Fenntartható és hatékony tisztítási kihívások az elektronika- és félvezetőgyártásban

Az egyedi tervezés, dokumentáció és az automatizálási megoldás üzembe helyezése a tisztítórendszerhez, valamint annak integrálása a meglévő gyártósorokba kiegészíti a vállalat szolgáltatási körét. (Fotó: acp systems AG)

A skálázható quattroClean hópisztoly eljárást szintén a Front-Opening Unified Pods (FOUP) tisztítására alkalmazzák, hogy biztosítsák a szilíciumlapkák tisztaságát a félvezetőgyártás során azok tárolása és szállítása közben. (Fotó: 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)

A gyártónak saját tisztatéri technikai központja van a folyamatok tervezéséhez és az alkalmazás-specifikusan optimális tisztítási paraméterek meghatározásához. (Fotó: acp systems AG)

A száraz, erőforrás-kímélő quattroClean hófúvó technológia stabil és reprodukálható módon felel meg az elektronikai gyártás magas tisztasági követelményeinek. Itt egy orvostechnikai alkalmazás látható, ahol egy chipet és annak csomagolását egyaránt megtisztítják. (Fotó: acp systems AG) / The dry, resource-saving quattroClean snow jet technology meets the high cleanliness requirements in electronics manufacturing in a robust and reproducible manner. Here is an application from medical technology in which both a chip and its packaging are cleaned. (Photo: acp systems AG)

Az elektronika- és félvezetőgyártás számos kihívással néz szembe: egyre kisebb szerkezeti méretek, növekvő követelmények a teljesítménysűrűség, megbízhatóság és biztonság terén az elektronikus alkatrészeknél, valamint új gyártástechnológiák, mint az Advanced Packaging, mind magasabb precizitást és technikai tisztaságot igényelnek. A folyamatos szakemberhiány növeli az automatizálás, beleértve a tisztítást is, irányába mutató tendenciát. Emellett szigorúbb előírások vannak a fenntarthatóság és az erőforrás-felhasználás terén. A száraz és skálázható quattroClean jégsugártechnológia ezeket az eltérő követelményeket egyaránt kielégíti. A fenntartható tisztítási eljárás nem igényel vizet vagy energiaigényes szárítást, és igény szerint automatizálható.

A okostelefonoktól és háztartási készülékektől az autóiparon és orvostechnikai eszközökön át a légi- és űrkutatásig – a félvezetők, integrált áramkörök és mikrochipek a modern alkalmazások alapját képezik. Gyártásuk során a komponensek összetett folyamatokon mennek keresztül, melyeket a növekvő követelmények a teljesítőképesség, termékminőség és tartósság, valamint az új gyártástechnológiák, például az Advanced Packaging, egyre összetettebbé tesznek. És ez nemcsak a precizitás, hanem a technikai tisztaság elérésének szempontjából is. A mérce a következő folyamatokra vagy végfelhasználásra meghatározott tisztaság. A részecskés maradék szennyeződések határértékei gyakran a szubmikrométeres tartományban vannak, filmes, szerves és szervetlen anyagok esetében nanolécekben mérve. Ezen extrém tisztasági követelményeket a skálázható quattroClean jégsugártechnológia stabilan és reprodukálhatóan teljesíti sorozatgyártásban. Ez különböző felületi vagy részleges alkalmazásoknál is, például fluxmaradványok, forrasztéknyomok, legkisebb részecskék eltávolításánál, wafer-dicingnél, PCB-k, maszkok, képalkotók (pl. CCD vagy CMOS szenzorok), valamint megvilágító optikák tisztításánál, továbbá a ragasztás előtt és után.

