Najwyższa czystość – nie tylko proces sprzątania

W branżach wysokich technologii bardzo wysokie wymagania dotyczące precyzji produkcji obejmują również czystość elementów. Te czasami ekstremalnie rygorystyczne wytyczne wymagają odpowiednio zaprojektowanych procesów i urządzeń czyszczących oraz dostosowanego środowiska produkcyjnego. (Źródło obrazu: Ecoclean) / Specyfikacje dotyczące czystości cząstek rozszerzają się do zakresu submikrometrowego, a w przypadku zanieczyszczeń w postaci cienkich filmów, nawet nanolayerów organicznych i nieorganicznych pozostałości, na przykład, muszą być usuwane w sposób niezawodny i powtarzalny. (Źródło obrazu: Ecoclean)

Różne technologie procesowe, takie jak czyszczenie natryskowe i ultradźwiękowe, płukanie przez iniekcję oraz czyszczenie pulsacyjnym ciśnieniem (PPC), wzmacniają działanie medium czyszczącego i zapewniają szybkie oraz bezpieczne dla procesu usuwanie zanieczyszczeń również z trudno dostępnych geometrii elementów. (Źródło obrazu: Ecoclean) / Specyfikacje dotyczące czystości cząstek sięgają zakresu submikrometrowego, a w przypadku zanieczyszczeń w formie filmu, nawet nanolayerów organicznych i nieorganicznych pozostałości, na przykład, muszą być usunięte w sposób niezawodny i powtarzalny w procesie. (Źródło obrazu: Ecoclean)

W systemach komorowych, takich jak ten dwukomorowy system czyszczenia dla procesów opartych na wodzie, konstrukcja, technologia systemowa, przepływ mediów oraz ich obróbka są specjalnie dostosowane do specyficznych wymagań w zakresie czyszczenia ultra-drobnego i wysokiej czystości. (Źródło obrazu: Ecoclean)

W zależności od elementów do czyszczenia, konieczne jest ścisłe przestrzeganie określonych czasów przebywania w różnych kąpielach, co stawia bardzo wysokie wymagania wobec kontroli procesu. (Źródło obrazu: Ecoclean) / Depending on the workpieces to be cleaned, defined dwell times in the various baths must be strictly adhered to, which places very high demands on process control. (Image source: Ecoclean)

Ze względu na dużą różnorodność materiałów, wysokie wymagania dotyczące przepustowości i/lub rygorystyczne specyfikacje czystości, modułowe ultradźwiękowe systemy wielozbiornikowe można efektywnie dostosować do konkretnego zadania – nawet do integracji z pomieszczeniem czystym lub podłączenia do niego. (Źródło obrazu: Ecoclean)

Dla projektowania procesu i określenia parametrów procesu w warunkach zbliżonych do produkcyjnych dostępne jest Centrum Testowe Wysokiej Czystości z czystą izbą i różnymi metodami pomiarowymi i analitycznymi, w którym realizowane są również zlecenia na czyszczenie na zlecenie. (Źródło obrazu: Ecoclean)

Aby zapewnić sobie pozycję konkurencyjną i przyszłościową na rynku, liczne przedsiębiorstwa reorganizują swoją ofertę produktową. Trend zmierza ku zaawansowanym rozwiązaniom dla branż high-tech. Z tym związane są nie tylko wyższe wymagania dotyczące precyzji komponentów, lecz także ekstremalnie rygorystyczne wytyczne odnośnie czystości cząsteczkowej i filmowej, które muszą być osiągane w sposób bezpieczny dla procesu, ekonomiczny i zrównoważony. Wymaga to zmienionego podejścia do czyszczenia, krytycznego spojrzenia na cały łańcuch produkcyjny i otoczenie produkcji oraz doświadczonego partnera.

W ramach przemian przemysłowych coraz więcej firm stawia na produkcję wysokiej jakości produktów i komponentów z dobrymi marżami. Skupienie uwagi skierowane jest na branże high-tech, które w przyszłości obiecują stabilny popyt dzięki wzrostowi. W tych sektorach przemysłowych, takich jak przemysł dostawczy półprzewodników, produkcja elektroniki, elektromobilność, przemysł optyczny i optoelektroniczny, technologia czujników, fotonika, technologia cienkich warstw, technika próżniowa, laserowa i analityczna, lotnictwo i kosmonautyka, wysokie wymagania dotyczące precyzji produkcji obejmują czystość elementów. Bez względu na to, czy chodzi o niemal niewidoczne elementy elektroniczne, małe elementy łączące o wymiarach milimetrów, precyzyjne optyki czy duże komponenty strukturalne, oraz z jakich materiałów są wykonane.

Zdefiniować czystość odpowiednio do potrzeb

Ten trend stawia przed czyszczeniem elementów wyzwania. W przeciwieństwie do klasycznego czyszczenia elementów, gdzie zwykle konieczne jest usunięcie większych ilości pozostałości produkcyjnych, takich jak wióry czy media obróbki, w czyszczeniu precyzyjnym i wysokiej czystości chodzi o usunięcie minimalnych pozostałości zanieczyszczeń. Specyfikacje dotyczące czystości cząsteczkowej sięgają poziomu submikrometrowego. W przypadku filmowych zanieczyszczeń resztkowych, w zależności od branży, elementu i jego zastosowania, konieczne jest bezpieczne dla procesu i powtarzalne usunięcie do nanolayerów organicznych i nieorganicznych pozostałości, jonowych reszt, a także mikroorganizmów. W zastosowaniach wysokiej czystości, takich jak produkcja komponentów do litografii EUV, należy również uwzględnić tzw. substancje wywołujące odgazowanie wywołane wodorem (HIO).

