Propreté maximale – pas seulement un processus de nettoyage

Les exigences très élevées en matière de précision de fabrication dans les secteurs de haute technologie incluent la propreté des pièces. Ces exigences, parfois extrêmement strictes, nécessitent des processus et des installations de nettoyage adaptés ainsi qu'un environnement de production approprié. (Source de l'image : Ecoclean) / Les spécifications concernant la propreté particulaire s'étendent jusqu'à la plage submicrométrique, et dans le cas de contaminations sous forme de films, même des couches nanométriques de résidus organiques et inorganiques, par exemple, doivent être éliminées de manière fiable et reproductible. (Source de l'image : Ecoclean)

Différentes technologies de procédé telles que le nettoyage par pulvérisation et par ultrasons, le lavage par injection et le nettoyage à pression pulsée (PPC) renforcent l'effet du média de nettoyage et garantissent que les contaminations, même dans des géométries complexes de pièces difficiles d'accès, soient rapidement et de manière fiable éliminées. (Source de l'image : Ecoclean) / Les spécifications pour la propreté particulaire s'étendent dans la gamme submicrométrique, et dans le cas de contaminations sous forme de films, même des couches nanométriques de résidus organiques et inorganiques, par exemple, doivent être éliminées de manière fiable et reproductible. (Source de l'image : Ecoclean)

Dans les systèmes à chambres, comme ce système de nettoyage à deux chambres pour les processus à base d'eau, la conception, la technologie du système, la circulation des médias et le traitement sont spécialement adaptés aux exigences spécifiques du nettoyage ultra-fin et de haute pureté. (Source de l'image : Ecoclean)

Selon les pièces à nettoyer, des temps de séjour définis dans les différents bains doivent être strictement respectés, ce qui impose des exigences très élevées en matière de contrôle du processus. (Source de l'image : Ecoclean)

Pour une grande diversité de matériaux, des exigences élevées en termes de débit et/ou des spécifications strictes de propreté, des systèmes modulaires d'immersion ultrasonore multi-bains peuvent être adaptés efficacement à la tâche à accomplir — même pour une intégration dans ou une connexion à une salle blanche. (Source de l'image : Ecoclean)

Pour la conception du processus et la définition des paramètres du processus dans des conditions proches de la production, un centre d'essais haute pureté avec une salle blanche et diverses méthodes de mesure et d'analyse est à disposition, où sont également effectués des contrats de nettoyage sous-traités. (Source de l'image : Ecoclean)

Pour garantir une position compétitive et durable sur le marché, de nombreuses entreprises restructurent leur offre de produits. La tendance va vers des solutions sophistiquées pour les secteurs de haute technologie. Cela implique non seulement des exigences accrues en termes de précision des composants, mais aussi des normes extrêmement strictes concernant la propreté particulaire et la propreté de surface, qui doivent être atteintes de manière sûre, économique et durable. Cela nécessite une approche modifiée lors du nettoyage ainsi qu’un regard critique sur l’ensemble de la chaîne de production et l’environnement de fabrication, ainsi qu’un partenaire expérimenté.

Dans le cadre de la transformation industrielle, de plus en plus d’entreprises optent pour la fabrication de produits et composants de haute qualité avec de bonnes marges. L’accent est mis sur les secteurs de haute technologie, qui promettent une demande stable grâce à la croissance à l’avenir. Les exigences très élevées en matière de précision de fabrication dans ces secteurs industriels, tels que l’industrie des fournisseurs de semi-conducteurs, la fabrication électronique, la mobilité électrique, l’industrie optique et optoélectronique, la technologie des capteurs, la photonique, la technologie des couches minces, la technologie du vide, laser et d’analyse, l’aérospatiale, incluent toutes la propreté des pièces. Et cela, indépendamment du fait qu’il s’agisse de composants électroniques à peine visibles, de petits éléments de connexion millimétriques, d’optique de précision ou de composants structuraux de plusieurs mètres, et quels que soient les matériaux utilisés.

Définir la propreté selon les besoins

Cette tendance pose des défis importants pour le nettoyage des pièces. En effet, contrairement au nettoyage classique de composants, où il s’agit généralement d’éliminer de plus grandes quantités de résidus de fabrication, tels que copeaux et médias d’usinage, le nettoyage fin et de haute pureté vise à éliminer des traces résiduelles minimales. Les spécifications concernant la propreté particulaire vont jusqu’au sous-micromètre. Pour les contaminations résiduelles filmogènes, selon le secteur, le composant et son utilisation, il faut éliminer de manière sûre et reproductible des couches nanométriques de résidus organiques et inorganiques, de résidus ioniques et de micro-organismes. Dans les applications de haute pureté, comme la fabrication de composants pour la lithographie EUV, il faut également prendre en compte des substances appelées Outgassing Induit par l’Hydrogène (HIO).

Les exigences en matière de propreté particulaire lors du nettoyage sont définies par la classe de propreté de surface (ORK) selon EN ISO 14644-9 (SCP – surface cleanliness by particle concentration) ou par la directive VDI 2083, feuille 9.1. La propreté de surface filmogène, organique et inorganique est généralement définie par des spécifications individuelles ou des normes d’usine. Des taux de dégazage, analysés par spectromètre de masse, peuvent également être pris en compte.