Száraz tisztítás – erőforráskímélő és hatékony

A hagyományos, még mindig gyakran alkalmazott nedves kémiai tisztítási eljárással szemben, amely víz vagy oldószerek mellett energiaigényes szárítást is igényel, a quattroClean technológia száraz módon végzi a tisztítást. A tisztítószerként folyékony, a kémiai gyártási folyamatokból és biomassza energiatermelésből újrahasznosított, feldolgozott szén-dioxid kerül felhasználásra. Ez egy rugalmasan beállítható, kopásmentes kétkomponensű gyűrűsugaras rendszerben halad át, és a kilépésnél finom jégkristályokká alakul. Ezeket egy külön, kör alakú nyomású levegőburok összegyűjti, és gyorsítja ultrahangsebességre. Amikor a jól fókuszált jégsugár a tisztítandó felülethez ér, a termikus, mechanikus, oldószeres és szublimációs hatások kombinációja biztosítja a tisztítást. A kristályos szén-dioxid a folyamat során teljesen szublimál, így a kezelt felületek szárazak maradnak. A levált szennyeződések a folyamatgázzal együtt elszívódnak, így megakadályozva a szennyeződés visszakerülését a részekre vagy a környezet szennyezését.

Az innovatív fenntarthatósági hozzájárulás érdekében a quattroClean eljárást a Linde Green Screen tanúsítvánnyal látták el. Ez a tanúsítvány megerősíti, hogy a tisztítási közeg, különösen az elektronikai gyártásban, nem tartalmaz olyan kémiai anyagokat, amelyek károsak az emberre vagy a természetre.

Alkalmazható tiszta környezetekhez

Az acp systems a tisztítási megoldásokat optimálisan igazítja az adott feladathoz, vállalati követelményekhez és gyártási helyzethez. Ennek érdekében a vállalat standard modulokra alapozva épít fel meglévő berendezéseket vagy egyedi tervezésű rendszereket. Tiszta gyártási környezetben a teljesen rozsdamentes acélból készült tisztítórendszerek megfelelnek az adott tisztatér osztályának, és felszerelhetők. A folyékony szén-dioxid előállításához szükséges közeg tisztasága 99,995 százalék, a nyomás levegő esetében pedig az ISO 8573-1:2010 szerinti 1.2.1. osztály. Például a félvezetőgyártás követelményeinek való megfelelés érdekében a tiszta közegellátásba (XCDA) beépíthető egy gáztisztító is, amely kiszűri az organikus nyomokat.

Helytakarékos és igény szerint automatizálható

Egy újabb előnye a quattroClean technológiának, hogy kevés helyet foglal, és rugalmasan automatizálható robotkezeléssel vagy lineáris technológiával, miközben rövid ciklusidőket is lehet tartani. A berendezésgyártó kérésre személyre szabott tervezést, dokumentációt és az automatizálási megoldás üzembe helyezését végzi a tisztítórendszerhez, valamint annak integrálását a meglévő gyártósorokba – ideértve a hajlékony anyagok, például rugalmas nyomtatott áramkörök kezelését is. Képalkotó technológiával támogatott megoldások biztosítják a pontos automatikus pozícionálást és kalibrálást a gyártósorokon, valamint a folyamat pontos felügyeletét és dokumentálását.

Folyamatfejlesztés tisztatéri műhelyben

A folyamatfejlesztést az acp systems saját műhelyében végzi, amely ISO 7-es osztályú tisztatérrel rendelkezik, ISO 14644-1 szerint zónákra bontva, egészen az 5. osztályig. Ezekben a gyártási körülményekhez közeli feltételek között a folyamatparamétereket, például a levegő- és szén-dioxid-áramlásokat, a sugárzó fúvókák számát, a sugárzási területet és időt az adott alkalmazáshoz, az anyagjellemzőkhez, a leválogandó szennyeződésekhez és a kívánt tisztasághoz igazítják.

A száraz quattroClean jégsugártechnológia válasz a különböző tisztítási feladatok kihívásaira az elektronikai gyártásban. Egyrészt lehetővé teszi, hogy az elektronikus, mechanikus, optikai és érzékelő komponenseken stabil, energia- és erőforrás-kímélő módon érjék el a szükséges tisztaságot. Másrészt megfelel a gyártási folyamatok folyamatos automatizálásának követelményének.