Optimaal aangepaste oplossingen voor precisie- en high-purity toepassingen

In tal van sectoren worden de reinheidseisen voor hightech componenten steeds strenger, of het nu om millimeters kleine verbindingselementen, complexe precisieoptiek of metersgrote installatiecomponenten gaat. Hoewel de concrete specificaties variëren afhankelijk van het onderdeel, de industriesector en het toepassingsgebied, is het meestal niet mogelijk om met klassieke reinigingssystemen het resultaat te bereiken dat noodzakelijk is voor een stabiele productkwaliteit. Ecoclean heeft jarenlang ervaring als aanbieder van oplossingen voor precisie- en high-purity toepassingen en blijft zich consequent inzetten voor de ontwikkeling van reinigingssystemen, -methodes en -processen voor deze sector, onder andere met speciaal ontworpen uitrustingspakketten.

In branches zoals de toeleveringsindustrie voor halfgeleiders, de optische en opto- elektronische industrie, de dunne-laagtechnologie, de vacuüm-, laser- en analysetechnologie alsmede de medische technologie zijn de eisen waaraan de prestaties en bedrijfszekerheid van onderdelen en componenten moeten voldoen, enorm gestegen en nemen deze nog steeds toe. Dit heeft gevolgen voor de reiniging van componenten.

Strengere reinheidseisen door nieuwe producten en processen

Nieuwe ontwikkelingen op het vlak van onderdelen voor productie-installaties van halfgeleiders, ondere andere bij wafersteppers en -scanners voor EUV-lithografie, zorgen ervoor dat mechanische componenten niet alleen geometrisch steeds complexer kunnen zijn maar ook steeds groter en zwaarder. De diameters van deze werkstukken kunnen tegenwoordig tussen één millimeter en meer dan een meter variëren, en dit bereik blijft nog steeds groeien. Tegelijk neemt de verscheidenheid aan materialen toe. Bovendien worden de specificaties inzake deeltjesreinheid, filmisch- chemische, organische en anorganische reinheid steeds strenger. Een vergelijkbare situatie doet zich voor bij vacuümtechnische onderdelen die worden gebruikt in de UHV-, XHV- en UCV-sector, bijvoorbeeld in krachtige lasersystemen en hightech meet- en analyseapparatuur. Ook bij precisieoptische onderdelen zoals spiegels, lenzen, prisma’s en micro-optische onderdelen ontstaan nieuwe en uitdagende reinigingstaken als gevolg van de complexere geometrie en gewijzigde materialen. In de coatingtechnologie zijn door steeds efficiëntere processen zeer schone oppervlakken vereist. En dit ongeacht of componenten zoals machinewerktuigen, auto-onderdelen en optische producten voor of na het coaten moeten worden gereinigd.

Bepaling van de netheid op basis van de behoeften

Voor de reiniging van componenten leidt dit tot veeleisende taken, die zich over het gehele productieproces uitstrekken. De reinheidseisen variëren hierbij afhankelijk van het product, het toepassingsgebied en de onderneming. De specificaties voor de deeltjesreinheid, die bij precisie- en high-purity toepassingen tot in het nanometerbereik reiken, worden gewoonlijk bepaald aan de hand van de oppervlaktereinheidsklasse (ORK). De vereiste waarden voor de filmisch-chemische, organische en anorganische oppervlaktereinheid worden meestal bepaald op basis van individuele doelstellingen of fabrieksnormen, bijvoorbeeld via de ontgassingspercentages die worden opgemeten met massaspectrometers. Om deze taken efficiënt en duurzaam te kunnen uitvoeren in overeenstemming met de behoeften, dient men over uitgebreide technologische knowhow en kennis van de high-purity toepassingen en fysische verbanden te beschikken. Als ervaren totaalaanbieder van toekomstgerichte oplossingen voor precisie- en high-purity toepassingen heeft Ecoclean beide in huis. Dit is een garantie voor reinigingsoplossingen die qua ontwerp en uitrusting aan de vastgelegde eisen voldoen en waarmee het mogelijk is om op een stabiele manier de gedefinieerde reinheidsspecificaties te bereiken, tot en met de strengste eisen die er vandaag bestaan (bijvoorbeeld grade 1).

