Cada vez más pequeño, más fino, más puro

Sala limpia con luz amarilla para el proceso final fotosensible.

Vista a través de la esclusa de material hacia la producción multicapa.

Cámara limpia ISO5 totalmente vitrificada CleanCell4.0® para la nueva máquina de sputtering.

Placa de circuito flexible para su uso en audífonos.

La empresa suiza GS Swiss PCB produce placas de circuito impreso para tecnología médica y electrónica, fabricadas con materiales base ultrafinos de solo 12 μm. Para poder producir en el futuro estructuras aún más pequeñas y precisas, la empresa de alta tecnología ha invertido en tres salas limpias CleanCell4.0®. Los nuevos sistemas de salas limpias se instalaron sin desmontar las líneas de producción existentes, de modo que la producción pudo continuar durante la remodelación.

Los componentes más pequeños, que apenas se pueden distinguir a simple vista, han llevado en los últimos años a un avance vertiginoso en la electrónica, permitiendo dispositivos cada vez más potentes. Las placas de circuito impreso aseguran el funcionamiento de teléfonos móviles, ordenadores, automóviles y aviones. También en tecnología médica, como en audífonos, los componentes diminutos permiten una alta funcionalidad en un espacio muy reducido.

GS Swiss PCB está especializada en la fabricación de placas de circuito impreso miniaturizadas y compite en este mercado muy disputado con 170 empleados contra una fuerte competencia asiática. La empresa suiza de alta tecnología logra esto garantizando una fiabilidad muy alta de los productos sensibles y mediante una fabricación personalizada con plazos de entrega cortos.

Tres nuevas salas limpias para procesos controlados

Para permitir el desarrollo de componentes sensibles en estructuras aún más pequeñas, GS Swiss PCB ha invertido en tres nuevas salas limpias para diferentes etapas del proceso. Edgar Camenzind es subdirector de producción y explica la importancia de la tecnología de salas limpias para la calidad de la fabricación: “Los procesos críticos en la fabricación de nuestras placas altamente integradas se llevan a cabo en salas limpias. Cada partícula de polvo es nuestro enemigo y conduce a rechazos en la producción. Debemos producir de manera completamente controlada y sin ninguna contaminación. Esto solo es posible con tecnología de salas limpias. En el futuro, queremos mejorar aún más nuestras estructuras finas y por eso hemos construido tres nuevas salas limpias para diferentes etapas del proceso.”

Las tres nuevas instalaciones en GS Swiss PCB fueron diseñadas, fabricadas e instaladas por su socio de salas limpias de larga data, SCHILLING ENGINEERING. Un gran desafío fue la estrechez de los espacios, que requirió soluciones precisas. Para minimizar la interrupción de la producción, también se realizó parte de la instalación de las salas limpias sin desmontar las líneas de producción existentes.

Sputtering en espacios reducidos

Los pasos de desarrollo en la producción de placas de circuito impreso son muy especializados y se dividen en diferentes áreas. Muy nuevo en GS Swiss PCB es su propio sistema de sputtering, en el que se recubre la película portadora. La película sirve como material base para todos los pasos posteriores. Para el proceso de sputtering se ha instalado un sistema de sala limpia de 40 m² de clase ISO 5 y 6. A través de una esclusa de material de 1,50 m de ancho, con una puerta doble giratoria para carretillas, se introducen los materiales en la sala limpia. A petición de la empresa suiza, las paredes, puertas y pasajes de la sala limpia son completamente de vidrio para permitir una vista sin obstáculos desde el exterior hacia el área de trabajo. Una planificación especial fue necesaria debido a las condiciones extremadamente estrechas para el plenum del techo de la sala limpia. Las unidades de filtro y la conducción del aire fueron colocadas cuidadosamente entre las tuberías existentes por los ingenieros de Schilling Engineering, para aprovechar al máximo el espacio reducido.

Fabricación de multiláminas durante la construcción de la sala limpia

En otra etapa del proceso se producen placas de circuito impreso multicapa rígidas, rígido-flexibles y flexibles. Las películas portadoras ultrafinas se unen en varias capas y se prensan. El sistema de sala limpia de 130 m², instalado recientemente, cumple con las condiciones de las clases ISO 7 y 8.

La producción de multiláminas no se detuvo durante la construcción de la sala limpia, sino que se pospuso para la noche, para evitar interrupciones excesivas en la producción. La instalación del sistema de sala limpia se realizó sin retirar las máquinas existentes, transportadores ni conexiones de la línea de producción del espacio. Las paredes de la sala limpia se colocaron delante de las paredes y ventanas del edificio existente.

La producción de multiláminas está bajo la responsabilidad de Edgar Camenzind. El subdirector de producción recuerda los desafíos durante las obras: “La construcción de las salas limpias fue todo un reto. Para nosotros y también para el equipo de Schilling Engineering. Durante la remodelación, seguimos produciendo a pleno rendimiento. En la fabricación de multiláminas y en el proceso fotosensible final, las instalaciones de salas limpias se construyeron prácticamente alrededor de la línea de producción. Esto requirió mucha flexibilidad y organización de nuestra parte.”

Luz amarilla para producción fotosensible

En una última etapa del proceso, se aplica barniz a las placas de circuito impreso y multiláminas. Aquí también, la producción no debe contaminarse con partículas debido a las tolerancias extremadamente precisas en el procesamiento micrométrico. Otros 95 m² de sala limpia garantizan la seguridad en el acabado final. Bajo condiciones de clase ISO 5, los materiales se imprimen, exponen, revelan y embalan. Algunas áreas están separadas por cortinas de sala limpia. 25 filtros de alto rendimiento, instalados directamente sobre los procesos y con una alta tasa de renovación del aire de > 95/h, aseguran una producción libre de contaminación de las estructuras finas.

Como durante el barnizado no debe llegar luz ultravioleta a los materiales sensibles, se instaló una iluminación especial de luz amarilla y las ventanas y puertas de vidrio de la sala limpia se recubrieron con lámina amarilla. Otra característica especial son los módulos de pared de acero inoxidable, que facilitan los elevados requisitos de limpieza en la producción fotosensible.

Buena coordinación y caminos cortos

Después de varios meses de planificación y construcción en diferentes fases, las tres salas limpias de GS Swiss PCB han entrado en funcionamiento. Se instalaron 277 m² de módulos de techo con tiras de luz LED y 58 unidades de filtros y ventiladores. La construcción modular del sistema de salas limpias CleanCell4.0 permite ampliar las instalaciones en el futuro. Las salas limpias están equipadas con el sistema de control y supervisión inteligente CRControl®, incluido el monitoreo. También se encargó a Schilling Engineering la adecuación de las áreas de entrada y la calificación final. Edgar Camenzind está satisfecho de poder centrarse ahora completamente en la fabricación exigente de multiláminas: “El proyecto de salas limpias ha salido realmente muy bien. En realidad, fueron varios proyectos con diferentes requisitos. Una buena coordinación con la empresa de salas limpias fue fundamental. Siempre tuvimos acceso directo a Ute Schilling, quien coordinó todo el proyecto. Caminos cortos, siempre disponible, una ventaja clara.”

El subdirector de producción se muestra contento con el buen funcionamiento de las salas limpias y, sobre todo, con que la producción segura de placas de circuito impreso personalizadas garantice la funcionalidad de los audífonos modernos y, por tanto, una mayor calidad de vida.