Hightech-onderdelen procesveilig en duurzaam reinigen in de cleanroom

Het residuüm dat ontstaat tijdens het wafersnijden met lasers wordt effectief verwijderd met behulp van de quattroClean sneeuwstraaltechnologie. De reinheid werd aangetoond met een digitale microscoop met markeringen met een buitendiameter van 0,4 mm. (Beeldbron: acp systems)

De interactie van de werkingsmechanismen van de quattroClean-sneeuwstraaltechnologie maakt het mogelijk om deeltjesverontreinigingen tot in het submicrometerbereik en de fijnste filmische contaminaties procesveilig en reproduceerbaar te verwijderen. (Beeldbron: acp systems) / Dankzij de interactie van de effecten van de quattroClean-sneeuwstraaltechnologie worden deeltjesverontreinigingen tot in het submicrometerbereik en de fijnste filmische contaminaties betrouwbaar en consistent verwijderd. (Fotocredit: acp systems)

De JetStation-HP, ontworpen en uitgerust voor gebruik in cleanrooms, is ontwikkeld voor flexibele reinigingstaken met de hoogste eisen aan de netheid. Hij wordt handmatig geladen en kan in volledig of gedeeltelijk geautomatiseerde modus als standalone-oplossing worden gebruikt. (Fotocredit: acp systems)

De procesuitvoering, waarbij alle procesparameters nauwkeurig worden afgestemd op de betreffende toepassing, materiaaleigenschappen, te verwijderen verontreinigingen en de vereiste reinheid, vindt plaats in het technisch centrum van acp systems. (Beeldbron: acp systems)

Het aantal onderdelen dat door strengere schoonheidspecificaties een reiniging in de cleanroom vereist, neemt voortdurend toe – en dat over talrijke sectoren heen. Bij deze taken, die zich meestal niet laten oplossen met klassieke reinigingsmethoden, maakt de duurzame quattroClean-sneeuwstraaltechnologie een behoeftegerichte, reproduceerbare, droge reiniging mogelijk. Het aan de cleanroomklasse aangepaste reinigingssysteem kan worden ontworpen voor een volledig geautomatiseerde en geïntegreerde werking in productielijnen, evenals als standalone-installatie die halfautomatisch of handmatig wordt bediend.

Particuliere schoonheidspecificaties tot in het submicrometergebied en extreem hoge filmische reinheidseisen maken in steeds meer industrieën een verplaatsing van reinigingsprocessen naar een schone of schone omgeving noodzakelijk. Daartoe behoren toepassingen zoals het reinigen van metalen en optische componenten, onder andere voor en na een coating, voor DUV- en EUV-technologie in de halfgeleiderleveranciersindustrie, evenals voor structuuronderdelen voor geostationaire satellieten in de ruimtevaarttechniek. Bij de productie van microchips moeten na het wafer-dicing met laser of diamantzaag sporen van smeerolie of zaagselresten worden verwijderd. In de sensortechniek en elektronica gaat het enerzijds om optieken en behuizingen voor bijvoorbeeld assistentiesystemen in voertuigen en smartphonecamera’s, die voor een blijvend foutloze werking zeer schoon moeten zijn. Anderzijds betreft het de reiniging van contactvlakken vóór het binden, evenals van elektronische componenten die al zijn voorzien van een montage, onder andere met beeldsensoren. Bij producten uit de medische technologie en farmaceutische industrie, zoals implantaten, instrumenten en Lab-on-Chip-oplossingen, hangt het veilige gebruik eveneens af van de onderdelenreiniging. Hoe verschillend deze reinigingsopdrachten ook zijn, de vandaag geëiste schoonheidspecificaties kunnen niet meer met de tot nu toe gebruikte methoden zoals perslucht-, borstels- of natchemische reiniging procesveilig worden bereikt.

