procesy nebo konečné použití. Limity z hlediska částicové zbytkové kontaminace často sahají do submikrometrového rozsahu, u filmových organických a anorganických látek jsou to nanolayer. Tyto extrémní požadavky na čistotu splňuje škálovatelná technologie sněhového paprsku quattroClean od acp systems AG, která je v sériové výrobě stabilní a reprodukovatelná. A to při různých povrchových nebo částečných aplikacích, například odstraňování zbytků tavidla, zbytků pájení a nejmenších částic, řezání waferů, čištění PCB, masek, snímačů (například CCD nebo CMOS senzorů) a osvětlovacích optik, stejně jako před a po spojování.

Suché čištění – šetrné k zdrojům a efektivní

Na rozdíl od stále častějšího mokrého chemického čištění, které kromě vody nebo rozpouštědel vyžaduje i energeticky náročné sušení, probíhá proces pomocí technologie quattroClean suchým způsobem. Jako čisticí médium se používá tekutý oxid uhličitý, recyklovaný z chemických výrobních procesů a výroby energie z biomasy, upravený tak, aby byl vhodný pro čištění. Je veden přes flexibilní, bezúdržbovou dvousložkovou kruhovou trysku a při výstupu se uvolňuje do podoby jemných sněhových krystalů. Ty jsou shromažďovány samostatnou kruhovou tlaková tryskou a urychlovány na rychlost přesahující rychlost zvuku. Při dopadu dobře zaostřeného sněhového paprsku s tlakem na povrch ke čištění dochází ke kombinaci tepelných, mechanických, rozpouštědlových a sublimace efektů, na nichž je čisticí účinek založen. Krystalický oxid uhličitý během procesu úplně sublimuje, takže ošetřené plochy zůstávají suché. Kontaminace odstraněná spolu s procesním plynem je odsávána, čímž je zabráněno zpětnému znečištění dílů i okolí.

Pro podporu udržitelnosti byl proces quattroClean ve spojení s procesním plynem od Linde Green Screen certifikován. Certifikát potvrzuje, že v čisticím médiu nejsou přítomny chemické látky škodlivé člověku i přírodě, zejména v elektronické výrobě.

Přizpůsobitelné čistým prostředím

Čisticí řešení je od acp systems optimalizováno podle konkrétních úkolů, specifických požadavků podniku a výrobní situace. Společnost navrhuje na základě standardizovaných modulů existující zařízení nebo individuálně plánované systémy. Pro použití v čistých výrobách jsou čisticí řešení kompletně vyrobena z nerezové oceli a odpovídají příslušné třídě čistoty. U úpravy médií pro tekutý oxid uhličitý lze zajistit čistotu procesu až 99,995 procent a u stlačeného vzduchu kvalitu 1.2.1 podle ISO 8573-1:2010. Například pro splnění požadavků v polovodičové výrobě lze do zásobování čistým médiem pro stlačený vzduch (XCDA) integrovat i plynový filtr, který odstraňuje stopy organických látek.

Úsporné a přizpůsobitelné automatizaci

Další výhodou technologie quattroClean je její malá náročnost na prostor a flexibilní automatizovatelnost pomocí robotického manipulátoru nebo lineární techniky, přičemž je možné dodržet i velmi krátké cykly. Výrobce zařízení na přání zajistí individuální plánování, dokumentaci a uvedení do provozu automatizačního řešení pro čisticí systém, stejně jako jeho začlenění do stávajících výrobních linek – a to i u takzvaných ohýbatelných materiálů, například flexibilních desek plošných spojů. Řešení s vizuální kontrolou umožňují přesné automatické umístění a kalibraci dílů ve výrobních linkách, stejně jako přesný dohled nad procesem a dokumentaci.

Procesní návrh v čistícím technickém centru

Procesní návrh provádí acp systems ve vlastním technickém centru, které má čistý prostor třídy ISO 7 s zónami až do třídy 5 podle ISO 14644-1. Za těchto podmínek blízkých výrobě jsou parametry procesu, jako objemové průtoky stlačeného vzduchu a oxidu uhličitého, počet paprskových trysek, oblast a doba paprsku, přizpůsobeny konkrétní aplikaci, vlastnostem materiálu, odstraněným nečistotám a požadované čistotě.

Suchá technologie sněhového paprsku quattroClean je odpovědí na výzvy při různých čisticích úkolech ve výrobě elektroniky. Na jedné straně umožňuje stabilně, energeticky a zdrojově úsporně dosáhnout požadované čistoty u elektronických, mechanických, optických a senzorických komponentů. Na druhé straně splňuje požadavek na plně automatizované výrobní procesy.