Sempre più piccolo, sempre più fine, sempre più puro

Camera anecoica con luce gialla per il processo finale fotosensibile.

Sguardo attraverso la camera di carico dei materiali nella produzione multilayer.

CleanCell4.0® di camera bianca ISO5 completamente vetrata per il nuovo impianto di sputtering.

Scheda elettronica flessibile per l'uso in apparecchi acustici.

La Swiss GS Swiss PCB produce circuiti stampati per tecnologia medica ed elettronica, realizzati con materiali di base sottilissimi di soli 12 μm. Per poter produrre in futuro strutture ancora più piccole e precise, l'azienda high-tech ha investito in tre camere bianche CleanCell4.0®. I nuovi impianti sono stati installati senza smantellare le linee di produzione esistenti, consentendo così di continuare la produzione durante i lavori di ristrutturazione.

Componenti di dimensioni minime, appena visibili a occhio nudo, hanno portato negli ultimi anni a un progresso rapido nell'elettronica, permettendo dispositivi sempre più potenti. I circuiti stampati assicurano il funzionamento di cellulari, computer, automobili e aerei. Anche nella tecnologia medica, come ad esempio negli apparecchi acustici, i minuscoli componenti consentono un'elevata funzionalità della tecnologia in uno spazio molto ridotto.

GS Swiss PCB è specializzata nella produzione di circuiti miniaturizzati e si afferma in questo mercato molto competitivo con 170 dipendenti contro una forte concorrenza asiatica. Il successo dell'azienda svizzera high-tech si basa sulla garanzia di un'affidabilità molto elevata dei prodotti sensibili e su una produzione personalizzata con tempi di consegna brevi.

Tre nuove camere bianche per processi controllati

Per consentire lo sviluppo di componenti sensibili in strutture ancora più piccole, GS Swiss PCB ha investito in tre nuove camere bianche per diverse fasi del processo. Edgar Camenzind è vice responsabile di produzione e spiega l'importanza della tecnologia delle camere bianche per la qualità della produzione: «I processi critici nella produzione dei nostri circuiti altamente integrati avvengono in camere bianche. Ogni granello di polvere è un nemico e può causare scarti in produzione. Dobbiamo produrre in modo completamente controllato e senza contaminazioni. Questo è possibile solo con la tecnologia delle camere bianche. In futuro, vogliamo migliorare ulteriormente le strutture più fini e per questo abbiamo realizzato tre nuove camere bianche per diverse fasi del processo.»

Le tre nuove installazioni di GS Swiss PCB sono state progettate, realizzate e installate dal partner di lunga data SCHILLING ENGINEERING. Una grande sfida sono state le strette condizioni di spazio, che hanno richiesto soluzioni su misura. Per minimizzare i tempi di inattività della produzione, una parte dell'installazione delle camere bianche è stata eseguita senza smantellare le linee di produzione esistenti.

Sputtering in spazi ristretti

I processi di produzione delle schede sono molto specializzati e suddivisi in diverse aree. Novità presso GS Swiss PCB è il proprio impianto di sputtering, in cui viene rivestita la pellicola portatrice. La pellicola serve come materiale di base per tutte le fasi successive di lavorazione. Per il processo di sputtering è stato installato un sistema di camera bianca di 40 m² conforme alle classi ISO 5 e 6. Attraverso una soglia di materiale larga 1,50 m, dotata di una doppia anta a battente per carrelli elevatori, i materiali vengono introdotti nella camera bianca. Su richiesta dell'azienda svizzera, pareti, porte e passaggi della camera bianca sono completamente in vetro per consentire una vista ininterrotta dall'esterno all'area di lavoro. Una pianificazione particolare ha riguardato le condizioni di spazio estremamente limitate per il plenum del soffitto della camera bianca. Le unità di filtrazione e il sistema di ventilazione sono stati posizionati con precisione tra le tubazioni esistenti, per ottimizzare l'uso dello spazio ristretto.