Met sneeuw naar de hoogste reinheid

Met de schaalbare quattroClean-sneeuwstraaltechnologie biedt acp systems AG voor deze taken een cleanroomgeschikte en bewezen oplossing. De reiniging gebeurt droog met vloeibaar, klimaatneutraal CO2. Een essentieel element voor de betrouwbare reinigingsprestatie is de slijtagevrije tweefasige ringdüse, waardoor het kooldioxide wordt geleid. Bij het uitstromen uit de nozzle ontspant het tot fijne sneeuwdeeltjes. Deze worden gebundeld door een aparte persluchtmantelstraal en versneld tot supersonische snelheid. Bij het treffen van de goed te focussen reinigingsstraal op het te reinigen oppervlak zorgen de vier werkingsmechanismen (thermisch, mechanisch, oplosmiddel- en sublimatie-effect) van de quattroClean-sneeuwstraaltechnologie ervoor dat partikelverontreinigingen tot in het submicrometergebied en filmcontaminaties op eis worden verwijderd en reproduceerbaar.

Aangezien het kristallijne kooldioxide tijdens de reiniging volledig sublimeert, zijn de oppervlakken of onderdelen droog. Tegelijkertijd gebeurt de reiniging materiaalbesparend, zodat ook gevoelige, fijne en fijn gestructureerde oppervlakken kunnen worden behandeld.

Proces- en systeemontwerp garandeert reinigingsresultaat

Het procesontwerp voor een volledige of gedeeltelijke reiniging wordt in het technikum van acp systems uitgevoerd door tests. Daarbij worden alle procesparameters zoals volumestromen voor perslucht en kooldioxide, aantal straaldüsen, straalgebied en -tijd nauwkeurig afgestemd op de specifieke toepassing, de materiaaleigenschappen, de te verwijderen verontreinigingen en de vereiste reinheid. Ze kunnen als onderdeelgerichte reinigingsprogramma’s worden opgeslagen in de besturing van het systeem. Tijdens de reiniging wordt door een naadloze procesbewaking en -controle gegarandeerd dat elk onderdeel met de gevalideerde procesparameters wordt behandeld.

De uitvoering en uitrusting van de modulair opgebouwde reinigingssystemen worden aangepast aan de betreffende cleanroomklasse. Ze worden volledig uit roestvrij staal vervaardigd en beschikken over gladde, homogene oppervlakken. Het stromingsgeoptimaliseerde ontwerp van de proceskamer zorgt voor een snelle en gerichte afvoer van verwijderde verontreinigingen en het gesublimeerde kooldioxide via de geïntegreerde afzuiging. Een media-voorbereiding die is afgestemd op de taakstelling zorgt bovendien voor het voorkomen van kruis- en re-contaminaties.

Oplossingen voor geïntegreerde, halfautomatische en handmatige reiniging

Voor een optimale afstemming van de reinigingsoplossing op de specifieke eisen en productiesituatie biedt acp systems verschillende modulaire oplossingen en op maat gemaakte systemen. De compacte JetCell-HP is ontwikkeld voor flexibele, geautomatiseerde reiniging. De plug-and-play-reinigingscel kan eenvoudig worden geïntegreerd in gekoppelde productieomgevingen of als standalone-oplossing worden gebruikt. Ingebouwde interfaces maken de koppeling van het digitaal bedienbare reinigingssysteem aan de hogere besturingscomputer mogelijk. Alle bij de procesbewaking en -controle verzamelde gegevens kunnen automatisch worden vastgelegd en aan de besturingscomputer worden doorgegeven. Met de JetStation-HP is een gesloten reinigingscel beschikbaar voor halfautomatische of handmatige werking. Bij deze cleanroomgeschikte alternatieven is de volledige techniek voor het sneeuwstraalproces en de media-voorbereiding eveneens geïntegreerd in de slanke behuizing van het systeem. Voor de inbedrijfstelling hoeven alleen kooldioxide en perslucht te worden aangesloten.