SPECIAL Teilereinigung Die Anforderungen an die Bauteilreinheit in der Industrie steigen immer mehr High-Purity-Reinigung rückt in den Fokus High Purity ist ein Begriff, der immer häufiger in der Bauteilreinigung verwendet wird. Da keine allgemeingültige Definition existiert, welche Voraussetzungen und Anforderungen dabei zu erfüllen sind, unterscheiden sich die Spezifikationen von Branche zu Branche. Grundsätzlich geht es darum, eine sehr hohe Bauteilreinheit zu erzeugen, wobei neben der eigentlichen Reinigungslösung die gesamte Prozesskette sowie die Umgebungsbedingungen im Fokus stehen. Autorin: Doris Schulz Treff für Reinigungsprofis Die Parts2clean, internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung, findet vom 26. bis 28 September 2023 auf dem Stuttgarter Messegelände statt. Sie ermöglicht umfassende Informationen über Reinigungssysteme, alternative Reinigungstechniken, Reinigungsmedien, Reinraumtechnik, Qualitätssicherungs- und Prüfverfahren, Reinigungs- und Transportbehältnisse, Entsorgung und Wiederaufbereitung von Prozessmedien, Handling und Automation, Dienstleistung, Beratung, Forschung und Fachliteratur. Viel Know-how über unterschiedliche Themen zur Reinigung vermittelt auch das dreitägige Fachforum (www.parts2clean.de) Neben der eigentlichen Reinigung spielen in der High-Purity-, Feinst- und Präzisionsreinigung Faktoren wie optimal auf Reinheit ausgelegte Fertigungsabläufe sowie eine an die Sauberkeitsanforderungen angepasste Umgebung eine entscheidende Rolle. Bild: LPW Reinigungssysteme fahrt sowie Medizin- und Pharmatechnik immer öfter der Begriff High Purity-Reinigung verwendet – häufig als Synonym für Feinst- und Präzisionsreinigung. Unterschiedliche Bauteile, Branchen und Anforderungen Die Termini sind eng miteinander verwandt. Denn bei allen sind sehr hohe Level an partikulärer Sauberkeit, zum Teil bis in den Na- ■■■■■■ Die in vielen Branchen enorm gestiegenen und weiter steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Komponenten und Bauteilen wirken sich auch auf die Teilereinigung aus. So wird in Industriebereichen wie der Halbleiter-Zulieferindustrie, Elektronikfertigung, E-Mobility, optischen und optoelektronischen Industrie, Sensortechnik, Photonik, Dünnschichttechnologie, Vakuum-, Laser- und Analysetechnik, Luft- und Raumnometer-Bereich, und extrem strenge Vorgaben hinsichtlich filmischer Restkontaminationen zu erfüllen. Und doch gibt es Unterschiede. So wird High Purity häufig im Zusammenhang mit der Halbleiter-Zulieferindustrie, unter anderem der Herstellung von Komponenten für die EUV-Lithographie, sowie in der Hochvakuumtechnik (XHV, UHV und UCV) verwendet. Neben partikulären und filmisch-organischen sowie anorganischen Verunreinigungen, sind hier Hydrogen Induced Outgassing (HIO)-Stoffe beziehungsweise Elemente zu berücksichtigen. Das heißt, diese Stoffe dürfen weder im Bauteilwerkstoff noch in den Bearbeitungs- und Reinigungsmedien enthalten beziehungsweise auf der Oberfläche gereinigter Bauteile vorhanden sein. Denn selbst kleinste Mengen können im Vakuum ausgasen und zu Kreuzkontaminationen führen beziehungsweise den Vakuumdruck begrenzen. Dadurch wären die Voraussetzungen für eine einwandfreie Herstellung von beispielsweise Halbleitern und Mikrochips sowie Hightech- Sensor- und Analysesystemen nicht mehr ge- 110 September 2023
eispielsweise Bestandteile des Bearbeitungsmediums so in die Oberfläche eingearbeitet werden, dass sie nicht oder nicht ausreichend abgereinigt werden können. Entsprechend ausgelegte Anlagentechnik Mehrbad-Ultraschallreinigungsanlagen sind bei einer großen Materialvielfalt, hohen Durchsatzanforderungen und Sauberkeitsspezifikationen durch beliebig kombinierbare Reinigungs- und Spülstationen eine optimale Lösung. Bild: UCM geben. In der Präzisions- und Feinstreinigung gibt es diese Anforderung üblicherweise nicht. Die bei der Reinigung zu erfüllenden Vorgaben zur partikulären Sauberkeit erfolgen durch Angabe der entsprechenden Oberflächenreinheitsklasse (ORK). Die filmischchemische, organische und anorganische Oberflächenreinheit wird meist durch individuelle Spezifikationen beziehungsweise Werksnormen definiert. Hinzu kommen gegebenenfalls Ausgasungsraten, die über Massenspektrometer ausgewertet werden. Diese Vorgaben sind üblicherweise nicht allgemein zugänglich. Den gesamten Fertigungsprozess im Blick Diese anspruchsvollen Sauberkeitsvorgaben lassen sich nicht nur durch eine Reinigungsanlage allein erfüllen, hier liegt der Fokus noch deutlich stärker als bei klassischen Reinigungsaufgaben auf der gesamten Fertigungskette, einem sauberkeitsgerechten Teilehandling und den Umgebungsbedingungen. Ein Aspekt sind dabei die vorgelagerten Bearbeitungsprozesse. Sie müssen das Sauberkeitsziel der High-Purity-, Präzisionsoder Feinstreinigung unterstützen. Nicht gegeben ist dies bei einer Bearbeitung, bei der Zum Einsatz kommen sowohl mit flüssigen Medien betriebene Kammer- und Ultraschall-Mehrbadtauchanlagen mit angepasster Verfahrenstechnik und Trocknung als auch trockene Reinigungsverfahren wie die CO 2 -Schneestrahltechnologie, Plasmareinigungs- und Vakuum-Ausheizsysteme. Wesentliche Kriterien bei der Auswahl der geeigneten Reinigungstechnik sind die zu erzielende Sauberkeit, die zu entfernende Verunreinigung sowie Material und Geometrie des Bauteils. Auf dieser Basis lässt sich festlegen, welche und wie viele Prozessschritte mit welcher Technik erforderlich sind. Die optimale Lösung kann auch aus einer Kombination verschiedener Verfahren bestehen. Für die häufig geforderte Überwachung und Kontrolle der Prozessparameter stehen entsprechende Lösungen zur Verfügung. Unabhängig davon, welche Reinigungstechnik eingesetzt wird, müssen die Anlagen darauf ausgelegt sein, die hohe Sauberkeit zu erzielen sowie Re- und Kreuzkontaminationen zu vermeiden. Dies beinhaltet beispielsweise die Auswahl der Werkstoffe und Anlagenkomponenten ebenso wie die Verarbeitung. Schweißungen, Ecken und Kanten, an denen sich selbst minimale Schmutzmengen sammeln können, sind dabei kontraproduktiv. www.romai.de September 2023 111 Angetriebene Werkzeuge · Mehrspindelköpfe · Winkelköpfe · Schnelllaufspindeln
