¿Alta pureza - qué hay detrás de esto?

La limpieza de alta pureza también impone requisitos especiales a los medios de limpieza. Esto incluye la ausencia de elementos HIO (desgasificación inducida por hidrógeno) que puedan causar contaminación cruzada. (Fuente de la imagen: SurTec)

Además de la limpieza propiamente dicha, factores como procesos de fabricación optimizados para la pureza y un entorno adaptado a los requisitos de limpieza desempeñan un papel decisivo en la limpieza de alta pureza, ultrafina y de precisión. (Fuente de la imagen: LPW Reinigungssysteme)

Las máquinas de limpieza ultrasónica con múltiples bañeras son una solución óptima para una gran variedad de materiales, altas demandas de rendimiento y especificaciones de limpieza gracias a estaciones de limpieza y enjuague que se pueden combinar de cualquier manera — incluyendo con diferentes medios de limpieza y calidades de agua de enjuague. (Fuente de la imagen: UCM)

Con las estaciones diseñadas y equipadas para salas limpias para la limpieza con chorro de nieve de CO₂ seca, se pueden cumplir los requisitos más estrictos de limpieza, por ejemplo, la clase de limpieza superficial 1. (Fuente de la imagen: acp systems)

La construcción y el equipamiento especial de alta pureza de la máquina de doble cámara para medios a base de agua permiten una limpieza eficiente incluso de componentes grandes, logrando cumplir de manera estable requisitos de limpieza muy exigentes. (Fuente de la imagen: Ecoclean) / The design and special high-purity equipment of the double chamber machine for water-based media enable efficient cleaning of even large components, with very demanding cleanliness specifications being achieved in a stable process. (Image source: Ecoclean)

Dado que las especificaciones de fábrica para contaminaciones fílmicas generalmente no están disponibles públicamente, un proveedor de servicios para aplicaciones de limpieza de alta pureza ha definido las llamadas "Clases de Pureza". Estas se basan en normas ISO y pueden asociarse con las normas de calidad de alta pureza de algunos OEM. (Fuente de la imagen: VACOM Vakuum Komponenten & Messtechnik)

Alta pureza – un término que cada vez se usa más en la limpieza de componentes. Dado que no existe una definición universalmente aceptada de qué requisitos y condiciones deben cumplirse, las especificaciones varían de una industria a otra. En general, se trata de generar una pureza muy alta en los componentes, enfocándose no solo en la solución de limpieza en sí, sino en toda la cadena de procesos y en las condiciones ambientales.

Las crecientes y cada vez mayores demandas en muchas industrias respecto a la capacidad de rendimiento y fiabilidad de componentes y piezas también afectan la limpieza de las partes. Así, en sectores industriales como la industria de suministros para semiconductores, fabricación de electrónica, movilidad eléctrica, industria óptica y optoelectrónica, tecnología de sensores, fotónica, tecnología de capas delgadas, tecnología de vacío, láser y análisis, aeroespacial, así como en medicina y farmacia, cada vez se usa más el término limpieza de alta pureza – a menudo como sinónimo de limpieza fina y de precisión.

Diferentes componentes, industrias y requisitos

Los términos están estrechamente relacionados. Porque en todos ellos se deben cumplir niveles muy altos de limpieza particulada, en algunos casos hasta en el rango nanométrico, y requisitos extremadamente estrictos respecto a contaminantes residuales en forma de película. Sin embargo, existen diferencias. Así, alta pureza se usa frecuentemente en relación con la industria de suministros para semiconductores, entre otros, en la fabricación de componentes para la litografía EUV, así como en tecnología de vacío ultralargo (XHV, UHV y UCV). Además de contaminantes particulados y orgánicos en forma de película, así como contaminantes inorgánicos, aquí también se deben considerar sustancias o elementos inducidos por hidrógeno en el proceso de liberación de gases (HIO). Esto significa que estas sustancias no deben estar presentes ni en el material del componente ni en los medios de procesamiento y limpieza, ni en la superficie de las piezas limpias. Incluso cantidades mínimas pueden liberar gases en el vacío y causar contaminación cruzada o limitar la presión del vacío. Esto impediría la fabricación perfecta, por ejemplo, de semiconductores, microchips, sensores de alta tecnología y sistemas de análisis. En la limpieza de precisión y fina, generalmente, no se requiere cumplir con estos requisitos.

