Nuove norme VDI per la tecnologia delle camere bianche stabilite

Il Fraunhofer IPA sviluppa diversi regolamenti per la tecnologia delle camere bianche. Gli esperti presenteranno le importanti novità alle fiere Cleanzone e Lounges on Tour. (© Foto: ISS DEBEOS Studios) / Il Fraunhofer IPA contribuisce a definire diverse normative per la tecnologia delle camere bianche. Gli esperti presenteranno le importanti novità alle fiere Cleanzone e Lounges on Tour. (© Foto: ISS DEBEOS Studios)

Regolamenti sono ormai insostituibili nella tecnologia di purezza. Essi stabiliscono, in modo specifico per settore, quali standard di pulizia, metodi di verifica o limiti devono essere rispettati. Il Fraunhofer IPA si impegna a livello mondiale in comitati e contribuisce alla creazione di regolamenti innovativi. Su novità come l'ampliamento della famiglia di linee guida VDI 2083 con contaminazioni nanoscalari e un metodo di calcolo per determinare la decomposizione del perossido di idrogeno, la cinetica di desorbimento dei materiali dopo il trattamento con perossido di idrogeno, gli scienziati informeranno alle fiere Cleanzone e Lounges on Tour dal 17 al 18 ottobre a Francoforte sul Meno.

Il Dr. Udo Gommel, responsabile del dipartimento di produzione di purezza e microproduzione, è responsabile dell'istituzione di regolamenti per la tecnologia di camere bianche e di purezza in diversi comitati e associazioni industriali. In qualità di presidente del comitato tecnico VDI per la tecnologia delle camere bianche, si riunisce con il suo comitato, composto principalmente da rappresentanti dell'industria, almeno due volte all'anno, per esaminare, modificare se necessario e confrontare con il corrispondente internazionale ISO oltre 20 linee guida per la tecnologia delle camere bianche, la VDI 2083.

Norma di base ampliata con contaminazioni di particelle nanoscalari

Negli incontri recenti, il comitato tecnico VDI per la tecnologia delle camere bianche ha rilevato la necessità di estendere le camere bianche e le aree controllate dal punto di vista della purezza sotto 0,1 micrometri fino a raggiungere il livello nanoscalare a una cifra. Il motivo è che le larghezze strutturali nel settore dei semiconduttori e della nanotecnologia continuano a ridursi. «Per la produzione di microchip sono necessari componenti sempre più piccoli. Di conseguenza, anche le dimensioni delle contaminazioni di particelle che devono essere controllate diminuiscono», spiega Gommel. La norma VDI 2083/1, considerata dall'esperto come il «nave madre» delle norme VDI per la tecnologia delle camere bianche, copre dimensioni di particelle da 0,1 a 5,0 micrometri. La nuova norma, in uscita a breve, VDI 2081/1.1, si riferisce invece a contaminazioni molto più piccole, nell'intervallo di 5-100 nanometri. A tal fine, il comitato VDI ha sviluppato un nuovo sistema di classificazione che definisce limiti per il rispetto di specifiche di prodotto e di processo. Sono state anche stabilite tecniche di misurazione e un procedimento per la caratterizzazione di aree pure e strumenti di lavoro. Entro la fine dell'anno, la nuova direttiva dovrebbe essere approvata. Nei suoi interventi del 18 ottobre a Cleanzone e Lounges on Tour, Gommel presenterà le novità.

Nuovo metodo di calcolo per determinare il tempo di desorbimento di H2O2

Un altro ambito affrontato dal comitato tecnico VDI per la tecnologia delle camere bianche è la cinetica di desorbimento, ovvero la decomposizione del perossido di idrogeno (H2O2) dopo il trattamento delle superfici in aree controllate dal punto di vista della purezza. Per mantenere prodotti e superfici critiche per la purezza, ad esempio nell'industria farmaceutica o nella tecnologia medica, come nella produzione di compresse o impianti, privi di contaminazioni, le camere bianche devono essere sterilizzate durante la notte. Questo spesso avviene mediante vaporizzazione di perossido di idrogeno, che uccide i microrganismi. Tuttavia, concentrazioni elevate di H2O2 sono dannose per l'uomo e non devono essere inalate. Pertanto, le camere vengono ventilate dopo la sterilizzazione finché la concentrazione di H2O2 non scende a livelli non critici. Tuttavia, il gas aderisce alle superfici, rallentando la decomposizione e ritardando la ripresa delle attività produttive in camera bianca. Per questo motivo, l'Istituto Fraunhofer IPA ha sviluppato un procedimento per determinare il tempo di dimezzamento della decomposizione di H2O2. «In questo modo, gli utenti sanno quando possono riprendere la produzione», sottolinea Gommel. Il nuovo algoritmo di calcolo è stato integrato nella direttiva VDI 2083/20. Il 18 ottobre, l'esperto IPA Dr. Markus Keller presenterà pubblicamente il procedimento.

Da una semplice valutazione dell'aria a specifiche contaminazioni

In comitati e associazioni industriali, il Fraunhofer IPA lavora anche per armonizzare i vari regolamenti sulla tecnologia delle camere bianche e di purezza. Oltre alla serie di linee guida VDI 2083, per gli attori delle camere bianche sono valide le norme internazionali ISO 14644 e l'ECSS nel settore aerospaziale. Per le contaminazioni trasportate dall'aria, si osserva una tendenza: non si valuta più solo l'ambiente della camera bianca come mezzo, ma si pone sempre più attenzione ai prodotti e ai loro requisiti specifici di pulizia. «In passato, le norme si concentravano solo sulla purezza dell'aria; oggi, forniscono già indicazioni concrete sui limiti di pulizia delle superfici, le specifiche dei componenti o le condizioni ambientali di produzione. Ciò riguarda aspetti particellari, chimici, filmici e microbiologici, come richiesto per i processi produttivi, ad esempio nella produzione di satelliti, componenti automobilistici o impianti», conferma Gommel. Dettagli saranno illustrati da Gommel il 18 ottobre a Lounges on Tour.