Zawsze mniejszy, zawsze delikatniejszy, zawsze czystszy

Klasa czysta z żółtym światłem dla końcowego procesu fotouczulania.

Przejrzenie przez bramę materiałową do produkcji wielowarstwowej.

Vollverglaster ISO5-Reinraum CleanCell4.0® dla nowej linii do rozpylania.

Elastyczna płytka drukowana do zastosowania w aparatach słuchowych.

Szwajcarska firma GS Swiss PCB produkuje płytki obwodów drukowanych dla medycyny i elektroniki, wykonane z cienkich materiałów bazowych o grubości zaledwie 12 μm. Aby w przyszłości jeszcze bardziej zmniejszyć i precyzyjniej produkować najdrobniejsze struktury, firma high-tech zainwestowała w trzy czyste pomieszczenia CleanCell4.0®. Nowe systemy czystych pomieszczeń zostały zainstalowane bez konieczności rozbiórki istniejących linii produkcyjnych, dzięki czemu produkcja mogła trwać podczas przebudowy.

Najmniejsze elementy, które są niemal niewidoczne gołym okiem, przyczyniły się w ostatnich latach do szybkiego postępu w elektronice i umożliwiły tworzenie coraz bardziej wydajnych urządzeń. Płytki obwodów drukowanych zapewniają funkcjonalność telefonów komórkowych, komputerów, samochodów i samolotów. Również w medycynie, na przykład w aparatach słuchowych, te malutkie elementy umożliwiają wysoką funkcjonalność techniki na najmniejszej przestrzeni.

GS Swiss PCB specjalizuje się w produkcji miniaturowych płytek obwodów drukowanych i utrzymuje się na tym mocno konkurencyjnym rynku z 170 pracownikami, rywalizując z silną azjatycką konkurencją. Firma szwajcarska osiąga to dzięki zapewnieniu bardzo wysokiej niezawodności wrażliwych produktów oraz poprzez indywidualnie dostosowaną produkcję z krótkimi terminami dostaw.

Trzy nowe czyste pomieszczenia do kontrolowanych procesów

Aby umożliwić rozwój wrażliwych elementów w jeszcze mniejszych strukturach, GS Swiss PCB zainwestowała w trzy nowe czyste pomieszczenia do różnych etapów procesu. Edgar Camenzind, zastępca kierownika produkcji, wyjaśnia znaczenie technologii czystych pomieszczeń dla jakości produkcji: „Krytyczne procesy w produkcji naszych wysoko zintegrowanych płytek obwodów drukowanych odbywają się w czystych pomieszczeniach. Każda cząsteczka kurzu jest naszym wrogiem i prowadzi do odpadów w produkcji. Musimy produkować w pełni kontrolowany sposób i bez żadnego zanieczyszczenia. To możliwe tylko dzięki technologii czystych pomieszczeń. W przyszłości chcemy jeszcze bardziej udoskonalić nasze drobne struktury, dlatego od razu zbudowaliśmy trzy nowe czyste pomieszczenia do różnych etapów procesu.”

Trzy nowe systemy czystych pomieszczeń w GS Swiss PCB zostały zaprojektowane, wyprodukowane i zainstalowane przez długoletniego partnera w dziedzinie czystych pomieszczeń, firmę SCHILLING ENGINEERING. Dużym wyzwaniem były ograniczone warunki przestrzenne, które wymagały precyzyjnie dopasowanych rozwiązań. Aby zminimalizować przestoje w produkcji, część instalacji systemów czystych pomieszczeń została wykonana bez rozbiórki istniejących linii produkcyjnych.

Sputtering w ograniczonej przestrzeni

Procesy rozwoju produkcji płytek obwodów drukowanych są bardzo wyspecjalizowane i podzielone na różne dziedziny. Nowością w GS Swiss PCB jest własny system do sputterowania, w którym nakładana jest powłoka na folię nośną. Ta folia służy jako podstawa dla wszystkich kolejnych etapów obróbki. Do procesu sputterowania zainstalowano system czystego pomieszczenia o powierzchni 40 m², spełniający normy ISO klas 5 i 6. Materiały wprowadzane są do czystego pomieszczenia przez szeroką na 1,50 m bramę załadunkową z podwójnymi drzwiami obrotowymi, przeznaczoną dla wózków widłowych. Na życzenie firmy szwajcarskiej, ściany, drzwi i przejścia w czystym pomieszczeniu zostały w pełni oszklone, aby zapewnić nieograniczoną widoczność z zewnątrz do przestrzeni roboczej. Szczególnie wymagało to precyzyjnego planowania ze względu na bardzo ograniczoną przestrzeń na sufit. Filtry i system wentylacji zostały dokładnie rozmieszczone przez inżynierów z Schilling Engineering pomiędzy istniejącymi rurami, aby jak najlepiej wykorzystać dostępną przestrzeń.

