Rozwiązanie wyzwań związanych z czyszczeniem w produkcji elektroniki i półprzewodników w sposób zrównoważony i efektywny

Indywidualne planowanie, dokumentacja i uruchomienie rozwiązania automatyzacyjnego dla systemu czyszczenia, a także jego integracja z istniejącymi liniami produkcyjnymi dopełniają ofertę firmy. (Zdjęcie: acp systems AG) / Customized planning, documentation, and commissioning of the automation solution for the cleaning system, as well as its integration into existing production lines, round off the company's range of services. (Photo: acp systems AG)

Skalowalny proces śnieżny quattroClean jest również stosowany do czyszczenia Front-Opening Unified Pods (FOUP), aby zapewnić czystość wafli w produkcji półprzewodników podczas ich przechowywania i transportu. (Zdjęcie: acp systems AG) / The scalable quattroClean snow jet process is also used for cleaning Front-Opening Unified Pods (FOUP) to ensure the cleanliness of wafers in semiconductor manufacturing during storage and transport. (Photo: acp systems AG)

Dla opracowania procesu i ustalenia optymalnych parametrów czyszczenia dostosowanych do konkretnego zastosowania, producent posiada własne laboratorium czystego pomieszczenia. (Zdjęcie: acp systems AG) / The manufacturer has its very own cleanroom technical center for designing processes and determining the optimal cleaning parameters for specific applications. (Photo: acp systems AG)

Trocka, oszczędzająca zasoby technologia strumienia śniegu quattroClean spełnia wysokie wymagania dotyczące czystości w produkcji elektroniki w sposób stabilny i powtarzalny. Oto zastosowanie z dziedziny medycyny, w którym czyszczony jest zarówno chip, jak i jego opakowanie. (Zdjęcie: acp systems AG) / The dry, resource-saving quattroClean snow jet technology meets the high cleanliness requirements in electronics manufacturing in a robust and reproducible manner. Here is an application from medical technology in which both a chip and its packaging are cleaned. (Photo: acp systems AG)

Produkcja elektroniki i półprzewodników stoi przed różnymi wyzwaniami: coraz mniejsze struktury, rosnące wymagania dotyczące gęstości mocy, niezawodności i bezpieczeństwa komponentów elektronicznych oraz nowe technologie produkcji, które wymagają wyższej precyzji i czystości technicznej. Postępujący niedobór wykwalifikowanej siły roboczej wzmacnia trend automatyzacji etapów pracy, w tym czyszczenia. Dodatkowo pojawiają się coraz surowsze wymogi dotyczące zrównoważonego rozwoju i zużycia zasobów. Sucha i skalowalna technologia strumieniowania śniegu quattroClean spełnia te różnorodne wymagania. Ta zrównoważona metoda czyszczenia nie wymaga wody ani energochłonnego suszenia i może być automatyzowana zgodnie z potrzebami.

Od smartfonów i urządzeń gospodarstwa domowego po samochody i produkty medyczne, aż po lotnictwo i kosmonautykę – półprzewodniki, układy scalone i mikroczipy stanowią podstawę nowoczesnych zastosowań. Podczas produkcji te komponenty przechodzą skomplikowane procesy, które z powodu rosnących wymagań dotyczących wydajności, jakości produktu i trwałości, a także nowych technologii produkcji, takich jak zaawansowane pakowanie, stają się coraz bardziej wymagające. I to nie tylko pod względem precyzji, ale także czystości technicznej, którą trzeba osiągnąć. Kryterium jest czystość wymaganej dla kolejnych etapów lub końcowego zastosowania. Limity dotyczące resztowej kontaminacji cząsteczkowej często sięgają poziomu submikrometra, a w przypadku filmowo-organicznych i nieorganicznych substancji nanolagen. Skalowalna technologia strumieniowania śniegu quattroClean firmy acp systems AG wykazuje stabilność i powtarzalność w seryjnej produkcji, spełniając te ekstremalne wymagania czystości. Dotyczy to różnych zastosowań, zarówno pełnych powierzchniowych, jak i częściowych, takich jak usuwanie resztek topnika, pozostałości lutowniczych i najmniejszych cząstek, cięcie wafli, czyszczenie PCB, masek, obrazów (np. czujników CCD lub CMOS) i optyk do naświetlania, zarówno przed, jak i po procesie bondingu.

