Cleanzone 2015: Nanóalkatrészek vezetnek a szigorúbb tisztatér szabványokhoz

A diszciplínák egyre inkább összefonódnak: Először a mechanika és az elektronika találkozott, most pedig a félvezető elektronikus és optikai egységek egyesülnek. Az optoelektronikus hibrid rendszerek még magasabb követelményeket támasztanak a tisztatéri technológiával szemben. Ennek érdekében elsősorban a levegőben lévő részecskék terhelését kell csökkenteni – eddig akár 0,1 mikrométeres nagyságrendig. Emellett filmes szennyeződéseket is el kell kerülni. Mert már egy egyatomos zavaró réteg is megakadályozhatja a következő funkcionálisan fontos réteg felvitelét. Az optikában például egy ún. T-rétegről lehet szó. Ez megakadályozza, hogy egy üveg vagy lencse által látott tárgyakat kétszer lássuk. Ha egy ilyen T-réteg alatt van egy (még ilyen vékony) szénhidrogén réteg, akkor a funkcionális réteg szinte biztosan leválik egy idő után. Egy bioszenzor, amely például az emberi test jeleit (pl. vérzsírszintek) folyamatosan figyeli, semmilyen szennyeződést nem tűr meg a kémiai érzékelői és a kapcsolódó aktorok, detektorok és erősítők között.

A jövő „Nano-Normája”

A mikroelektronikáról a nanotechnológiára való áttéréssel a szerelvények gyártása még szigorúbb követelményeket támaszt a tisztatéri technológiával szemben. A NEMS (nanoelektromechanikus) kifejezés már elterjedt a MEMS megfelelőjeként; a NOEMS (nano-opto-elektro-mechanikus rendszerek) pedig már a küszöbön állnak.

Már beszélnek akár 5 vagy akár 3 nanométeres szerkezetekről mikroelektronikus szerelvényeken belül is. Ennek megfelelően bővül a tisztatéri levegőterhelés vizsgálata a részecskék esetében 0,1 mikrométernél finomabb részecskékig. Ez eddig egy mágikus határnak számított.

Ezért valószínűleg a német mérnökök egyesületének, a VDI 2083 ajánlásának hamarosan módosításra kerül a szabályozása. Már most elmondható: még ha az „új” esetleg nem is tartalmaz teljes fizikai elméletet a nanopartikulumokról, akár a ISO-1 osztályú tisztatéri ismert határain túl is elmerészkedik. A besorolás finomabbá válhat. A mérőeszköz gyártók az új „Nano-Norm” szerint újrahangolják készülékeiket, esetleg további technikákat is integrálnak. Az eredmények azonban nehezebben értelmezhetők lesznek, mint a 0,1 mikrométernél nagyobb részecskék esetében, mivel a nanopartikulumok nemcsak a gravitációnak, hanem a Brown-molekuláris mozgásnak is kitették magukat.

Jövőbeli téma: alkalmas vagy nem alkalmas

A mikroelektronika a következő években még inkább kísérni fogja a tisztatéri alkalmasság és a tisztatéri berendezések tisztításának kérdését mindenféle szempontból. Jelenleg a levegő tisztaságát szigorúan ellenőrzik, és mindig az ember a fő forrása a részecskeszennyezésnek. De a gépek (ember nélküli) tisztatéri környezetben is – különösen a nanotechnológiai optoelektronikus szerelvények szigorú követelményei mellett – szennyezhetnek. Ezért lehet, hogy például a külső takarító szolgálat tartózkodik attól, hogy a gépeket esetleg megsértsék, és inkább a tisztaságot „kímélik”. Ez emberileg is érthető. Szükségesek ebben az esetben képzések mind az eszközök felépítéséről, mind a tisztítási eljárásokról: Hol helyezkedjenek el az érzékeny szerelvények? Milyen eszközöket lehet használni?

Lehetőség személyes beszélgetésre ezekről a kérdésekről, a nanotechnológiáról és annak hatásairól a tisztatéri technológiára, valamint az innovatív mérőeszközökről és sok másról a Frankfurti Tisztatéri Technológiai Nemzetközi Szakkiállításon és Kongresszuson, a Cleanzone-on, amely 2015. október 27-28-án kerül megrendezésre negyedik alkalommal. A gyártók újdonságai mellett a látogatók a kongresszuson tájékozódhatnak a tisztatér építésének, tervezésének és üzemeltetésének aktuális kérdéseiről.