Nouvelles normes VDI pour la technologie des salles blanches établies

Le Fraunhofer IPA élabore différents règlements pour la technologie des salles blanches. Les experts présenteront lors des salons Cleanzone et Lounges on Tour les nouveautés importantes. (© Photo : ISS DEBEOS Studios)

Les règlements techniques sont désormais incontournables dans la technologie de la pureté. Ils définissent, de manière spécifique à chaque secteur, les normes de propreté, les méthodes d'essai ou les limites à respecter. L'Institut Fraunhofer IPA s'engage dans des comités mondiaux et participe à l'élaboration de règlements innovants. Lors des salons Cleanzone et Lounges on Tour, du 17 au 18 octobre à Francfort-sur-le-Main, les scientifiques présenteront les nouveautés telles que l'extension de la famille de directives VDI 2083 aux contaminations à l'échelle nanométrique et une méthode de calcul pour déterminer la dégradation du peroxyde d'hydrogène, ainsi que la cinétique de désorption des matériaux après leur traitement au peroxyde d'hydrogène.

Dr. Udo Gommel, chef du département Reine et Microproduction, est responsable de l'établissement de règlements pour la technologie des salles blanches et la pureté dans plusieurs comités et associations industrielles. En tant que président du comité technique VDI pour la technologie des salles blanches, il se réunit avec son groupe, composé principalement de représentants de l'industrie, au moins deux fois par an, afin de vérifier, modifier si nécessaire, et faire correspondre avec leur équivalent international ISO, plus de 20 fiches de directives pour la technologie des salles blanches, la VDI 2083.

Norme de base étendue aux particules nanoscalaires contaminantes

Lors des réunions précédentes, le comité technique VDI pour la technologie des salles blanches a constaté la nécessité d'étendre la contrôle des salles blanches et des zones contrôlées à des dimensions inférieures à 0,1 micromètre, jusqu'au domaine nanométrique à un chiffre. La raison en est la réduction continue des largeurs de structure dans le secteur des semi-conducteurs et la nanotechnologie. « Pour la fabrication de microprocesseurs, des composants de plus en plus petits sont nécessaires. Par conséquent, la taille des contaminations particulaires à contrôler diminue également », explique Gommel. La norme VDI 2083/1, considérée par l'expert comme le « vaisseau amiral » des normes VDI pour la technologie des salles blanches, couvre des particules de 0,1 à 5,0 micromètres. La nouvelle norme VDI 2081/1.1, qui sera publiée prochainement, concerne des contaminations beaucoup plus petites, dans la plage de 5 à 100 nanomètres. Pour cela, le comité VDI a élaboré un nouveau système de classification, définissant des limites pour respecter des spécifications produit et processus spécifiques. Des techniques de mesure et une procédure pour caractériser les zones propres et les équipements ont également été établies. La nouvelle directive devrait être adoptée d'ici la fin de l'année. Lors de ses conférences le 18 octobre à Cleanzone et Lounges on Tour, Gommel présentera ces nouveautés.

Une nouvelle méthodologie de calcul pour déterminer le temps de désorption du H2O2

Un autre domaine abordé par le comité technique VDI pour la technologie des salles blanches concerne la cinétique de désorption, c'est-à-dire la dégradation du peroxyde d'hydrogène (H2O2) après le traitement de surfaces dans des zones contrôlées. Afin de garantir la contamination zéro des produits et des surfaces critiques pour la propreté, par exemple dans la production de médicaments ou de dispositifs médicaux, comme les comprimés ou les implants, il est nécessaire de stériliser les salles blanches pendant la nuit. Cela se fait souvent en les aspergeant de peroxyde d'hydrogène, qui tue les micro-organismes. Cependant, des concentrations élevées de H2O2 sont nocives pour l'homme et ne doivent pas être inhalées. Après la stérilisation, les salles blanches sont ventilées jusqu'à ce que la concentration en H2O2 atteigne un niveau non critique. Cependant, le gaz adhère aux surfaces, ce qui ralentit la dégradation et retarde la reprise de l'activité de production dans la salle blanche. C'est pourquoi l'Institut Fraunhofer IPA a développé une méthode pour déterminer la demi-vie de la dégradation du H2O2. « Ainsi, les utilisateurs savent quand ils peuvent reprendre leur production », souligne Gommel. Le nouvel algorithme de calcul a été intégré à la directive VDI 2083/20. Lors de Cleanzone le 18 octobre, l'expert IPA Dr. Markus Keller présentera cette procédure au public.

Passer d'une simple évaluation de l'air ambiant à une contamination spécifique

Au sein de comités et d'associations industrielles, le Fraunhofer IPA travaille également à harmoniser les différents règlements relatifs à la technologie des salles blanches et à la pureté. En plus de la série de directives VDI 2083, la famille de normes internationale ISO 14644 ainsi que la norme ECSS pour l'aérospatiale s'appliquent aux acteurs du secteur. En ce qui concerne les contaminations transportées par l'air, la tendance montre que l'évaluation ne se limite plus à l'environnement de la salle blanche, mais met de plus en plus l'accent sur les produits et leurs exigences spécifiques en matière de propreté. « Auparavant, les normes ne traitaient que de la pureté de l'air ; aujourd'hui, le fabricant reçoit des directives concrètes concernant la propreté des surfaces, les spécifications des composants ou la qualité de l'environnement de fabrication. Cela concerne les aspects particulaires, chimiques, cinématiques et microbiologiques, nécessaires pour les processus de production, par exemple dans la fabrication de satellites, de pièces automobiles ou d'implants », confirme Gommel. Il expliquera ces détails le 18 octobre lors de Lounges on Tour.