Ces exigences exigeantes nécessitent un partenaire en équipement qui possède d’une part une connaissance approfondie des technologies ainsi que des applications et des relations physiques. D’autre part, il doit disposer d’expériences dans ce domaine de nettoyage et de possibilités de tests pour des essais de nettoyage dans des conditions proches de la production. En tant que fournisseur complet expérimenté, proposant des solutions orientées vers l’avenir et disponibles dans le monde entier pour le nettoyage fin et de haute pureté, Ecoclean répond à ces exigences.

Sélectionner la méthode de nettoyage et la technologie d’équipement adaptées

Pour respecter ces spécifications de propreté très strictes de manière sûre, reproductible et durable, plusieurs étapes de nettoyage sont généralement nécessaires tout au long de la chaîne de fabrication. Lors du choix de la solution optimale pour le processus de nettoyage, plusieurs questions jouent un rôle : De quel matériau est fabriqué la pièce ? Quelle est la géométrie, la taille et le poids du composant ? Quelles contaminations doivent être éliminées ? Quelles exigences de propreté doivent être atteintes ? Quelle méthode de nettoyage et quelle chimie conviennent ? Sur cette base, il est possible de déterminer quelles étapes de nettoyage, avec quels médias et quelles technologies de procédé, sont nécessaires. D’autres aspects à considérer incluent la qualité requise du média de rinçage, la technologie de séchage appropriée, ainsi que la manipulation des pièces selon les critères de propreté et les conditions ambiantes, comme la connexion ou l’intégration dans une salle blanche ou un environnement contrôlé.

Nettoyage le long de la chaîne de fabrication

La base d’un nettoyage fin ou de haute pureté est constituée de pièces « exemptes d’huile et de graisse ». Pour atteindre et maintenir ce niveau de propreté, un processus de nettoyage est effectué après les différentes étapes de traitement, telles que l’usinage, la formage, le meulage ou le polissage. L’efficacité du média de nettoyage utilisé est assurée par diverses technologies de procédé, combinables presque à l’infini, telles que le dégraissage à la vapeur, le jet, la haute pression, le trempage, l’ultrasons et le mégason, ainsi que le nettoyage par plasma, le lavage par injection, le nettoyage par pression pulsée (PPC) ou encore l’ultrasons renforcé. Ces options garantissent que, même pour des pièces géométriquement complexes, la propreté requise est atteinte de manière stable.

Pour les processus de nettoyage intermédiaires ou pour des pièces dont la spécification de propreté n’est pas trop stricte, des systèmes modulaires à chambre unique ou multiple, fonctionnant généralement sous vide complet, tels que EcoCstretch ou EcoCvela, sont couramment utilisés. Ils peuvent être alimentés avec un solvant respectueux de l’environnement, comme un hydrocarbure ou un alcool modifié, ou avec un nettoyant à base d’eau adapté. La conception, la technologie de l’équipement, la gestion et la préparation des médias de ces systèmes sont spécialement conçues pour les applications de nettoyage fin et de haute pureté. Grâce à la mécanique de procédé concentrée dans la chambre de travail, comme le lavage par injection, l’ultrasons ou la PPC, ce type d’équipement offre également des avantages pour le nettoyage de pièces grandes et complexes.

Pour des pièces avec une grande diversité de matériaux, des exigences élevées en termes de débit ou des spécifications de propreté très strictes, la solution optimale est une installation à ultrasons multi-chambres. En plus de systèmes de nettoyage conçus sur mesure pour des applications haut de gamme, le constructeur d’équipements propose, avec ses gammes UCMSmartLine et UCMPerformanceLine, des solutions efficaces composées de modules standardisés. La technologie électrique et de commande est intégrée dans chaque module pour les étapes de procédé : nettoyage, rinçage, séchage, chargement/déchargement, ainsi que pour le système de transport. Grâce à cela, et à l’équipement avec une mécanique de procédé adaptée, comme la PPC, ces systèmes peuvent être optimisés pour chaque tâche spécifique. La possibilité d’extension ultérieure du système de nettoyage garantit une sécurité à long terme face à l’augmentation des exigences.

Centre d’essais pour la conception du procédé ou le nettoyage sous contrat

Ecoclean détermine le concept d’équipement adapté à chaque application ainsi que le procédé de nettoyage optimal dans son propre centre d’essais pour haute pureté. Il dispose d’une salle blanche de classe 7 avec des zones de classe 6, ainsi que de diverses méthodes de mesure et d’analyse (par exemple, microscopie, analyseur de gaz résiduels, lumière UV et mesure par fluorescence). En complément du développement spécifique du procédé de nettoyage et des paramètres, le constructeur d’équipements utilise également le centre d’essais pour réaliser des contrats de nettoyage sous contrat. Une station d’emballage pour pièces nettoyées garantit que la haute propreté obtenue est maintenue jusqu’au client.