Resolver de manera sostenible y eficiente los desafíos de limpieza en la fabricación de electrónica y semiconductores

La planificación, documentación y puesta en marcha personalizadas de la solución de automatización para el sistema de limpieza, así como su integración en las líneas de producción existentes, completan la gama de servicios de la empresa. (Foto: acp systems AG) / Planificación, documentación y puesta en marcha personalizadas de la solución de automatización para el sistema de limpieza, así como su integración en las líneas de producción existentes, completan la gama de servicios de la empresa. (Foto: acp systems AG)

El proceso escalable de chorro de nieve quattroClean también se utiliza para limpiar los Pods Unificados de Apertura Frontal (FOUP), para garantizar la limpieza de los obleas en la fabricación de semiconductores durante su almacenamiento y transporte. (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)

Para la interpretación del proceso y la determinación de los parámetros de limpieza óptimos para aplicaciones específicas, el fabricante cuenta con su propio centro técnico de salas limpias. (Foto: acp systems AG) / The manufacturer has its very own cleanroom technical center for designing processes and determining the optimal cleaning parameters for specific applications. (Photo: acp systems AG)

La tecnología de chorro de nieve quattroClean, seca y que ahorra recursos, cumple de manera estable y reproducible con los altos requisitos de limpieza en la fabricación de electrónica. Aquí una aplicación de la tecnología médica en la que se limpia tanto un chip como su embalaje. (Foto: acp systems AG)

La fabricación de electrónica y semiconductores enfrenta diversos desafíos: estructuras cada vez más pequeñas, mayores requisitos de densidad de potencia, fiabilidad y seguridad de los componentes electrónicos, así como nuevas tecnologías de fabricación que exigen mayor precisión y limpieza técnica. La escasez progresiva de mano de obra intensifica la tendencia a automatizar pasos de trabajo, incluida la limpieza. Además, existen requisitos más estrictos en cuanto a sostenibilidad y consumo de recursos. La tecnología de chorro de nieve quattroClean, seca y escalable, cumple con estas diferentes demandas. El método de limpieza sostenible no requiere agua ni secado intensivo en energía y puede automatizarse según las necesidades.

Desde teléfonos inteligentes y electrodomésticos hasta automóviles y productos médicos, pasando por la aeroespacial: los semiconductores, circuitos integrados y microchips son la base de las aplicaciones modernas. Durante su fabricación, los componentes atraviesan procesos complejos que, debido a mayores exigencias en rendimiento, calidad del producto y durabilidad, así como nuevas tecnologías de fabricación como el empaquetado avanzado, se vuelven cada vez más exigentes. Y no solo en términos de precisión, sino también en cuanto a la limpieza técnica que se debe lograr. La pureza requerida para los procesos posteriores o para la aplicación final define el estándar. Los límites en contaminantes particulados residuales a menudo se sitúan en el rango submicrométrico, y en el caso de contaminantes orgánicos e inorgánicos filmados, en nanómetros. La tecnología de chorro de nieve escalable quattroClean de acp systems AG ha demostrado ser estable y reproducible en producción en serie para cumplir con estos requisitos de limpieza, incluso en aplicaciones de superficie completa o parcial, como la eliminación de residuos de flux, restos de soldadura y partículas diminutas, el corte de obleas, la limpieza de PCB, máscaras, sensores (por ejemplo, CCD o CMOS) y lentes de exposición, tanto antes como después del proceso de unión.

Limpieza en seco – respetuosa con los recursos y eficiente

En contraste con la limpieza química húmeda todavía frecuente, que además de agua o disolventes requiere un secado intensivo en energía, el proceso con la tecnología quattroClean se realiza en seco. Como medio de limpieza se emplea dióxido de carbono líquido, reciclado y tratado a partir de procesos químicos de producción y generación de energía a partir de biomasa. Este se hace pasar por un anillo de doble boquilla ajustable y sin desgaste, que al salir se relaja en cristales de nieve finos. Estos cristales son agrupados por un chorro de aire comprimido en forma de anillo y acelerados a velocidad supersónica. Cuando el chorro de nieve enfocado impacta en la superficie a limpiar, se produce una combinación de efectos térmicos, mecánicos, de disolventes y de sublimación, en los que se basa la acción de limpieza. El dióxido de carbono cristalino se sublima completamente durante el proceso, dejando las superficies tratadas secas. Las contaminaciones eliminadas se aspiran junto con el gas de proceso, evitando así la recontaminación de las piezas y la contaminación del entorno.

Para reforzar el compromiso con la sostenibilidad, el proceso quattroClean ha sido certificado en combinación con gas de proceso por Linde Green Screen. El certificado confirma que los procesos de limpieza, especialmente en la producción de electrónica, no contienen sustancias químicas dañinas para las personas ni para el medio ambiente en el medio de limpieza.

Adaptable a entornos limpios

La solución de limpieza es adaptada por acp systems de manera óptima a cada tarea, requisitos específicos de la empresa y situación de producción. Para ello, la compañía diseña sistemas existentes basados en módulos estandarizados o sistemas planificados individualmente. Para su uso en entornos de producción limpia, las soluciones de limpieza, fabricadas completamente en acero inoxidable, se realizan y equipan según la clase de sala limpia correspondiente. En el tratamiento de medios para dióxido de carbono líquido, se puede garantizar una pureza del 99,995 por ciento del medio de proceso, y en el tratamiento de aire comprimido, la calidad 1.2.1 según ISO 8573-1:2010. Por ejemplo, para cumplir con los requisitos en la producción de semiconductores, también puede integrarse un filtro de gases en la alimentación de medios limpios para aire comprimido (XCDA), que elimina trazas de compuestos orgánicos.

Compacto y automatizable según necesidad

Otra ventaja de la tecnología quattroClean es su bajo espacio requerido y su flexibilidad para automatizar mediante manipulación robótica o tecnología lineal, manteniendo tiempos de ciclo muy cortos si es necesario. El fabricante de sistemas se encarga, si así se desea, de la planificación personalizada, documentación e puesta en marcha de la solución de automatización para el sistema de limpieza, así como de su integración en líneas de producción existentes, incluso para materiales flexibles como placas de circuito impreso flexibles. Soluciones con visión artificial permiten una colocación y calibración automáticas precisas de las piezas en las líneas de producción, así como un monitoreo y documentación del proceso con alta precisión.

Diseño del proceso en el laboratorio de tecnología limpia

El diseño del proceso se realiza en acp systems en su propio laboratorio, que cuenta con una sala limpia de clase ISO 7 con zonas hasta la clase 5 según ISO 14644-1. Bajo estas condiciones cercanas a la producción, se ajustan los parámetros del proceso, como los caudales de aire comprimido y dióxido de carbono, el número de boquillas de chorro, el área y tiempo de chorro, según la aplicación, las propiedades del material, las contaminaciones a eliminar y la limpieza requerida.

La tecnología de chorro de nieve en seco quattroClean es una respuesta a los desafíos en diversas tareas de limpieza en la fabricación de electrónica. Por un lado, permite generar de manera estable, eficiente en energía y recursos, la limpieza necesaria en componentes electrónicos, mecánicos, ópticos y sensoriales. Por otro lado, responde a la demanda de una automatización continua de los procesos de fabricación.