Alleen een cleanroom maakt producten niet schoon

Als het om industriële reinigingstechnologie gaat, worden toepassingen voor en in cleanrooms steeds vaker besproken – en niet alleen in de medische en semi-conductor industrie. Een cleanroom alleen maakt de zaken niet schoon. Het is simpelweg onderdeel van een complex totaalconcept.

De industrie is aan het veranderen. Hoewel sommige reinigingsprocessen momenteel voldoende lijken te zijn, bereiken ze geleidelijk aan de grenzen van hun mogelijkheden omdat ze geen rekening houden met bepaalde logische en analytische benaderingen in de gehele procesketen.

Verandering op alle niveaus

Om dit te begrijpen helpt het om even terug te blikken: in het verleden waren er klassieke taken, bijvoorbeeld op het gebied van de machinebouw of een aandrijflijn in de automobielindustrie. En aan de andere kant die met de hoogste reinheidseisen, gecombineerd met overeenkomstige regelgeving en validatie-eisen (bijvoorbeeld voor medische apparaten, optische systemen en bij de productie van wafers). Maar sinds 2019/2020 zijn deze twee onderdelen van de industriële reinigingstechnologie vrijwel naar elkaar toe gegroeid.

Bovendien zijn de raamwerkparameters veranderd:

De componenten zijn in hun oorspronkelijke staat vaak veel schoner dan de uitvoerkwaliteit van eerder bekende toepassingen (bijvoorbeeld in de klassieke automobiel-industrie).

De “nieuwe” verontreinigingen zijn vaak niet snel detecteerbaar of duidelijk herkenbaar.

De procesmedia (gasvormig of vloeibaar) hebben een directe invloed op de kwaliteit van de componenten in het totale proces en kunnen onder andere leiden tot de- of cross contamination.

Vereisten voor productie en verwerking

Om te voldoen aan de huidige reinheidseisen bij productie en assembly in een zeer schone omgeving, moeten ongewenste verontreiniging in de procesketen zo vroeg en systematisch mogelijk vóór de eindreiniging worden vermeden. Er is een verfijnde afstemming van de afzonderlijke aspecten nodig, met als doel een schoon oppervlak te verkrijgen voor de uiteindelijke assembly van het product.

In de praktijk

Nederland is een belangrijke vestigingsplaats voor Europese hoogwaardige technologie. De ASML Groep produceert daar onder meer EUV lithografiesystemen voor de halfgeleiderindustrie. Twee main suppliers uit deze omgeving van ASML wendden zich tot LPW omdat ze de productie moesten ombouwen van grade 4 naar grade 2 (met de optie van grade 1).

De klant LouwersHanique hield zich bezig met hoogwaardige glas- en metalen onderdelen. Bij AAE gaat het om een ​​groot aantal structurele componenten met een grote verscheidenheid aan complexiteit. In het tweede geval lag de focus op moeilijke geometrische vormen, waaronder doorlopende en blinde gaten met een diameter van 2 tot 6 mm (eventueel met schroefdraad) en gevoelige oppervlakken. Als eerste stap wilden beide klanten controleren of de reinheidskwaliteit mogelijk was zonder de componenten te beschadigen en hoe de- of cross contamination kon worden vermeden. Voorlopige tests door andere systeemfabrikanten hebben op dit vlak nog niet tot bevredigende resultaten geleid.

Dus hoe ga je verder? Vanaf het begin vond er intensieve co-engineering plaats. Dit vergt uitgebreide discussies over onder meer de processen, materialen met hun eigenschappen, hantering en de beoordeling van de eindkwaliteit. Elke afzonderlijke reinigingsstap, spoelen en vooral drogen, zijn getest en geëvalueerd op zijn positieve en negatieve invloed op het gewenste resultaat. Daarnaast is er de aansluiting op het voor- en vervolgproces. De overgang van productie omgeving naar de clean room moet vastgelegd, al tijdens het aankoopproces. Voorwaarde is openheid en vertrouwen in de betrokkenen partners die in staat zijn dit vernieuwde proces te implementeren in een bestaande productieomgeving.

Voor beide bedrijven werden klant specifieke oplossingen geïmplementeerd met uiteindelijk hetzelfde doel: het vereiste niveau van reinheid bereiken voor de daaropvolgende cleanroom toepassingen, terwijl de externe invloeden als gevolg van de omgevingsomstandigheden en de gebruikte mediums (lucht, water, chemicaliën) voortdurend worden verminderd.

De uitdaging van morgen

Toeleveranciers zullen in de toekomst nog meer aandacht moeten besteden aan de kwaliteit van de voorprocessen, hun eigen processen (reinigen/spoelen/drogen) en de relevante omgevingsparameters. Dit wordt bereikt door kwaliteitsgerichte monitoring en documenteren van resultaten. Afwijkingen worden direct gemeld en idealiter worden corrigerende maatregelen genomen, door de operator/kwaliteitsmanager of door het systeem zelf.

LPW pakt deze high-purity-opgave al meer dan 15 jaar aan en is een van de pioniers op het gebied van fijn- en ultrafijn reinigen van complexe geometrieën. Speciaal voor dit doel is in 2019 het cleanroom gebaseerde test- en servicecentrum (TDZ) ingericht, waarin het team van LPW Applications Engineering klanten ondersteunt bij de implementatie en optimalisatie van hun processen.

Infobox: Vereisten gisteren en vandaag

Tot nu toe lag de focus in de verspanende industrie vooral op deeltjesverontreiniging (metaal/niet-metaal), vezels en olie- en emulsieresiduen. Tegenwoordig hebben we het onder andere over organisch-anaorganische residuen, pigmentachtige onzuiverheden, algemene filmverontreiniging, toxische en biologische residuen of zelfs vervuiling op moleculair/atomair niveau.

LPW Reinigungssysteme GmbHIndustriestraße 19D – 72585 Riederich

Telefon: +49 (0)71 23 – 38 04-0

Telefax: +49 (0)71 23 – 38 04-19

E-Mail: info@lpw-reinigungssysteme.de

Internet: www.lpw-reinigungssysteme.dev