Wymagania dotyczące czystości cząsteczkowej podczas czyszczenia są określane przez podanie odpowiedniej klasy czystości powierzchni (ORK) zgodnie z EN ISO 14644-9 (SCP – czystość powierzchniowa według koncentracji cząstek) lub odpowiednią dyrektywę VDI 2083, arkusz 9.1. Czystość powierzchniowa filmowa, chemiczna, organiczna i nieorganiczna jest zwykle definiowana przez indywidualne specyfikacje lub normy zakładowe. Dodatkowo mogą być brane pod uwagę wskaźniki odgazowania, które są oceniane za pomocą spektrometrii masowej.

Te wymagające zadania wymagają od partnera technologii, który z jednej strony dysponuje szeroką wiedzą technologiczną oraz znajomością zastosowań i zjawisk fizycznych. Z drugiej strony, powinien mieć doświadczenie w zakresie czyszczenia i możliwość przeprowadzania testów w warunkach zbliżonych do produkcyjnych. Jako doświadczony kompleksowy dostawca przyszłościowych i dostępnych na całym świecie rozwiązań do czyszczenia precyzyjnego i wysokiej czystości, Ecoclean spełnia te wymagania.

Dobór odpowiednich metod czyszczenia i technologii urządzeń

Aby sprostać tym bardzo rygorystycznym specyfikacjom czystości w sposób bezpieczny dla procesu, powtarzalny i zrównoważony, zwykle konieczne jest zastosowanie kilku etapów czyszczenia wzdłuż łańcucha produkcyjnego. Przy wyborze optymalnego rozwiązania dla danego procesu czyszczenia istotne są pytania: Z jakiego materiału wykonany jest element? Jakie są geometria, wymiary i masa elementu? Jakie zanieczyszczenia należy usunąć? Jakie wymogi dotyczące czystości muszą zostać spełnione? Jakie metody czyszczenia i chemia będą odpowiednie? Na tej podstawie można określić, które i ile etapów czyszczenia z jakimi mediami i technologiami jest konieczne. Dodatkowo brane są pod uwagę jakość środka myjącego oraz odpowiednia technologia suszenia, a także czystość obsługi elementów i warunki otoczenia, na przykład podłączenie lub integracja w czystym lub sterylnym pomieszczeniu.

Prace czyszczące wzdłuż łańcucha produkcyjnego

Podstawą do precyzyjnego lub wysokiej czystości czyszczenia są elementy „wolne od oleju i tłuszczu”. Aby osiągnąć i utrzymać ten poziom czystości, po różnych etapach obróbki, takich jak skrawanie, formowanie, szlifowanie czy polerowanie, przeprowadza się proces czyszczenia. Skuteczność używanego środka czyszczącego zapewniają różne, niemal dowolnie łączone technologie, takie jak odtłuszczanie parą, natrysk, wysokociśnieniowe, zanurzeniowe, ultradźwięki i megadźwięki, a także czyszczenie plazmowe, mycie iniekcyjne, Pulsed Pressure Cleaning (PPC) lub ultradźwięki plus. Te opcje technologiczne zapewniają stabilne osiągnięcie wymaganej czystości nawet na elementach o skomplikowanej geometrii.

W przypadku procesów czyszczenia pośredniego lub elementów, których wymogi czystości nie są tak rygorystyczne, zwykle stosuje się modułowe, w pełni próżniowe urządzenia jedno- lub wielokomorowe, takie jak EcoCstretch lub EcoCvela, które w zależności od używanego medium obróbczego mogą być zasilane ekologicznym rozpuszczalnikiem, np. węglowodorami lub zmodyfikowanym alkoholem, albo wodnym środkiem czyszczącym. Konstrukcja, technologia urządzenia, prowadzenie i przygotowanie mediów są specjalnie dostosowane do zastosowań precyzyjnego czyszczenia i wysokiej czystości. Dzięki skoncentrowanej mechanice procesu w komorze roboczej, takiej jak iniekcyjne mycie, ultradźwięki i PPC, ten typ urządzenia oferuje korzyści także przy czyszczeniu dużych i skomplikowanych elementów.

W przypadku elementów o dużej różnorodności materiałowej, wysokich wymogach przepustowości i/lub rygorystycznych wymogach czystości, optymalnym rozwiązaniem są wielostopniowe urządzenia ultradźwiękowe. Oprócz indywidualnie zaprojektowanych systemów czyszczących dla zastosowań wysokiej klasy, producent urządzeń oferuje efektywne rozwiązania w ramach serii modułowych UCMSmartLine i UCMPerformanceLine. Technologia elektryczna i sterowania jest zintegrowana z poszczególnymi modułami dla etapów czyszczenia, płukania, suszenia, załadunku i rozładunku oraz systemu transportowego. Dzięki temu i wyposażeniu w odpowiednią mechanikę procesową, taką jak PPC, urządzenia mogą być optymalnie dostosowane do konkretnego zadania. Na przyszłość zapewnia możliwość rozbudowy systemu czyszczenia, co gwarantuje bezpieczeństwo w obliczu rosnących wymagań.

Centrum testowe do doboru procesu lub czyszczenia na zlecenie

Ecoclean w własnym Centrum testowym wysokiej czystości ustala odpowiednią koncepcję urządzenia oraz optymalny proces czyszczenia dla danej aplikacji. Posiada ono klasę czystości 7 z strefami klasy 6 oraz różne metody pomiaru i analizy (np. mikroskopia, analiza gazów resztkowych, światło UV i pomiar fluorescencyjny). Uzupełniając rozwój procesów czyszczenia i parametrów, producent korzysta z Centrum testowego także do realizacji zleceń czyszczenia na zlecenie. Zapewnia to, że wysokie standardy czystości osiągnięte w procesie trafiają do klienta, również dzięki stacji pakowania czyszczonych elementów.