Pour sécuriser une position future et concurrentielle sur le marché, de nombreuses entreprises restructurent leur offre de produits. La tendance va vers des solutions exigeantes pour les secteurs de haute technologie. Cela implique non seulement des exigences plus élevées en matière de précision des composants, mais aussi des exigences extrêmement strictes en matière de propreté particulaire et filmique, qui doivent être atteintes de manière fiable, économique et durable. Cela nécessite une approche modifiée du nettoyage ainsi qu'un regard critique sur l'ensemble de la chaîne de production et l'environnement de fabrication, ainsi qu'un partenaire expérimenté.
Dans le cadre de la transformation industrielle, de plus en plus d'entreprises misent sur la fabrication de produits et de composants de haute qualité avec de bonnes marges. L'accent est mis sur les secteurs de haute technologie, qui promettent également une demande stable grâce à la croissance à l'avenir. Les exigences de précision de fabrication très élevées dans ces secteurs industriels, par exemple l'industrie des semi-conducteurs, la fabrication électronique, la mobilité électrique, l'industrie optique et optoélectronique, la technologie des capteurs, la photonique, la technologie des couches minces, la technologie du vide, du laser et d'analyse, ainsi que l'aérospatiale, incluent la propreté des composants.
Et cela indépendamment de la nature des pièces électroniques à peine visibles, des éléments de connexion de taille millimétrique, des optiques de précision ou des composants structurels de plusieurs mètres, et des matériaux dont ils sont fabriqués.
Définir la propreté selon les besoins
Cette tendance pose des défis difficiles à la nettoyage des pièces. En effet, contrairement au nettoyage classique des pièces, où il s'agit généralement d'éliminer de plus grandes quantités de résidus de fabrication, tels que les copeaux et les médias de traitement, le nettoyage de précision et de haute pureté vise à éliminer les contaminations résiduelles minimales. Les spécifications de propreté particulaire vont jusqu'à la plage submicrométrique.
Pour les contaminations résiduelles filmique, selon le secteur, la pièce et son utilisation, jusqu'à des nanocouches de résidus organiques et inorganiques, de résidus ioniques et de restes de micro-organismes doivent être éliminés de manière fiable et reproductible. Dans les applications de haute pureté, par exemple, la fabrication de composants pour la lithographie EUV, des substances dites d'émission d'hydrogène (HIO) doivent également être prises en compte.
Les exigences à respecter lors du nettoyage concernant la propreté particulaire sont spécifiées par l'indication de la classe de propreté de surface correspondante (ORK) selon la norme EN ISO 14644-9 (SCP – propreté de surface par concentration de particules) ou la directive VDI correspondante 2083, feuille 9.1. La propreté de surface filmique, chimique, organique et inorganique est généralement définie par des spécifications individuelles ou des normes d'usine. S'y ajoutent éventuellement des taux d'émission qui sont évalués par des spectromètres de masse.
Ces tâches exigeantes nécessitent un partenaire en matière d'installation qui, d'une part, possède un savoir-faire technologique complet ainsi que des connaissances sur les applications et les relations physiques. D'autre part, il devrait avoir de l'expérience dans ce domaine de nettoyage et des possibilités de test appropriées pour des essais de nettoyage dans des conditions proches de la production. En tant que fournisseur complet expérimenté de solutions orientées vers l'avenir et disponibles dans le monde entier pour le nettoyage de précision et de haute pureté, Ecoclean répond à ces exigences.
Choisir les méthodes de nettoyage et la technologie des installations appropriées
Pour satisfaire ces spécifications de propreté très strictes de manière fiable, reproductible et durable, plusieurs étapes de nettoyage le long de la chaîne de fabrication sont généralement nécessaires. Lors du choix de la solution optimale pour le processus de nettoyage respectif, les questions suivantes jouent un rôle : De quel matériau est fabriquée la pièce ? Quelles sont la géométrie, les dimensions et le poids de la pièce ? Quelles contaminations doivent être éliminées ? Quelles exigences de propreté doivent être atteintes ? Quelle méthode de nettoyage et quelle chimie conviennent ?