Las especificaciones para la limpieza en cuanto a la pureza superficial se establecen mediante la clasificación de limpieza de superficie (ORK). La limpieza en película, química, orgánica e inorgánica se define generalmente mediante especificaciones individuales o normas de fábrica. Además, pueden considerarse tasas de liberación de gases, evaluadas mediante espectrómetros de masas. Estas especificaciones generalmente no son de acceso público.

Considerar todo el proceso de fabricación

Estos exigentes requisitos de limpieza no pueden cumplirse solo con un sistema de limpieza; aquí, el enfoque, más que en tareas de limpieza clásicas, está mucho más en toda la cadena de fabricación, en el manejo adecuado de las piezas en cuanto a limpieza y en las condiciones ambientales. Un aspecto importante son los procesos de procesamiento previos. Estos deben apoyar el objetivo de limpieza de alta pureza, precisión o limpieza fina. Esto no se logra en procesos donde, por ejemplo, componentes del medio de procesamiento se incorporan a la superficie de tal manera que no pueden ser limpiados o solo de manera insuficiente.

Tecnología de sistemas diseñada en consecuencia

Se utilizan tanto sistemas de cámaras y ultrasonidos con medios líquidos, con tecnología de proceso adaptada y sistemas de secado, como procedimientos de limpieza en seco, como la tecnología de chorro de nieve de CO2, sistemas de plasma y sistemas de calentamiento en vacío. Los criterios principales para seleccionar la tecnología de limpieza adecuada son la limpieza a lograr, el contaminante a eliminar, así como el material y la geometría de la pieza. Sobre esta base, se determina qué pasos de proceso y qué tecnologías son necesarios. La solución óptima puede consistir también en una combinación de diferentes procedimientos. Para la supervisión y control frecuentes de los parámetros del proceso, existen soluciones específicas.

Independientemente de la tecnología de limpieza utilizada, los sistemas deben estar diseñados para lograr la alta limpieza y evitar recontaminaciones y contaminaciones cruzadas. Esto incluye, por ejemplo, la selección de materiales y componentes del sistema, así como el procesamiento. Soldaduras, esquinas y bordes donde incluso pequeñas cantidades de suciedad puedan acumularse, son contraproducentes.

Prestar atención al medio

En comparación con la limpieza clásica, donde a menudo se deben eliminar grandes cantidades de aceite, emulsión y virutas, en la limpieza fina, de precisión y de alta pureza, a menudo solo quedan cantidades residuales mínimas. Dependiendo del contaminante y del requisito de limpieza, esto puede ser un disolvente, que suele ser un alcohol modificado convencional. En el caso de limpiadores acuosos, estos medios se formulen específicamente para eliminar las últimas impurezas de la superficie sin dejar nuevas. Para ello, el limpiador debe ser mucho más fácil de enjuagar. En general, el enjuague tiene un papel mucho más importante aquí que en la limpieza convencional con medios basados en agua. Por ello, los sistemas cuentan con varias etapas de enjuague y se presta mucha atención a no arrastrar medio de enjuague de un tanque a otro.
La calidad del agua utilizada también varía. Según la tarea, se emplea agua tratada específicamente, como agua porosa (RO), agua desionizada (VE) y agua ultrapura (UPW).

No contaminación cruzada por el entorno

Otro aspecto importante es el entorno en el que se manipulan componentes altamente limpios. La limpieza o entrega de las piezas en una sala limpia o en un entorno controlado se realiza en función de la especificación de limpieza. Si se requiere una sala limpia, la clase de sala limpia se determina según la clase de limpieza superficial a alcanzar. Para ahorrar en costos de espacio en salas limpias, la planta de limpieza equipada con sistemas de filtración adecuados puede colocarse en un área limpia, y la entrega de las piezas puede realizarse mediante un pasaje en la sala limpia. Por supuesto, también se requiere personal capacitado y equipado adecuadamente.

Especialmente al comenzar la fabricación de piezas con requisitos muy altos de limpieza, puede ser recomendable externalizar la limpieza a un proveedor experimentado y equipado en consecuencia.

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