Toujours plus petit, toujours plus fin, toujours plus pur

Chambre blanche avec lumière jaune pour le processus final de photosensibilisation.

Vue à travers la chambre de passage des matériaux dans la production multilayer.

Chambre blanche ISO5 entièrement vitrée CleanCell4.0® pour la nouvelle machine à sputter.

Circuit imprimé flexible pour une utilisation dans les appareils auditifs.

La société suisse GS Swiss PCB produit des circuits imprimés pour la technologie médicale et l’électronique, fabriqués à partir de matériaux de base ultra-fins de seulement 12 μm. Afin de produire à l’avenir des structures encore plus petites et précises, l’entreprise de haute technologie a investi dans trois salles blanches CleanCell4.0®. Les nouveaux équipements de salle blanche ont été installés sans démonter les lignes de production existantes, permettant ainsi de continuer la production pendant la rénovation.

Les plus petits composants, à peine visibles à l’œil nu, ont conduit ces dernières années à une avancée rapide dans l’électronique, permettant des appareils de plus en plus performants. Les circuits imprimés assurent le fonctionnement des téléphones portables, des ordinateurs, des voitures et des avions. Dans la technologie médicale, comme par exemple pour les appareils auditifs, ces composants minuscules permettent une haute fonctionnalité dans un espace réduit.

GS Swiss PCB est spécialisée dans la fabrication de circuits imprimés miniaturisés et se maintient sur ce marché très concurrentiel avec 170 employés face à la forte concurrence asiatique. La réussite de cette entreprise suisse de haute technologie repose sur la garantie d’une fiabilité très élevée des produits sensibles et sur une fabrication adaptée individuellement avec des délais de livraison courts.

Trois nouvelles salles blanches pour des processus contrôlés

Pour permettre le développement de composants sensibles dans des structures encore plus petites, GS Swiss PCB a investi dans trois nouvelles salles blanches pour différentes étapes du processus. Edgar Camenzind, directeur adjoint de la production, explique l’importance de la technologie des salles blanches pour la qualité de la fabrication : « Les processus critiques lors de la fabrication de nos circuits imprimés hautement intégrés ont lieu dans des salles blanches. Chaque particule de poussière est notre ennemie et entraîne des rebuts en production. Nous devons produire de manière totalement contrôlée et sans aucune contamination. Cela n’est possible qu’avec la technologie des salles blanches. À l’avenir, nous souhaitons encore améliorer nos structures fines et avons donc construit trois nouvelles salles blanches pour différentes étapes du processus. »

Les trois nouvelles installations chez GS Swiss PCB ont été planifiées, fabriquées et installées par leur partenaire de longue date en salles blanches, SCHILLING ENGINEERING. Un défi majeur était les conditions d’espace restreint, nécessitant des solutions précisément adaptées. Afin de minimiser les interruptions de production, une partie de l’installation des équipements de salle blanche a été réalisée sans démonter les lignes de production existantes.

Sputter dans un espace restreint

Les étapes de développement dans la fabrication de circuits imprimés sont très spécialisées et réparties en différents domaines. Tout récemment, GS Swiss PCB a installé son propre système de sputtering, où la pellicule porteuse est déposée. La pellicule sert de matériau de base pour toutes les étapes suivantes. Pour le processus de sputtering, un système de salle blanche de 40 m², conforme aux classes ISO 5 et 6, a été installé. À travers une trappe de matériel de 1,50 m de large, équipée d’une porte à double pivot pour chariots élévateurs, les matériaux sont introduits dans la salle blanche. Sur demande de la société suisse, les murs, portes et passages de la salle blanche ont été entièrement vitrés pour permettre une visibilité sans restriction de l’extérieur vers l’espace de travail. La planification particulière a été nécessaire en raison des conditions extrêmement restreintes d’espace pour le plafond de la salle blanche. Les unités de filtration et la ventilation ont été précisément positionnées par les ingénieurs de Schilling Engineering entre les tuyauteries existantes, afin d’optimiser l’utilisation de l’espace limité.

Fabrication de multilayers pendant la construction de la salle blanche

Une étape supplémentaire consiste en la production de multilayers rigides, semi-rigides et flexibles. Les films porteurs ultra-fins sont reliés en plusieurs couches et pressés. Le système de salle blanche de 130 m², récemment installé, répond aux exigences des classes ISO 7 et 8.

La fabrication des multilayers n’a pas été interrompue lors de la construction de la salle blanche, mais reportée en nocturne afin d’éviter des arrêts de production trop importants. L’installation du système de salle blanche a été réalisée sans retirer les machines, convoyeurs ou connexions existantes de la ligne de production. Les murs de la salle blanche ont été placés devant les murs et fenêtres du bâtiment existant.

La production de multilayers relève de la responsabilité d’Edgar Camenzind. Le directeur adjoint de la production se remémore cette période difficile : « La mise en place des salles blanches a été un vrai défi. Pour nous, mais aussi pour l’équipe de Schilling Engineering. Nous avons continué à produire à plein régime pendant la rénovation. Lors de la fabrication des multilayers et du processus final de photorésistance, les équipements de salle blanche ont été construits autour de la ligne de production. Cela a exigé beaucoup de flexibilité et d’organisation de notre part à tous. »

Lumière jaune pour la production photosensible

Lors d’une dernière étape du processus, une couche de vernis est appliquée sur les circuits imprimés et multilayers. Là aussi, la production ne doit pas être contaminée par des particules en raison des tolérances très strictes de la fabrication micrométrique. 95 m² supplémentaires de salle blanche assurent la sécurité lors de la finition. Sous conditions de la classe ISO 5, les matériaux sont imprimés, exposés, développés et emballés. Certaines zones sont séparées par des rideaux de salle blanche. 25 filtres haute performance, installés directement au-dessus des processus, garantissent un taux de renouvellement d’air élevé (> 95/h) pour une production sans contamination des structures fines.

Étant donné que la lumière UV ne doit pas atteindre les matériaux sensibles lors de la peinture, un éclairage spécial à lumière jaune a été installé, et les fenêtres ainsi que les portes en verre de la salle blanche ont été recouverts de film jaune. Une autre particularité est la présence de modules muraux en acier inoxydable, facilitant le respect des exigences accrues de nettoyage pour la production photosensible.

Bonne coordination et chemins courts

Après plusieurs mois de planification et de construction en différentes phases, les trois salles blanches de GS Swiss PCB ont été mises en service. 277 m² de modules de plafond avec des bandes lumineuses LED et 58 unités de filtres-ventilateurs ont été installés. La conception modulaire du système de salle blanche CleanCell4.0 prévoit une extension future des équipements. Les salles blanches ont été équipées du système de contrôle et de gestion intelligent CRControl® avec surveillance. La mise en place de l’aménagement conforme aux salles blanches pour les sas d’entrée du personnel et la qualification finale ont également été assurées par Schilling Engineering. Edgar Camenzind se réjouit de pouvoir à nouveau se concentrer pleinement sur la fabrication exigeante des multilayers : « Le projet de salle blanche s’est vraiment bien déroulé. En fait, il s’agissait de plusieurs projets avec des exigences différentes. Une bonne coordination avec la société de salles blanches était essentielle. Nous avons toujours eu un accès direct à Ute Schilling, qui a coordonné l’ensemble du projet. Des chemins courts, une disponibilité constante, c’est un avantage évident. »

Le directeur adjoint de la production se félicite du bon déroulement des opérations dans les salles blanches et surtout du fait que la production sûre de circuits imprimés sur mesure pour la fonctionnalité des appareils auditifs modernes contribue à améliorer la qualité de vie.