Nettoyage de précision La stabilité de la propreté dans la production en série

de Auteure : Doris Schulz

Les exigences grandissantes en matière de propreté particulaire et filmique créent un besoin en solutions de nettoyage de précision dans les entreprises issues de plus en plus de secteurs industriels. Une transformation s'opère aussi dans les secteurs High purity tels que les fournisseurs de semi-conducteurs, l'optique et le génie biomédical.

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L'UCMSmartLine fournit une installation avec le choix de configuration sur une base de modules standardisés pour de nombreuses tâches de nettoyage de précision.
L'UCMSmartLine fournit une installation avec le choix de configuration sur une base de modules standardisés pour de nombreuses tâches de nettoyage de précision.
(Source : Ecoclean / UCM)

Pendant longtemps, l'industrie automobile a été considérée comme le chef de file des spécifications de propreté toujours plus strictes, en particulier pour la propreté particulaire. Dans le nettoyage de précision, ce sont les fabricants d'équipements de production pour l'industrie des semi-conducteurs qui jouent ce rôle de pilote. Le développement de la technologie EUV ( (à ultra-violets extrêmes) est à l'origine principale de cette évolution. Elle permet de produire des micropuces toujours plus puissantes, pouvant abriter plus de dix milliards de transistors d'à peine la taille d'un doigt.

La propreté à l'échelle du nanomètre et du pourcentage atomique

Il n'est donc pas surprenant que les spécifications relatives à la propreté des particules ultrafines relèvent de l'ordre du nanomètre. Les exigences en matière de contamination filmique sont également extrêmement strictes. Pour ce qui est du taux de dégazage des substances organiques et des liquides ainsi que des analyses de surface pour les résidus de substances inorganiques, les valeurs encore admissibles peuvent être de l'ordre du pourcentage atomique, selon la pièce. Concevoir les process et la technologie d'installation, en comprenant les logements des pièces et les conditions environnementales pour le nettoyage de ces composants, est l'une des principales compétences d'UCM AG, la division du groupe SBS Ecoclean spécialisée dans le nettoyage de précision, depuis de nombreuses années.

Les matières et la géométrie des pièces à nettoyer ainsi que le degré et le type de contamination sont le point de départ de la conception spécifique des installations et procédés multicuves de nettoyage à ultrasons. En raison des limites de dégazage parfois très strictes, une attention particulière est également accordée à la sélection des produits chimiques de nettoyage appropriés. Cela, tout comme tenir absolument compte des matériaux et des

procédés de fabrication utilisés dans la construction de l'installation de nettoyage, contribue à éviter la re-contamination et la contamination croisée.

Les nouveaux matériaux et procédés répondent aux besoins de l'optique

L'industrie optique connaît actuellement deux tendances qui entraînent une évolution des exigences en matière de nettoyage. D'une part, les composants optiques ronds et plans sont de plus en plus fabriqués en verres sensibles à l'acide. Selon la classe de résistance aux acides, les matériaux réagissent très différemment aux qualités d'eau de nettoyage et de rinçage utilisées dans le milieu aqueux, ce qui peut entraîner la corrosion du verre. Pour éviter cela, il est indispensable d'adapter la conception de l'installation de nettoyage et du système de régénération d'eau ainsi que les procédés. Il s'agit, entre autres, de respecter avec fiabilité les temps de séjour des composants en verre définis dans les programmes de nettoyage spécifiques aux pièces dans les différents bains et de permettre des exécutions priorisées si nécessaire. UCM assure cette mise en œuvre par sa technologie logicielle.

Dans le domaine de l'optique, de nouvelles tâches sont également créées à partir des composants à géométrie complexe avec des trous et des contre-dépouilles, par exemple pour les gyroscopes à laser en anneau en vitrocéramique comme le Zerodur. Les solutions de nettoyage pour ces composants doivent garantir un nettoyage interne fiable de ces géométries. Cela nécessite des logements de pièces adaptés qui permettent également des mouvements de rotation ou d'essorage pendant le process de nettoyage. En particulier pour les optiques avec des surfaces « super polies », un réglage parfait de la fréquence et de la puissance des ultrasons est nécessaire dès la conception du process afin d'éviter une modification de la rugosité de la surface. La vérification des process de nettoyage est effectuée, entre autres, par des procédures de mesure dans des laboratoires spécialisés où la rugosité de la surface peut être mesurée en angströms.

Les composants de fabrication additive et le nouveau règlement MDR

La fabrication additive permet d'énormes avancées dans le domaine du génie biomédical pour les soins individualisés des patients. Un critère essentiel ici est le nettoyage. Les composants fabriqués avec des process de fusion sur lit de poudre peuvent être dépoudrés après déballage par un process sec utilisant la technologie du vide, par exemple. Des systèmes d'immersion en chambre et en série sont disponibles pour le nettoyage à chimie humide à suivre. Au cours du process de nettoyage, les procédés d'ultrasons et de changement de pression, associés à un produit adapté, garantissent l'élimination des impuretés et des résidus de poudre, même dans les structures les plus fines et les géométries complexes. De nouveaux défis pour les entreprises du génie biomédical résultent également du MDR (Medical Device Regulation, règlement sur les dispositifs médicaux). En plus du résultat de nettoyage, les exigences sont aussi plus élevées en rapport avec la validation des process et la documentation ainsi que la traçabilité.

Solution spéciale ou conception modulaire de l'installation

Les applications de haute pureté dans l'industrie des semi-conducteurs, de l'optique, du génie biomédical et de l'industrie des lasers et capteurs nécessitent généralement des solutions process et de nettoyage conçues individuellement pour des salles propres adaptées. Pour les tâches de nettoyage de précision un peu moins exigeantes, qui concernent toujours plus de secteurs, UCM a développé une solution très flexible et rentable avec UCMSmartLine, la gamme d'installations à immersion en série à ultrasons. Elle est basée sur des modules standardisés comprenant une technologie électrique et de commande intégrée pour les étapes process de nettoyage, rinçage, séchage, chargement et déchargement, ainsi qu'un système de transport flexible. À partir de cette base, les systèmes de pré-nettoyage, de nettoyage intermédiaire et de nettoyage final peuvent être configurés et étendus selon les besoins. Généralement, les délais de livraison sont plus courts pour ces installations.

La solution qui répond le mieux à la tâche donnée en termes technique et économique peut être déterminée par des essais de nettoyage dans les centres d'essai de précision d'Ecoclean à Monschau et d'UCM à Rheineck, en Suisse.

MSM

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