Propreté dans la plage du sous-micromètre et du pourcentage atomique

Pour l'intégration dans une salle blanche, les systèmes de nettoyage ultrasonique sont équipés conformément à la classe de salle blanche. (Source de l'image : UCM / Gebr. Brasseler)

Grâce à la combinaison du nettoyage chimique humide et du plasma à basse pression pour le dégraissage fin dans une installation, il est possible d'obtenir efficacement les valeurs de surface nécessaires pour un revêtement ou un collage ultérieur. (Source de l'image : Ecoclean)

Les différentes stations de traitement des systèmes de nettoyage ultrasonique spécialisés peuvent être abordées de manière flexible et des processus définis peuvent être priorisés. (Source de l'image : Philips Medical Systems)

Dans les rinçages par immersion et pulvérisation spécialement conçus pour le nettoyage fin, les pièces sont aspergées lors de leur sortie, ce qui améliore l'effet de rinçage. (Source de l'image : Zeiss)

Les produits nouveaux et améliorés entraînent dans de nombreux secteurs industriels des exigences de propreté très élevées. De même, les technologies de fabrication, de collage et de revêtement modifiées, ainsi que des réglementations plus strictes, imposent des exigences plus rigoureuses en matière de propreté particulaire et de propreté filmique des composants. Pour garantir ces valeurs de manière sûre et efficace en production en série, il ne suffit pas d’avoir des processus de nettoyage et de séchage adaptés aux besoins ainsi que des équipements appropriés, mais aussi la mise en œuvre logicielle et l’environnement de nettoyage doivent être ajustés en conséquence.

Que ce soit pour l’équipement de production dans l’industrie des semi-conducteurs, la biotechnologie, la technologie laser et des capteurs, les appareils de mesure et d’analyse, les composants pour accumulateurs et piles à combustible, les systèmes optiques ou les machines-outils, les exigences en termes de performance et de fiabilité des produits sont extrêmement élevées. Cela entraîne non seulement des exigences élevées en termes de précision de fabrication des composants, mais aussi en termes de propreté. Pour des produits médicotechniques tels que implants, instruments, canules et endoscopes, la contamination particulaire et filmique provenant des processus de fabrication constitue un critère essentiel en raison de réglementations plus strictes. S’ajoute la tendance à la miniaturisation et à l’intégration des fonctions avec des composants toujours plus petits et plus complexes. Ces développements conduisent à des exigences en matière de propreté particulaire dans les domaines du micro- et nanomètre, ainsi qu’à des exigences très strictes concernant les résidus de contamination filmique, dans un nombre croissant de secteurs industriels. En fonction du composant ou de l’application, il faut également respecter des limites pour les taux de dégazage des substances organiques et l’humidité résiduelle, ainsi que pour les analyses de surface concernant les résidus de substances interdites, jusqu’au niveau atomique en pourcentage. Lors de la production de ces pièces miniaturisées, on observe également une évolution vers des modules de fabrication intégrés de plus grande dimension. Cela pose également de nouveaux défis pour les processus de nettoyage et les technologies d’équipement nécessaires.

Cela implique des tâches très exigeantes pour le nettoyage des composants, qui s’étendent sur toute la chaîne de fabrication. En tant que fournisseur complet de solutions innovantes, les entreprises du groupe SBS Ecoclean couvrent toute la gamme du nettoyage de précision et fin. Cela permet d’adapter les processus de nettoyage, leur contrôle logiciel, ainsi que les équipements et l’environnement aux exigences et applications spécifiques.

Le bon concept d’équipement

Lors du choix spécifique à la tâche du système de nettoyage approprié, on examine d’abord si un nettoyage préliminaire, intermédiaire ou final doit être effectué. Selon l’utilisation et les exigences de propreté à atteindre, la solution peut être une installation de nettoyage en chambre ou en ligne, une installation de nettoyage en ligne à ultrasons basée sur des modules standardisés et flexible, ou un système de nettoyage ultrafin à ultrasons conçu sur mesure. La chimie de nettoyage ainsi que les procédés technologiques optimaux, tels que le jet, la haute pression, l’immersion, l’ultrason ou le mégason, le nettoyage par injection, le nettoyage à pression pulsée (PPC), ainsi que, si nécessaire, pour la passivation ou la conservation, sont également adaptés à l’application et aux types de contaminants à éliminer.

Processus de nettoyage et équipements pour une pureté maximale

La conception d’installations ultrasonores à plusieurs chambres, configurées individuellement, et de processus pour le nettoyage fin constitue le cœur de compétence de la société suisse UCM AG. Les facteurs essentiels sont le matériau et la géométrie des pièces à nettoyer, la nature et la quantité de contaminants, les spécifications de propreté particulaire et filmique à atteindre, ainsi que, le cas échéant, les taux de dégazage admissibles et les résidus de substances interdites en pourcentage atomique. Une attention particulière est également portée au choix de la chimie de nettoyage appropriée et à l’approvisionnement en médias, comme l’utilisation d’eau osmosée ou entièrement déminéralisée. Les matériaux et procédés de fabrication utilisés pour la construction de l’installation de nettoyage et des robots de transport sont sélectionnés dans une optique de prévention de la formation de saletés, ainsi que de ré- et de contamination croisée. Un équipement conforme à la classe ISO pour les salles blanches, ainsi qu’une connexion à une salle blanche, sont également réalisables.

Les systèmes ultrasonores multi-fréquences, qui permettent une adaptation flexible de la fréquence et de l’intensité des ultrasons aux exigences des différentes pièces, sont la norme pour les installations de nettoyage fin et de précision. Pour les composants complexes, les structures capillaires ou les surfaces poreuses, par exemple ceux fabriqués par sinter métallique ou par fabrication additive, le procédé PPC est également utilisé. Des caractéristiques telles qu’un surplomb multi-faces dans toutes les cuves de nettoyage et de rinçage, ainsi que des jets d’immersion et de pulvérisation spécialement conçus pour le nettoyage fin, contribuent à garantir la conformité à des spécifications de propreté très strictes de manière sûre.

La détermination des cuves de nettoyage et de rinçage à utiliser avec quels composants, ainsi que les paramètres de processus spécifiques aux pièces, tels que les températures, la puissance et la fréquence des ultrasons, l’intensité du PPC, le temps de séjour dans chaque cuve de nettoyage ou de rinçage, est effectuée dans le cadre du développement du processus. Le séchage est généralement réalisé par infrarouge et/ou par vide, en fonction de la complexité de la pièce et de sa capacité à absorber la chaleur. Les programmes de nettoyage spécifiques à chaque pièce sont enregistrés dans la commande de l’installation. Un rôle clé est également joué par la mise en œuvre logicielle du processus de nettoyage, qui garantit notamment que les temps de séjour prédéfinis dans les bains de nettoyage et de rinçage sont respectés avec précision, et que les processus prioritaires, par exemple pour des pièces très sensibles, peuvent être réalisés.

La meilleure solution d’équipement et de processus en termes de propreté et de rentabilité peut être déterminée par des essais de nettoyage dans les centres de technologie de précision d’Ecoclean et d’UCM, en utilisant des pièces originales.