Nowe normy VDI dotyczące technologii czystych pomieszczeń ustanowione

Fraunhofer IPA opracowuje różne regulaminy dla technologii czystych pomieszczeń. Ważne nowości zaprezentują eksperci na targach Cleanzone i Lounges on Tour. (© Zdjęcie: ISS DEBEOS Studios) / Fraunhofer IPA pomaga kształtować różne regulacje dla technologii czystych pomieszczeń. Eksperci przedstawią ważne nowe rozwiązania na targach Cleanzone i Lounges on Tour. (© Zdjęcie: ISS DEBEOS Studios)

Regelwerke są nieodzowne w technice czystości. Określają branżowo, jakie standardy czystości, metody kontroli czy graniczne wartości muszą być przestrzegane. Fraunhofer IPA angażuje się na całym świecie w gremia i kształtuje przełomowe regulaminy. O nowościach, takich jak rozszerzenie rodziny wytycznych VDI 2083 o kontaminację nanoskalową oraz metodę obliczeniową do określenia rozkładu nadtlenku wodoru, kinetykę desorpcji materiałów po ich odgazowaniu nadtlenkiem wodoru informują naukowcy na targach Cleanzone i Lounges on Tour od 17 do 18 października we Frankfurcie nad Menem.

Dr Udo Gommel, kierownik działu Reinstarnej i Mikroprodukcji, jest odpowiedzialny za ustanowienie regulaminów dla technologii czystości i czystości w kilku gremiach i stowarzyszeniach przemysłowych. Jako przewodniczący komisji VDI ds. technologii komór czystych, spotyka się ze swoim gremiem, głównie przedstawicielami przemysłu, co najmniej dwa razy w roku, aby sprawdzić, zmodyfikować w razie potrzeby i porównać z międzynarodowym odpowiednikiem normy ISO ponad 20 arkuszy wytycznych dla technologii komór czystych, VDI 2083.

Rozszerzenie normy podstawowej o nanoskalową kontaminację cząstek

Na ostatnich spotkaniach komisja VDI ds. technologii komór czystych stwierdziła konieczność rozszerzenia czystościowych obszarów kontrolowanych i komór czystych do zakresu poniżej 0,1 mikrometra, aż do nanoskali. Tło stanowi coraz mniejsze rozmiary struktur w branży półprzewodnikowej i nanotechnologii. „Do produkcji mikroczipów potrzebne są coraz mniejsze elementy. W związku z tym maleje także wielkość kontaminacji cząsteczkowych, które muszą być kontrolowane”, wyjaśnia Gommel. Normy VDI 2083/1, uważana przez ekspertów za „matkę” norm VDI dla technologii komór czystych, obejmuje cząstki od 0,1 do 5,0 mikrometra. Nowa, wkrótce wydana norma VDI 2081/1.1, odnosi się natomiast do znacznie mniejszych kontaminacji w zakresie od 5 do 100 nanometrów. W tym celu komisja VDI opracowała nowy system klasyfikacji, który określa graniczne wartości dla spełnienia specyfikacji produktowych i procesowych. W tym celu ustalono również techniki pomiarowe i metodę charakteryzacji obszarów czystych i środków operacyjnych. Nowa wytyczna ma zostać zatwierdzona pod koniec tego roku. Na swoich wykładach 18 października na Cleanzone i Lounges on Tour Gommel przedstawi te nowości.

Nowa metodologia obliczeniowa wyznacza czas desorpcji H2O2

Kolejnym tematem, którym zajęła się komisja VDI ds. technologii komór czystych, jest kinetyka desorpcji, czyli rozkład nadtlenku wodoru (H2O2) po jego aplikacji na powierzchnie w kontrolowanych obszarach czystości. Aby produkty i krytyczne powierzchnie czystościowe dla przemysłu farmaceutycznego lub medycznego, na przykład przy produkcji tabletek czy implantów, były wolne od kontaminacji, komory czyste muszą być sterylizowane na noc. Często odbywa się to przez odgazowanie ich nadtlenkiem wodoru, który zabija mikroorganizmy. Podwyższone stężenia H2O2 są jednak szkodliwe dla ludzi i nie powinny być wdychane. Dlatego po sterylizacji komory czyste są wietrzone do momentu, aż stężenie H2O2 spadnie do bezpiecznego poziomu. Gaz ten jednak przylega do powierzchni, co spowalnia rozkład i opóźnia wznowienie działalności produkcyjnej w komorze. Fraunhofer IPA opracowało metodę pozwalającą wyznaczyć czas połowicznego rozkładu H2O2. „Dzięki temu użytkownicy wiedzą, kiedy mogą wznowić produkcję”, podkreśla Gommel. Nowy algorytm obliczeniowy został zintegrowany z wytycznymi VDI 2083/20. Na Cleanzone 18 października ekspert IPA, dr Markus Keller, przedstawi tę metodę publiczności.

Od oceny powietrza do specyficznych kontaminacji

Fraunhofer IPA pracuje także w gremiach i stowarzyszeniach przemysłowych nad ujednoliceniem różnych regulaminów dotyczących technologii czystości i komór czystych. Oprócz serii wytycznych VDI 2083 obowiązują międzynarodowe normy ISO 14644 oraz ECSS dla sektora lotnictwa i kosmonautyki. W przypadku kontaminacji unoszących się w powietrzu trend jest taki, że nie ocenia się już tylko środowiska komory czystej jako narzędzia, ale coraz bardziej skupia się na produktach i ich specyficznych wymaganiach czystościowych. „Dawniej normy dotyczyły tylko czystości powietrza, dziś użytkownik otrzymuje konkretne wytyczne dotyczące czystości powierzchni, specyfikacji elementów czy warunków produkcji. Dotyczy to aspektów cząsteczkowych, chemicznych, filmowych i mikrobiologicznych, które są potrzebne w procesach produkcyjnych, na przykład przy wytwarzaniu satelitów, części samochodowych czy implantów”, potwierdza Gommel. Szczegóły wyjaśnia on 18 października na Lounges on Tour.