Részecskeszennyeződés felismerése és ellenőrzése a tisztaterekben

TapeLift Pad az érintésnél (Kép: PMT Partikel-Messtechnik GmbH) / (Kép: PMT Partikel-Messtechnik GmbH)

TapeLift Pad a hordozó fóliáról való levételkor (kép: PMT Partikel-Messtechnik GmbH) / (Kép: PMT Partikel-Messtechnik GmbH)

(Kép: PMT Partikel-Messtechnik GmbH) / (Kép: PMT Partikel-Messtechnik GmbH)

Azok, akik részecskéket ellenőriznek a tisztaterekben, ismerik az ISO 14644-et. A legismertebb része az ISO 14644-1, amely a osztályozás szempontjából releváns. Sokkal kevésbé ismert a -9 rész, amely a felületeken található részecskékkel foglalkozik. Ez a falak, mennyezetek, padlók, munkaterületek, szerszámok és termékek felületeire vonatkozik. Nyolc SCP-osztályra (felülettisztaság részecskeszám szerint) bontva.

A PartSens 4.0 segítségével körülbelül 2 μm-es részecskéket lehet mérni, és ezáltal az SCP-4–8 osztályokat ellenőrizni lehet. Egy félvezetőipari beszállítónál végzett vizsgálatok során, egy ISO 14644-1 szerint osztály 7-es tisztatérben, felületi tisztaságot mértek.

Elsőként a padlót vizsgálták. A mérőhely 1 közvetlenül egy munkahely előtt volt, ahol alkatrészeket mértek (a továbbiakban Mérőhely 2). A mérőhely 2 közvetlenül a anyagcsere szűrő bejárata előtt helyezkedett el. Egy tapadós pad (úgynevezett TapeLift Pad) segítségével mintát vettek mindkét helyen. Az eredményt az 1. ábra mutatja, és megfelel a várakozásoknak. A szűrő előtt több és nagyobb részecske található. A megengedett határértékekhez képest a mérőhely megfelel a 6-os SCP-osztálynak, míg a szűrő előtt a 7-es SCP-osztálynak.

Ezután a munkafelületeket vizsgálták. Ezek a Sailer cég által gyártott, csiszolt rozsdamentes acél asztalok. Ezeket a vevő választotta ki, mert nagyon alacsony felületi érdességgel (Ra < 0,2 μm) rendelkeznek, és könnyen tisztíthatók. A csiszolt rozsdamentes acélfelületek, mint amilyeneket a Friedrich Sailer GmbH alkalmaz, szinte összehasonlíthatók elektropolírozott rozsdamentes acélfelületekkel a felületi érdesség tekintetében. A csiszolt rozsdamentes anyagok ezekhez képest lényegesen jobb felületi érdességgel és tisztíthatósággal rendelkeznek. A Sailer rozsdamentes acél asztalok magas felületi minősége lehetővé teszi közvetlen mérését anélkül, hogy mintát vennénk. A felület apró struktúrái hatékonyan elnyomhatók a „Riefen mód” segítségével a PartSens 4.0 készüléken.

Egy gyakran használt munkalapon tíz különböző helyen végeztek méréseket. Ezután a munkalapot megtisztították, és ismét tíz alkalommal mértek hasonló helyeken. Kivéve egy esetet, minden mérésen látható a tisztítási hatás. Az eredményeket a 2. ábra mutatja, ahol a mérési értékek a tisztítás előtt és után láthatók. Mivel a tisztítás alapos volt, feltételezhető, hogy a tisztítás utáni számlálási ráta nulla. A kiválasztott mérési paraméterekre (1) a nulla számlálási ráta 145 ± 36 részecske mérésenként.

Emellett minden egyes mérőcsatornára meghatározták a nulla számlálási rátát. Ez lehetővé tette, hogy a „tisztítás előtti” méréseket a nulla számlálási rátával korrigáljuk. Így összehasonlíthatóvá váltak az ISO 14644-9 határértékeivel. Ebben az esetben sikerült bizonyítani a 7-es SCP-osztályt. A mérési értékek összehasonlítását a grafikon az 3. ábrán látható. Az 1–5 μm közötti értékek kritikusak, mivel ezek a mérőeszköz abszolút határértékei.

Mivel ismert, hogy az ember az egyik fő forrása a részecskéknek a tisztatérben, a tisztatér elhagyása előtt mintát vettek a tisztatéri ruházatról. Öt helyen, TapeLift Pad segítségével mintát vettek. A helyek a mellkas, felkar, kéz belső felülete, arc és comb voltak. Az eredményeket az 1. táblázat tartalmazza. Több mint 90%-uk kisebb, mint 50 μm és nem fémet tartalmaz. A részecskék gyakorisága és alakja alapján valószínűleg hámszemcsékről van szó. Emellett néhány kisebb, fényesen csillogó részecskét és két szálat találtak. Különösen feltűnő volt egy nagy fényesen csillogó fémdarab 600 és 1000 μm között, amely a 4. ábrán látható.

A tisztatéri ruházaton található részecskék teljes méreteloszlását a 1. táblázat tartalmazza, és az 5. ábra szemlélteti. Az eloszlás minőségileg megfelel a különböző mérési eredményeknél tapasztalt szokásos mintáknak más tisztaterekben, és hangsúlyozza az ISO 14644-9 fontosságát. A tisztatér és a benne gyártott termékek tisztaságának értékeléséhez a részecskék felületi tisztaságának mérése hasznos kiegészítés az ISO 14644-1 és -2 szerint mértekhez.