Produzione di multilayer durante la costruzione della camera bianca

In un'altra fase del processo si producono circuiti multilayer rigidi, rigidi-flessibili e flessibili. Le sottilissime pellicole portatrici vengono collegate e pressate in più strati. Per questa fase è stato installato un sistema di camera bianca di 130 m² che soddisfa i requisiti delle classi ISO 7 e 8.

La produzione di multilayer non è stata interrotta durante la costruzione della camera bianca, ma è stata spostata di notte per evitare interruzioni eccessive. L'installazione del sistema di camera bianca è stata eseguita senza rimuovere le macchine, i nastri trasportatori e le connessioni della linea di produzione esistenti. Le pareti della camera bianca sono state posizionate davanti alle pareti e alle finestre dell'edificio esistente.

La produzione di multilayer è sotto la responsabilità di Edgar Camenzind. Il vice responsabile di produzione ricorda il periodo impegnativo dei lavori di costruzione: «La realizzazione delle camere bianche è stata una vera sfida. Per noi e anche per il team di Schilling Engineering. Durante i lavori di ristrutturazione abbiamo continuato a produrre a pieno ritmo. Per la produzione di multilayer e nel processo fotosensibile finale, le camere bianche sono state praticamente costruite intorno alla linea di produzione. Questo ha richiesto molta flessibilità e organizzazione da parte di tutti noi.»

Luce gialla per la produzione fotosensibile

In un'ultima fase del processo, viene applicato il rivestimento sulle schede e sui multilayer. Anche in questo caso, la produzione non deve essere contaminata da particelle a causa delle tolleranze molto strette e delle lavorazioni micrometriche. Altre superfici di 95 m² di camera bianca garantiscono la sicurezza nell'ultima fase di lavorazione. Sotto condizioni di classe ISO 5, i materiali vengono stampati, esposti, sviluppati e imballati. Alcune aree sono separate da tende di camera bianca. 25 filtri ad alte prestazioni, installati direttamente sui processi e con un'elevata frequenza di ricambio dell'aria (> 95 volte all'ora), assicurano una produzione senza contaminazioni delle strutture più fini.

Poiché durante la verniciatura la luce UV non deve raggiungere i materiali sensibili, è stata installata un'illuminazione speciale a luce gialla e le finestre e le porte di vetro della camera bianca sono state rivestite con pellicola gialla. Un'altra caratteristica sono i moduli murali in acciaio inossidabile, che facilitano le elevate esigenze di pulizia della produzione fotosensibile.

Buona pianificazione e percorsi brevi

Dopo alcuni mesi di pianificazione e costruzione in diverse fasi, tutte e tre le camere bianche di GS Swiss PCB sono state messe in funzione. Sono stati installati 277 m² di moduli a soffitto con barre luminose a LED e 58 unità di filtri-ventilatori. La costruzione modulare del sistema di camere bianche CleanCell4.0 prevede un'espansione futura delle strutture. Le camere sono state dotate del sistema di controllo e monitoraggio intelligente CRControl®, inclusa la supervisione. Anche l'allestimento conforme alle norme delle aree di accesso del personale e la qualificazione finale sono stati curati da Schilling Engineering. Edgar Camenzind è soddisfatto: «Il progetto delle camere bianche è andato molto bene. In realtà si trattava di più progetti con requisiti diversi. Una buona coordinazione con l'azienda delle camere bianche è stata fondamentale. Abbiamo sempre avuto un contatto diretto con Ute Schilling, che ha coordinato l'intero progetto. Percorsi brevi, sempre disponibili, un grande vantaggio.»

Il vice responsabile di produzione è soddisfatto del buon andamento delle camere bianche e soprattutto del fatto che la produzione sicura di circuiti personalizzati garantisce la funzionalità degli apparecchi acustici moderni e, di conseguenza, una migliore qualità della vita.