Produkcja multilayerów podczas budowy czystego pomieszczenia

W kolejnym etapie powstają wielowarstwowe, sztywne, sztywno-elastyczne i elastyczne płytki obwodów drukowanych. Cienkie folie nośne łączone są w kilku warstwach i prasowane. Nowo zainstalowany system czystego pomieszczenia o powierzchni 130 m² spełnia normy ISO klas 7 i 8.

Produkcja multilayerów nie została wstrzymana podczas budowy czystego pomieszczenia, lecz przesunięta na noc, aby uniknąć poważnych przestojów. Instalacja systemu czystego pomieszczenia została wykonana bez konieczności demontażu istniejących maszyn, przenośników i podłączeń linii produkcyjnej. Ściany czystego pomieszczenia zostały ustawione przed ścianami i oknami istniejącego budynku.

Produkcja multilayerów jest pod opieką Edgara Camenzinda. Zastępca kierownika produkcji wspomina trudny czas budowy: „Budowa czystych pomieszczeń była dużym wyzwaniem. Zarówno dla nas, jak i dla zespołu Schilling Engineering. Podczas przebudowy produkowaliśmy na pełnych obrotach. Przy produkcji multilayerów i końcowym procesie fotochemicznym systemy czystych pomieszczeń były niemalże zbudowane wokół linii produkcyjnej. Wymagało to od nas dużej elastyczności i dobrej organizacji.”

Żółte światło dla fotochemicznej produkcji

W ostatnim etapie procesu na płytki obwodów drukowanych i multilayerów nakładany jest lakier. Również tutaj ze względu na niewielkie tolerancje i precyzyjne wykonanie, produkcja nie może być zanieczyszczona cząstkami. Dodatkowe 95 m² czystego pomieszczenia zapewnia bezpieczeństwo w końcowej obróbce. Pod warunkami normy ISO klasy 5, materiały są drukowane, naświetlane, rozwijane i pakowane. Poszczególne obszary są oddzielone od siebie za pomocą kurtyn czystych pomieszczeń. 25 wysokowydajnych filtrów, zainstalowanych bezpośrednio nad procesami, zapewnia wysoką wymianę powietrza (>95/h) i bezkontaminacyjną produkcję drobnych struktur.

Ponieważ podczas lakierowania nie może docierać do materiałów światło UV, zainstalowano specjalne oświetlenie żółtym światłem, a okna i drzwi szklane czystego pomieszczenia zostały pokryte folią żółtą. Kolejną specjalnością są moduły ścian z stali nierdzewnej, które ułatwiają spełnienie wysokich wymagań dotyczących czystości w fotochemicznej produkcji.

Dobra koordynacja i krótkie drogi

Po kilku miesiącach planowania i etapowej budowy wszystkie trzy czyste pomieszczenia GS Swiss PCB zostały uruchomione. Zainstalowano 277 m² modułów sufitowych z taśmami LED oraz 58 jednostek filtracyjno-wentylacyjnych. Modułowa konstrukcja systemu czystych pomieszczeń CleanCell4.0 przewiduje możliwość rozbudowy systemów. Pomieszczenia zostały wyposażone w inteligentny system sterowania i monitorowania CRControl® wraz z systemem monitoringu. Również czysto pomieszczeniowe urządzenia dla personelu i końcowa kwalifikacja zostały przeprowadzone przez Schilling Engineering. Edgar Camenzind cieszy się, że może znów skupić się wyłącznie na wymagającej produkcji multilayerów: „Projekt czystych pomieszczeń przebiegł naprawdę bardzo dobrze. To były właściwie kilka projektów o różnych wymaganiach. Dobra koordynacja z firmą od czystych pomieszczeń była niezwykle ważna. Mieliśmy zawsze bezpośredni kontakt z Ute Schilling, która koordynowała cały projekt. Krótkie drogi, zawsze dostępna, to duża zaleta.”

Zastępca kierownika produkcji cieszy się z bezproblemowego przebiegu prac w czystych pomieszczeniach i przede wszystkim z tego, że bezpieczna produkcja spersonalizowanych płytek obwodów drukowanych zapewnia funkcjonalność nowoczesnych aparatów słuchowych i tym samym podnosi jakość życia.