Megfelelő bevonatrendszerek a tisztaterekhez

Megfelelő bevonatrendszerek tisztaterekhez

Szerző: Wolfgang Konle 

Az egyre több vállalkozás számára elengedhetetlen a gyártás tiszta környezetben a folyamatok zavartalan működése és a részegységek minősége érdekében. Jelentős hatással vannak a beltéri levegő minőségére a működtető eszközök, ideértve a padlók, falak és mennyezetek bevonatait is. Az alábbiakban bemutatjuk a különböző követelményeket és a hozzájuk szükséges tulajdonságokat a bevonatrendszerek esetében. 

Elvárások a tisztatéri alkalmazásra alkalmas működtető anyagokkal szemben

A tisztatér tisztaságára ható tényezők között a levegő minősége, a levegőbefogadás, a felületek és a személyzet mellett szerepet játszanak a helyiségben lévő működtető eszközök [1].
A működtető eszközök közé tartoznak többek között a beltéri berendezések, mint a falak, ajtók, mennyezetek és padlók. A tisztatéri alkalmasság szempontjából lényeges paraméterek a felhasználás függvényében:
- légtartalmú részecskék kibocsátása
- kipárolgási viselkedés (outgassing)
- ESD tulajdonságok
- tisztíthatóság
- vegyszerek vagy fertőtlenítőszerek ellenállósága
- sima és repedésmentes felület
- anyagcsere- vagy mikrobiocid tulajdonság

A legtöbb gyártási folyamatnál a légtartalmú részecskék jelentik a legnagyobb problémát. Egyre fontosabbá válik azonban az AMC = Airborne Molecular Contamination (levegőben szállított molekuláris szennyeződés) kérdése is. Ez olyan molekuláris (kémiai, nem részecskealapú) anyagok jelenlétét jelenti a gáz- vagy gőzfázisban, amelyek káros hatással lehetnek a termékre, a folyamatokra, a berendezésekre vagy a személyzetre [2].

A működtető eszközök, például a fal, mennyezet vagy padló bevonatának anyagaiból származó kipárolgások jelentős negatív hatással lehetnek. Példák erre a fém vezetőrétegek vagy rétegek korróziós hatásai, a litográfiai folyamatok hibái, a szervizintervallumok rövidülése, az optikák élettartamának csökkenése, vagy a szilíciumlapok elektromos tulajdonságainak megváltozása a nem kívánt dopálás miatt [3].

Az eddigi szabványokban és irányelvekben nem szerepeltek vizsgálati kritériumok a működtető eszközökre, ideértve a padlók, falak és mennyezetek bevonatait is. Csak közvetett utalások voltak a tisztatér levegőjének kívánt tulajdonságaira, amelyeket a tisztatér gyártói vagy üzemeltetői tapasztalatokra alapozva határoztak meg. Egyes esetekben saját vizsgálati módszereket fejlesztettek ki, például a m+w csoport a „specifications for semiconductor clean rooms” [4] dokumentummal.

Az ipar összefogásából, a „Cleanroom Suitable Materials (CSM)” szövetség létrehozásával, melyet a Fraunhofer Ipari Gyártástechnika és Automatizálás Intézete (IPA), Stuttgart kezdeményezett, célul tűzték ki a működtető eszközök tisztatéri alkalmasságának vizsgálatát és az ehhez optimalizált termékek fejlesztését. A CSM ipari csoport tapasztalatai alapján első ízben a VDI 2083 Blatt 17 (2011. február) tervezetében kerültek meghatározásra a tisztatéri / tisztasági alkalmasság vizsgálati kritériumai a felhasznált anyagokra.

A felhasználási területtől függően a következő követelményeket támasztják a bevonatrendszerekkel szemben:
- jó kopásállóság (kisebb részecskeképződés)
- jó mechanikai tartósság
- jó kémiai ellenállóság
- alacsony kipárolgás
- sima, pórusmentes felület
- jó tisztíthatóság
- fertőtlenítőszerekkel szembeni ellenállás
- biostatikus vagy mikrobiocid
- vezetőképesség
- repedésáthidaló képesség

Tisztatéri bevonatrendszerek

A tisztatér követelményekhez leginkább megfelelnek az epoxigyanta rendszerek, amelyek különösen a sima, pórusmentes felületük és kiváló kémiai ellenállóságuk révén bizonyultak. Emellett mechanikai igénybevétel, például gyalogos vagy járműforgalom esetén is kiváló kopásállóságot mutatnak, így kevés részecskeképződéssel járnak. Az elmúlt években a termékfejlesztés során a komponensek szándékos kiválasztásával tovább javították a kipárolgási viselkedést. A legújabb epoxidgyanta diszperziók vagy emulziók víz mellett alig tartalmaznak illékony részeket.
A StoCretec GmbH olyan bevonatrendszereket kínál, amelyek a felhasználási területhez igazodnak, például beton-, glett- és gipszkarton alapokra.