Sucho – oszczędne w zasoby i wydajne

W przeciwieństwie do wciąż powszechnego chemicznego mycia mokrego, które oprócz wody lub rozpuszczalników wymaga także energochłonnego suszenia, proces z technologią quattroClean odbywa się w sposób suchy. Jako medium czyszczące używa się płynnego dwutlenku węgla, który pochodzi z recyklingu chemicznych procesów produkcyjnych i produkcji energii z biomasy, i jest odpowiednio przetworzony. Jest on przepuszczany przez elastyczną, bezzużyciową dwuskładnikową dyszę pierścieniową i rozpręża się przy wylocie do drobnych kryształków śniegu. Te są skupiane przez oddzielny, pierścieniowy strumień powietrza sprężonego i przyspieszane do prędkości naddźwiękowej. Gdy dobrze skupiony strumień śniegu z powietrzem uderza w powierzchnię do czyszczenia, dochodzi do połączenia efektów termicznych, mechanicznych, rozpuszczalnikowych i sublimacji, na których opiera się działanie czyszczące. Kryształowy dwutlenek węgla sublimuje podczas procesu całkowicie, pozostawiając czyste, suche powierzchnie. Usunięte zanieczyszczenia są odsysane razem z gazem procesowym, co zapobiega ponownemu zanieczyszczeniu elementów i środowiska.

Aby podkreślić wkład w zrównoważony rozwój, metoda quattroClean została certyfikowana w połączeniu z gazem procesowym Linde Green Screen. Certyfikat potwierdza, że w medium czyszczącym nie znajdują się substancje chemiczne szkodliwe dla ludzi i środowiska, szczególnie w produkcji elektroniki.

Dostosowane do czystych środowisk

Rozwiązanie czyszczące jest optymalnie dopasowane przez acp systems do konkretnego zadania, wymagań przedsiębiorstwa i sytuacji produkcyjnej. Firma projektuje na podstawie standardowych modułów istniejące urządzenia lub indywidualnie zaprojektowane systemy. Do zastosowań w czystych pomieszczeniach rozwiązania czyszczące wykonane w całości ze stali nierdzewnej są dostosowane do odpowiednich klas czystości powietrza. Przy przygotowaniu mediów dla płynnego dwutlenku węgla można zapewnić czystość medium procesowego na poziomie 99,995 procent, a dla sprężonego powietrza jakość 1.2.1 zgodnie z ISO 8573-1:2010. Na przykład, aby spełnić wymagania w produkcji półprzewodników, do systemu zaopatrzenia w czyste media dla sprężonego powietrza (XCDA) można dodać separator gazu, który usuwa śladowe ilości substancji organicznych.

Zajmuje mało miejsca i może być automatyzowany zgodnie z potrzebami

Kolejną zaletą technologii quattroClean jest jej niewielki rozmiar i elastyczność w automatyzacji za pomocą robotów lub techniki liniowej, przy zachowaniu bardzo krótkich czasów cyklu. Producent urządzeń na życzenie przeprowadza indywidualne planowanie, dokumentację i uruchomienie automatycznego systemu czyszczenia, a także integrację z istniejącymi liniami produkcyjnymi – również dla materiałów elastycznych, takich jak elastyczne płytki drukowane. Rozwiązania wspomagane wizją maszynową umożliwiają precyzyjne automatyczne pozycjonowanie i kalibrację elementów w liniach produkcyjnych, a także dokładny monitoring i dokumentację procesu.

Projektowanie procesu w technikum czystym

Projektowanie procesu odbywa się w własnym technikum acp systems, które posiada czystość klasy ISO 7 z strefami do klasy 5 według ISO 14644-1. W tych warunkach produkcyjnych parametry procesu, takie jak objętościowe przepływy powietrza i dwutlenku węgla, liczba dysz strumieniowych, zakres i czas strumienia, są dostosowywane do konkretnej aplikacji, właściwości materiałów, usuwanych zanieczyszczeń i wymaganego poziomu czystości.

Sucha technologia strumieniowania śniegu quattroClean jest odpowiedzią na wyzwania związane z różnymi zadaniami czyszczenia w produkcji elektroniki. Po pierwsze, umożliwia stabilne, energooszczędne i oszczędne w zasoby uzyskanie wymaganej czystości komponentów elektronicznych, mechanicznych, optycznych i sensorów. Po drugie, odpowiada na potrzebę pełnej automatyzacji procesów produkcyjnych.