Systèmes de revêtement appropriés pour les salles blanches

Systèmes de revêtement appropriés pour les salles blanches

Auteur : Wolfgang Konle 

Pour de plus en plus d'entreprises, la fabrication dans des conditions strictes est indispensable pour assurer le bon déroulement des processus et la qualité des pièces. Une influence essentielle sur la qualité de l'air intérieur a les moyens de production, qui incluent également les revêtements des sols, murs et plafonds. Ci-dessous, les différentes exigences sont présentées ainsi que les propriétés nécessaires des systèmes de revêtement. 

Exigences concernant les substances opérationnelles adaptées aux salles blanches

Les facteurs influençant la pureté d'une salle blanche, en plus de la qualité de l'air d'alimentation, de l'apport d'air, des surfaces et du personnel, incluent également les moyens de production présents dans la pièce [1].
Les moyens de production comprennent notamment les aménagements intérieurs tels que murs, portes, plafonds et sols. Les paramètres essentiels pour la compatibilité avec les salles blanches des moyens de production sont, en fonction de l'utilisation :
- Émission de particules en suspension dans l'air
- Comportement à l'émission de gaz (outgassing)
- Propriétés ESD
- Facilité de nettoyage
- Résistance aux produits chimiques ou désinfectants
- Surface lisse et sans fissures
- Métabolisme/microbicide

Pour la plupart des processus de production, les particules en suspension dans l'air représentent le problème le plus important. De plus en plus, le AMC = Contamination moléculaire aéroportée (Airborne Molecular Contamination) joue également un rôle. Il s'agit de la présence de substances moléculaires (chimiques, non particulaires) dans la phase gazeuse ou de vapeur dans l'atmosphère d'une salle blanche ou d'une zone de salle blanche, qui peuvent avoir un effet nocif sur le produit, le processus, l'équipement ou le personnel [2].

Les émissions provenant des matériaux dont sont fabriqués les moyens de production, comme par exemple les revêtements des murs, plafonds ou sols, peuvent avoir des effets négatifs importants. Parmi ces effets, on trouve la corrosion des circuits ou couches métalliques, des défauts lors des processus de lithographie, la réduction des intervalles de maintenance et des durées de vie des optiques, ainsi que la modification des propriétés électriques des wafers par dopage non souhaité [3].

Dans toutes les normes et directives existantes pour les salles blanches, aucun critère d'essai pour les moyens de production, y compris les systèmes de revêtement pour sols, murs et plafonds, n'a été fixé. Il n'existait que des indications indirectes sur la qualité de l'air intérieur à maintenir ou à établir dans les salles blanches. Par conséquent, les fabricants ou exploitants de salles blanches ont, en se basant sur leur expérience, défini des critères pour les systèmes utilisés dans ces environnements. Certains ont développé leurs propres méthodes d'essai, comme par exemple le groupe m+w avec ses « specifications for semiconductor clean rooms » [4].

Pour élaborer des méthodes d'essai concernant la compatibilité avec les salles blanches des moyens de production et pour développer des produits optimisés à cet effet, une alliance industrielle, « Cleanroom Suitable Materials (CSM) », a été créée à l'initiative de l'Institut Fraunhofer pour la technologie de la production et l'automatisation (IPA), Stuttgart. Sur la base des connaissances acquises dans le cadre de l'alliance CSM, les critères d'essai pour la compatibilité avec les salles blanches / la pureté des matériaux ont été décrits pour la première fois dans le projet de la norme VDI 2083, feuille 17 (février 2011).

Selon le domaine d'application, les exigences suivantes sont formulées pour les systèmes de revêtement :
- Bonne résistance à l'abrasion (faible formation de particules)
- Bonne résistance mécanique
- Bonne résistance chimique
- Faible émission de gaz
- Surface lisse et sans pores
- Bonne capacité de nettoyage
- Résistance aux désinfectants
- Biostatique ou microbicide
- Conductivité électrique
- Capacité à couvrir les fissures

Systèmes de revêtement compatibles avec les salles blanches

Les systèmes époxy sont les plus adaptés aux exigences des salles blanches, notamment en raison de leur surface lisse, sans pores, et de leur excellente résistance chimique. De plus, ils présentent une très bonne résistance à l'usure lors de sollicitations mécaniques telles que le passage de personnes ou de véhicules, ce qui limite la formation de particules. Par ailleurs, ces dernières années, la sélection ciblée des composants a permis d'améliorer encore le comportement à l'émission de gaz lors du développement de produits. La dernière génération de dispersions ou émulsions époxy contient, en dehors de l'eau, très peu de composants volatils.
La société StoCretec GmbH propose des systèmes de revêtement adaptés à l'utilisation spécifique sur des supports en béton armé, plâtre et plaques de plâtre.

Image : Revêtements sur mur/ plafond/ sol

[1] Directive VDI 2083, feuille 9.1, décembre 2006
[2] VDI 2083, feuille 8.1, juillet 2009
[3] VDI 2083, feuille 8.1, juillet 2009
[4] M+W Group GmbH, Lotterbergstr. 30, 70499 Stuttgart