Sistemas de recubrimiento adecuados para salas limpias

Sistemas de recubrimiento adecuados para salas limpias

Autor: Wolfgang Konle 

Para cada vez más empresas, la fabricación en condiciones estrictas es imprescindible para garantizar los procesos y la calidad de las piezas. Una influencia significativa en la calidad del aire interior tienen los medios de operación, entre los cuales también se incluyen las recubrimientos de suelos, paredes y techos. A continuación se presentan los diferentes requisitos y las propiedades necesarias de los sistemas de recubrimiento.

Requisitos para medios de operación aptos para salas limpias

Los factores que influyen en la pureza de una sala limpia, además de la calidad del aire de entrada, la introducción del aire, las superficies y el personal, son también los medios de operación presentes en la sala [1].
Entre los medios de operación se incluyen, entre otros, los mobiliarios internos como paredes, puertas, techos y suelos. Los parámetros esenciales para la aptitud en salas limpias de los medios de operación son, dependiendo del uso:
- Emisión de partículas transportadas por el aire
- Comportamiento de gases (outgassing)
- Propiedades ESD
- Facilidad de limpieza
- Resistencia a productos químicos o desinfectantes
- Superficie lisa y sin grietas
- Metabolizabilidad/actividad microbicida

Para la mayoría de los procesos de producción, las partículas transportadas por el aire representan el mayor problema. Sin embargo, cada vez más, también juega un papel importante la AMC = Contaminación Molecular Transportada por Aire (contaminación molecular en el aire). Se refiere a la presencia de sustancias moleculares (químicas, no particuladas) en la fase gaseosa o de vapor dentro de la atmósfera de una sala limpia o área de salas limpias, que pueden tener efectos dañinos en el producto, el proceso, el equipo o el personal [2].

Las emisiones de los materiales con los que se fabrican los medios de operación, como por ejemplo, los recubrimientos de paredes/techos/suelos, pueden tener efectos negativos considerables. Ejemplos de esto son efectos de corrosión en circuitos o capas metálicas, defectos en procesos de litografía, intervalos de servicio reducidos y ciclos de vida de ópticas, cambios en las propiedades eléctricas de los wafers debido a dopaje no deseado [3].

En todas las normas y directrices existentes para salas limpias, no se establecen criterios de prueba para los medios de operación, incluidos los sistemas de recubrimiento para suelos, paredes y techos. Solo existen indicios indirectos sobre la calidad del aire en salas limpias que debe ser producida o mantenida. Por ello, los fabricantes y operadores de salas limpias han establecido, basándose en experiencias, los criterios para los sistemas en salas limpias. En algunos casos, se han desarrollado procedimientos de prueba propios, como por ejemplo, por parte del grupo m+w con sus "especificaciones para salas limpias de semiconductores" [4].

Para desarrollar métodos de prueba para la aptitud en salas limpias de los medios de operación y para crear productos optimizados para ello, se formó una alianza industrial, "Materiales aptos para salas limpias (CSM)", a iniciativa del Instituto Fraunhofer para la Tecnología de Producción y Automatización (IPA), Stuttgart. Gracias a los conocimientos adquiridos en la red industrial CSM, por primera vez en el borrador de la VDI 2083 hoja 17 (febrero de 2011) se describen criterios de prueba para la aptitud de los materiales en salas limpias y para la pureza del aire.

Dependiendo del área de aplicación, se establecen los siguientes requisitos para los sistemas de recubrimiento:
- Buena resistencia al desgaste (poca formación de partículas)
- Buena resistencia mecánica
- Buena resistencia química
- Baja emisión de gases
- Superficie lisa, sin poros
- Buena capacidad de limpieza
- Resistente a desinfectantes
- Biostático o microbicida
- Conductividad eléctrica
- Cubrimiento de grietas

Sistemas de recubrimiento aptos para salas limpias

Los sistemas de resina epoxi son los más adecuados para los requisitos en salas limpias, ya que se caracterizan principalmente por su superficie lisa, sin poros y una excelente resistencia química. Además, tienen un comportamiento muy bueno frente al desgaste en condiciones de carga mecánica, como tráfico peatonal o vehicular, y por lo tanto, generan pocas partículas. En los últimos años, en el desarrollo de productos, mediante la selección específica de los ingredientes, se ha mejorado aún más el comportamiento de emisión de gases. La última generación de dispersiones o emulsiones de resina epoxi contiene, además de agua, apenas componentes volátiles.
La empresa StoCretec GmbH ofrece sistemas de recubrimiento adaptados a cada uso para superficies de hormigón armado, revocos y cartón yeso.

Imagen: Recubrimientos en paredes/techos/suelos

[1] Directiva VDI 2083 hoja 9.1, diciembre de 2006
[2] VDI 2083, hoja 8.1, julio de 2009
[3] VDI 2083, hoja 8.1, julio de 2009
[4] M+W Group GmbH, Lotterbergstr. 30, 70499 Stuttgart