Résoudre durablement et efficacement les défis de nettoyage dans la fabrication électronique et des semi-conducteurs

La planification, la documentation et la mise en service personnalisées de la solution d'automatisation pour le système de nettoyage, ainsi que son intégration dans les lignes de production existantes, complètent l'éventail des services proposés. (Photo : acp systems AG)

Le procédé de nettoyage par jet de neige scalable quattroClean est également utilisé pour le nettoyage des Front-Opening Unified Pods (FOUP), afin de garantir la propreté des wafers lors de leur stockage et de leur transport dans la fabrication de semi-conducteurs. (Photo : acp systems AG) / The scalable quattroClean snow jet process is also used for cleaning Front-Opening Unified Pods (FOUP) to ensure the cleanliness of wafers in semiconductor manufacturing during storage and transport. (Photo: acp systems AG)

Pour l'interprétation du processus et la détermination des paramètres de nettoyage optimaux spécifiques à l'application, le fabricant dispose de son propre centre technique en salle blanche. (Photo : acp systems AG) / The manufacturer has its very own cleanroom technical center for designing processes and determining the optimal cleaning parameters for specific applications. (Photo: acp systems AG)

La technologie de nettoyage par neige quattroClean, sèche et économe en ressources, répond de manière stable et reproductible aux exigences élevées de propreté dans la fabrication électronique. Voici une application issue de la technologie médicale, où à la fois une puce et son emballage sont nettoyés. (Photo : acp systems AG) / La technologie de jet de neige quattroClean, sèche et économe en ressources, répond de manière robuste et reproductible aux exigences élevées de propreté dans la fabrication électronique. Voici une application de la technologie médicale dans laquelle une puce et son emballage sont nettoyés. (Photo : acp systems AG)

La fabrication d'électronique et de semi-conducteurs fait face à divers défis : des structures de plus en plus petites, des exigences croissantes en matière de densité de puissance, de fiabilité et de sécurité des composants électroniques, ainsi que de nouvelles technologies de fabrication nécessitant une précision accrue et une propreté technique. La pénurie croissante de main-d'œuvre renforce la tendance à automatiser les étapes de travail, y compris le nettoyage. À cela s'ajoutent des exigences plus strictes en matière de durabilité et de consommation de ressources. La technologie de nettoyage par neige de type quattroClean, sèche et évolutive, répond à ces différentes exigences. Cette méthode de nettoyage durable ne nécessite ni eau ni séchage énergivore et peut être automatisée selon les besoins.

Des smartphones et appareils ménagers aux automobiles et dispositifs médicaux, en passant par l'aérospatiale – les semi-conducteurs, circuits intégrés et microchips constituent la base des applications modernes. Lors de leur fabrication, ces composants subissent des processus complexes, de plus en plus exigeants en termes de performance, de qualité de produit, de durabilité, ainsi que de nouvelles technologies de fabrication telles que l'Advanced Packaging. Et cela non seulement en termes de précision, mais aussi en ce qui concerne la propreté technique à atteindre. La norme de référence est la pureté requise pour les processus en aval ou l'application finale. Les limites en matière de contamination particulaire résiduelle se situent souvent dans le domaine submicrométrique, tandis que pour les films organiques et inorganiques, il s'agit de nanolayers. Ces exigences extrêmes en matière de propreté sont stabilisées et reproductibles dans la production en série grâce à la technologie de nettoyage par neige quattroClean, scalable, de acp systems AG. Cela s'applique à une variété d'applications de surface ou partielles, telles que l'élimination des résidus de flux, les restes de soudure, les plus petites particules, le découpage de wafers, le nettoyage de PCB, masques, capteurs d'image (par exemple, CCD ou CMOS) et optiques d'exposition, ainsi qu'avant et après le collage.

Nettoyage à sec – économe en ressources et efficace

Contrairement au nettoyage chimique humide encore couramment pratiqué, qui nécessite de l'eau ou des solvants ainsi qu'un séchage énergivore, le processus avec la technologie quattroClean est effectué à sec. Le média de nettoyage utilisé est du dioxyde de carbone liquide, recyclé à partir de processus de production chimique et de la production d'énergie à partir de biomasse, puis traité. Il circule dans une bague à deux composants, sans usure, et se détend à la sortie pour former de fines cristaux de neige. Ceux-ci sont condensés en un jet d'air comprimé en anneau, accéléré à une vitesse supersonique. Lors de l'impact du jet de neige d'air comprimé bien focalisé sur la surface à nettoyer, une combinaison d'effets thermiques, mécaniques, de solvants et de sublimation se produit, constituant la base de l'effet nettoyant. Le dioxyde de carbone cristallin sublime complètement pendant le processus, laissant les surfaces traitées sèches. Les contaminants éliminés sont aspirés avec le gaz de processus, évitant ainsi toute recontamination des pièces ou pollution de l'environnement.

Pour renforcer l'engagement en faveur de la durabilité, la méthode quattroClean a été certifiée en combinaison avec le gaz de processus Linde Green Screen. Ce certificat confirme que, dans les processus de nettoyage, notamment dans la fabrication électronique, le média de nettoyage ne contient pas de substances chimiques nuisibles à l'homme ou à la nature.

Adapté aux environnements propres

La solution de nettoyage est optimisée par acp systems en fonction de chaque tâche, des exigences spécifiques de l'entreprise et de la situation de production. L'entreprise conçoit des installations modulaires standardisées ou des systèmes sur mesure. Pour une utilisation dans des environnements ultra-propres, les solutions de nettoyage entièrement en acier inoxydable sont réalisées et équipées selon la classe de salle blanche concernée. Pour la préparation des médias liquides de dioxyde de carbone, une pureté de 99,995 % peut être assurée, et pour la préparation de l'air comprimé, la qualité 1.2.1 selon ISO 8573-1:2010. Par exemple, pour répondre aux exigences de la fabrication de semi-conducteurs, un purificateur de gaz peut être intégré à l'alimentation en médias purs pour l'air comprimé (XCDA), filtrant les traces de substances organiques.

Gain de place et automatisation selon les besoins

Un autre avantage de la technologie quattroClean est sa faible empreinte au sol et sa flexibilité d'automatisation via la manipulation robotique ou la technique linéaire, tout en respectant des temps de cycle très courts. Le fabricant d'installations assure, sur demande, la planification, la documentation et la mise en service de solutions d'automatisation pour le système de nettoyage, ainsi que son intégration dans des lignes de production existantes – y compris pour des matériaux flexibles comme les circuits imprimés flexibles. Des solutions assistées par vision permettent un positionnement et une calibration automatiques précis des pièces dans les lignes de production, ainsi qu'une surveillance et une documentation rigoureuses du processus.

Conception du processus en laboratoire propre

La conception du processus est réalisée par acp systems dans leur propre laboratoire, qui dispose d'une salle blanche de classe ISO 7 avec des zones jusqu'à la classe 5 selon ISO 14644-1. Dans ces conditions proches de la production, les paramètres du processus, tels que les débits volumétriques pour l'air comprimé et le dioxyde de carbone, le nombre de buses de projection, la zone et la durée de projection, sont ajustés en fonction de l'application, des propriétés du matériau, des contaminants à éliminer et de la propreté requise.

La technologie de nettoyage par neige quattroClean, sèche, constitue une réponse aux défis liés à diverses tâches de nettoyage dans la fabrication électronique. D'une part, elle permet de produire une propreté requise pour des composants électroniques, mécaniques, optiques et sensoriels de manière stable, économe en énergie et en ressources. D'autre part, elle répond à la demande d'automatisation continue des processus de fabrication.