Sur cette base, il est possible de déterminer quelles et combien d'étapes de nettoyage avec quel milieu et quelles technologies de procédé sont nécessaires. D'autres aspects à prendre en compte incluent la qualité requise du milieu de rinçage et la technologie de séchage appropriée, ainsi que la manipulation des pièces en fonction de la propreté et les conditions environnementales, par exemple le raccordement ou l'intégration dans une salle propre ou blanche.
Nettoyage le long de la chaîne de fabrication
La base d'un nettoyage de précision ou de haute pureté sont des pièces « sans huile et sans graisse ». Pour atteindre et maintenir ce niveau de propreté, un processus de nettoyage est effectué après les différentes étapes de traitement, telles que l'usinage, le formage, le meulage ou le polissage. L'effet du milieu de nettoyage utilisé est renforcé par différentes technologies de procédés, presque combinables à volonté, telles que le dégraissage à la vapeur, le nettoyage par pulvérisation, haute pression, immersion, ultrasons et méga-son, ainsi que le nettoyage par plasma, le lavage par injection, le nettoyage à pression pulsée (PPC) ou ultrasons Plus. Ces options de procédé garantissent que même pour des pièces géométriquement complexes, la propreté requise est atteinte de manière stable.
Pour les processus de nettoyage intermédiaire ou les pièces dont la spécification de propreté n'est pas trop stricte, des installations à une ou plusieurs chambres fonctionnant sous vide complet, telles que EcoCstretch ou EcoCvela, sont généralement utilisées, qui fonctionnent selon le milieu de traitement utilisé avec un solvant respectueux de l'environnement, par exemple un hydrocarbure ou un alcool modifié, ou un nettoyant à base d'eau adapté.
La conception, la technologie de l'installation, la gestion et le traitement des médias de ces installations sont spécifiquement adaptées aux applications de nettoyage de précision et de haute pureté. Grâce à la mécanique de procédé concentrée dans la chambre de travail, par exemple le lavage par injection, les ultrasons et le PPC, ce type d'installation offre également des avantages lors du nettoyage de grandes et complexes pièces.
Pour des pièces avec une grande diversité de matériaux, des exigences de débit élevées et/ou des spécifications de propreté strictes, les installations de nettoyage à ultrasons à plusieurs bains sont la solution optimale. En plus des systèmes de nettoyage conçus individuellement pour des applications haut de gamme, le constructeur d'installations propose avec les installations des séries UCMSmartLine et UCMPerformanceLine, composées de modules standardisés, une solution efficace. La technologie électrique et de contrôle est intégrée dans les modules respectifs pour les étapes de procédé de nettoyage, de rinçage, de séchage, de chargement et de déchargement, ainsi que pour le système de transport. Cela et l'équipement avec une mécanique de procédé adaptée, comme le PPC, permettent d'adapter les installations de manière optimale à la tâche respective. La possibilité d'une extension ultérieure du système de nettoyage assure la sécurité pour l'avenir face à des exigences accrues.
Centre de test pour la conception de processus ou nettoyage sous-traité
Le concept d'installation adapté à chaque application ainsi que le processus de nettoyage optimal sont déterminés par Ecoclean dans son propre centre de test haute pureté. Il dispose d'une salle blanche de classe 7 avec des zones de classe 6 ainsi que de différentes méthodes de mesure et d'analyse (par exemple, microscopie, analyse des gaz résiduels, lumière UV et mesure de fluorescence). En complément du développement spécifique aux produits des processus et paramètres de nettoyage, le constructeur d'installations utilise également le centre de test pour la réalisation de commandes de nettoyage sous-traitées.
Une station d'emballage pour les pièces nettoyées garantit que la propreté élevée obtenue parvient également au client.
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