Émissions de COV pour matériaux adaptés aux salles blanches ? Récapitulatif de la réunion CSM 2011

Émissions de COV pour matériaux adaptés aux salles blanches ? Récapitulatif de la réunion CSM 2011

Pendant les phases de projet précédentes du réseau industriel CSM – matériaux adaptés aux salles blanches – des mesures standardisées ont été effectuées sur les matériaux afin de déterminer, par l'identification de propriétés spécifiques des matériaux (émission de particules lors de sollicitations tribologiques, dégazage de composés organiques volatils (COV), résistance chimique, résistance biologique et microbicidalité), l'aptitude des matériaux testés pour différentes classes et zones de salles blanches (1). Les mesures et la classification qui en découle selon la norme CSM ont été intégrées dans la directive VDI 2083 Feuille 17 (brouillon), actuellement en circulation sous forme de tirage et qui sera définitivement adoptée cette année (2). Au niveau international, le brouillon de la directive a déjà été présenté avec succès comme base pour une nouvelle proposition de « ISO work item ». Il est prévu que les méthodes définies y soient largement reprises.

Le 17 février, lors des lounges à Karlsruhe, s'est tenue la réunion annuelle 2011 du CSM, axée sur « Les émissions de COV des matériaux adaptés aux salles blanches ». Lors de cette réunion, l'aspect partiel de la VDI 2083 Feuille 17 (brouillon) – « Dégazage » – a été présenté en détail. Pourquoi une nouvelle directive sur les COV ? Les standards de mesure établis pour les émissions de COV, tels que les mesures en chambre très élaborées selon ISO 16000-9, se terminent par la détermination du taux d’émission spécifique à la surface (3). Les règlements liés à l’aérospatiale, comme l’ASTM E 595, se réfèrent notamment à la valeur TML (perte de masse totale), déterminée sous vide défini (4). La directive VDA 278 de l’industrie automobile ne concerne pas la surface active intacte du matériau, qui est pourtant nécessaire pour déterminer un taux d’émission spécifique à la surface (5). La nouvelle directive VDI, première norme mondiale dans ce domaine, ne décrit pas seulement la détermination du taux d’émission spécifique à la surface (SERm) associée à une classification claire du matériau (classe ISO-AMC x) pour les COV, mais explique également l’estimation de la concentration en TVOC à attendre dans une salle blanche après l’introduction d’un matériau préalablement classifié. Les concentrations en TVOC ainsi déterminées peuvent être directement indiquées selon la norme ISO 14644-8 en tant que classe ISO-AMC (6) (7) (8).

MARKES International et Agilent Technologies ont présenté les microchambres utilisables ainsi que l’équipement technique d’une unité GC/MS de thermodésorption. Des thermodésorbeurs comparables sont également produits par PerkinElmer et Gerstel. La présentation de la société Siltronic AG a illustré de manière convaincante les problèmes que peuvent causer les COV, par exemple le « haze dépendant du temps » (TDH) dans l’industrie des semi-conducteurs. Étant donné que les contaminations moléculaires de l’atmosphère en salle blanche (COV, entre autres) ont une influence directe sur la qualité d’un wafer, celles-ci doivent être maintenues aussi faibles que possible, ce qui se traduit par un choix de matériaux pour des fabrications pures. En réponse aux exigences de l’industrie des semi-conducteurs, Sika Technology AG a présenté des solutions issues de leur société concernant de nouveaux revêtements de sol fortement réduits en COV. Ces solutions ont été intégrées dans la base de données www.ipa-csm.com dans le cadre de la qualification CSM, en collaboration avec l’Institut Fraunhofer IPA.

Un atelier CSM de forme similaire est prévu pour l’automne de cette année à Tokyo, au Japon, au bureau de représentation Fraunhofer (www.fraunhofer.jp). La prochaine réunion annuelle du CSM en 2012 se tiendra à nouveau lors des lounges à Karlsruhe. En plus des émissions de particules et de COV des matériaux, le domaine des matériaux pour les applications en sciences de la vie sera également abordé.

1 Liste de références
1. Keller, Markus. Technologie des salles blanches dans l’industrie alimentaire – Choix des matériaux pour des environnements de fabrication hygiéniques, illustré par l’exemple des murs, sols et joints. Le Bulletin Alimentaire. Lampertheim : Service d’Information Alimentaire GmbH, 2010. Vol. 21, 11/12, p. 12-17.
2. VDI 2083 Feuille 17 - Brouillon. Technologie des salles blanches – Compatibilité des matériaux pour salles blanches. Berlin : Beuth Verlag, 2011.
3. DIN EN ISO 16000-9. Contaminants de l’air intérieur – Partie 9 : Détermination de l’émission de composés organiques volatils à partir de matériaux de construction et de mobilier – Méthode de la chambre d’émission. Berlin : Beuth Verlag, 2008.
4. ASTM E 595. Méthode d’essai standard pour la perte de masse totale et les matériaux volatils condensables collectés lors de dégazage dans un environnement sous vide. West Conshohocken : ASTM International, 2007.
5. VDA 278 – Recommandation. Analyse thermodésorptive des émissions organiques pour la caractérisation des matériaux automobiles non métalliques. Berlin : Verband der Automobilindustrie e. V., 2002.
6. Keller, Markus. Émissions de matériaux adaptés aux salles blanches. ReinRaumTechnik. Darmstadt : GIT Verlag GmbH & Co. KG, 2010. Vol. 12, 3, p. 14-17.
7. Keller, Markus. Méthode de test des émissions de COV : Calcul des émissions de COV. Cleanroom Technology. 2011, 19, p. 19-23.
8. DIN EN ISO 14644-8. Salles blanches et zones associées – Partie 8 : Classification de la contamination moléculaire en suspension dans l’air. Berlin : Beuth Verlag, 2006.
9. DIN EN ISO 846. Effet des micro-organismes sur les plastiques – Articles de consommation. Berlin : Beuth Verlag, 1997.
10. ISO 22196. Plastiques – Mesure de l’activité antibactérienne à la surface des plastiques. Berlin : Beuth Verlag, 2007.
11. DIN EN ISO 2812-1. Revêtements – Détermination de la résistance aux liquides – Immersion dans des liquides autres que l’eau. Berlin : Beuth Verlag, 2007.

Figure 1 : Échantillon de matériau réactif, préparé dans un récipient en verre à côté d’une microchambre d’une unité µCTE (MARKES International) sur le thermodésorbeur Turbomatrix ATD 650 (PerkinElmer).