Keuze van het juiste reinigingsprocédé en de juiste systeemtechnologie

Belangrijke criteria bij de keuze van het optimale reinigingsprocédé en de optimale systeemtechnologie zijn de te bereiken reinheid, de te verwijderen verontreiniging alsmede het materiaal en de geometrie van het onderdeel. Op basis daarvan kan men bepalen welke en hoeveel processtappen er nodig zijn, en met welk reinigingsmedium en welk mechanisch systeem. Bij deze afweging spelen ook aspecten zoals de kwaliteit van het spoelmedium en de droogtechnologie net zo goed een rol als de reinheidsconforme behandeling van de onderdelen en de omgevingsvoorwaarden, zoals bijvoorbeeld de aansluiting op of integratie in een clean room.

Als de standaard „olie- en vetvrij“, bijvoorbeeld grade 4, als specificatie is vastgelegd, zijn hiervoor kostenefficiënte en compacte éénkamersystemen met een volledig vacuüm beschikbaar, waarvan de systeemtechnologie, mediumsturing en -bereiding alsmede de constructie speciaal zijn afgestemd op high-end reinigingstoepassingen. Met deze installaties, die met milieuvriendelijke oplosmiddelen of een watergebaseerde reiniging werken, kunnen ook voor geometrisch complexe componenten stabiele resultaten worden bereikt in overeenstemming met de eisen. Nuttig daarbij zijn de nagenoeg naar wens te combineren procesopties zoals injectie- vloeddebietwassen, spuit-, hogedruk-, onderdompelings-, ultrasoon- of megasoon- en plasmareiniging alsmede Ultrasoon Plus of Pulsated Pressure Cleaning (PPC). De voordelen die de media bieden, waaronder de mogelijkheid om verschillende materialen te reinigen, zorgen ervoor dat er in deze precisie- en high-purity toepassingen vaak gebruik wordt gemaakt van een gemodificeerd alcohol (gedeeltelijk polair oplosmiddel). De grens van de eisen die met deze installaties kunnen worden bereikt, is bijvoorbeeld grade 2. Vooral bij grote onderdelen bieden kamerreinigingssystemen voordelen door de geconcentreerde aanwezigheid van procesmechanismen zoals PPC-, ultrasoon- of megasoonreiniging en injectie-vloeddebietwassen in de proceskamer. Om deze systemen ook voor grade 2 of overeenkomstige reinheidsspecificaties te kunnen gebruiken, maakt Ecoclean met de EcoCvela-serie dubbelkamersystemen voor reinigingstoepassingen met watergebaseerde media. Naast de speciale high-purity uitrusting worden volledig gescheiden mediacircuits voor het reinigen en spoelen gebruikt, die ervoor zorgen dat het gedefinieerde reinigingsresultaat op een procesveilige en reproduceerbare manier wordt bereikt.

Als de reinigingstaken door een grote diversiteit aan materialen en/of strenge doorvoereisen of reinheidsspecificaties zoals grade 1 niet zijn op te lossen met een kamersysteem dat op relatief korte termijn leverbaar is, dient men gebruik te maken van een multibad-ultrasoonreinigingsinstallatie. Met de bestaande oplossingen van de modelseries UCMSmartLine of UCMPerformanceLine, die uit gestandaardiseerde modules bestaan, reikt de SBS Ecoclean Group ook hiervoor efficiënte oplossingen aan. Deze zijn eenvoudig op de betreffende taken af te stemmen en kunnen naar behoefte worden uitgebreid dankzij de ingebouwde elektro- en besturingstechnologie in de module voor de processtappen van het reinigen, spoelen, drogen, beladen en ontladen alsmede de uitrusting met een flexibel transportsysteem. Individueel ontworpen multibad-ultrasoonreinigingsinstallaties zoals de UCM HighLine worden gewoonlijk voor high-end toepassingen gebruikt, bijvoorbeeld in de toeleveringsindustrie voor halfgeleiders, laser- en optische industrie.

Procesontwikkeling en -ontwerp in het testcentrum

Welk systeemconcept het juiste is op het vlak van reinheid en economisch rendement wordt bepaald aan de hand van reinigingstests met originele componenten of proefstukken. Ecoclean beschikt hiervoor over een high-purity testcentrum. In dit centrum is een productspecifieke ontwikkeling van de reinigingsprocessen en procesparameters mogelijk, die als programma’s in de systeembesturing kunnen worden opgeslagen. Dit garandeert dat elk onderdeel met de goedgekeurde procesparameters wordt behandeld en dat de vereiste reinheid op een stabiele en reproduceerbare manier wordt bereikt. Bovendien kunnen alle relevante procesparameters worden bewaakt, gedocumenteerd en naar bovengeschikte systemen verstuurd.