A mikron alatti világ tisztasága

Rendkívül sokoldalú ultrahangos rendszer mikrostruktúrák megbízható végső tisztításához

2016. december 06., kedd, 06:00

Címkék: dürr felület felülettisztítás oldószeres tisztítás optikai technológia tisztítástechnológia UCM AG ultrahangos tisztítás Zeiss

A mikroszerkezetek terén tapasztalható technológiai fejlődés és a nagyobb szubsztrátumok feldolgozásának igénye új tisztítórendszer üzembe állítását tette szükségessé a POG Präzisionsoptik Gera vállalatnál. Az UCM AG által javasolt megoldás az ügyfél tetszését is elnyerte. A berendezés mind a kezeletlen félvezető szeletek (waferek), mind a strukturált és bevonatolt szubsztrátumok tisztítására alkalmas. A tisztítási specifikáció által megkövetelt „maximum 1 µm részecskeméret” maradéktalanul teljesül.

Amikor 1991-ben bezárt a gerai (Németország) Zeiss Művek, az egykori menedzsment vezetői kivásárlás mellett döntött a környék hosszú hagyományokra épülő optikai gyártásának megőrzése és fejlesztése érdekében. Így jött létre a napjainkban már 140 alkalmazottat foglalkoztató POG Präzisionsoptik Gera GmbH. A cég az optikai ipar teljes spektrumát lefedő precíziós alkatrészeket, komponenseket és eszközöket fejleszt és gyárt. Az alkatrészeket a gépgyártás, a méréstechnika, az ipari képfeldolgozás, az orvosi ipar, a lézertechnika, a félvezetőgyártás és az űripar szereplői használják világszerte. A vállalat ezenkívül szabványosított és egyedi optikai mikrostruktúrák – hálórácsok, optikai rácsok, USAF tesztábrák, pontszerű rekeszek és kalibrációs célok gyártójaként is nemzetközi hírnevet vívott ki magának. Ebben a szegmensben a POG az összes fejlesztési és gyártási folyamatot házon belül képes elvégezni. „A közelmúltban bővítettük a mikrostruktúrák gyártási kapacitását, így az általunk kínált technológiai lehetőségek tárháza, illetve a szubsztrátumok mérete is megnövekedett. Mindehhez pedig egy olyan rendszerre is szükségünk volt, amely elvégzi a termékek végső tisztítási műveleteit” – jelentette ki Jan Schubach, a POG egyik ügyvezető igazgatója.

A mikrostrukturált szubsztrátumok felületi szerkezete bizonyos esetekben mindössze 2 µm mérettartományú, ezért a tisztítási specifikáció 1 µm maximális részecskeméretet ír elő (Forrás: POG Präzisionsoptik Gera GmbH)

A cél a makulátlan tisztaság elérése

A POG optikai mikrostruktúrái főleg B 270 üvegből és kvarcüvegből, valamint kerámia- és üvegkerámia szubsztrátumokból készülnek. A port, polírozószer-maradványokat és ujjlenyomatokat eltávolító tisztítás elengedhetetlen mind a kezeletlen, mind a már strukturált és bevonatolt szubsztrátumok esetében. Mivel a mikrostrukturált szubsztrátumok felületi szerkezete bizonyos esetekben mindössze 2 µm mérettartományú, ezért a tisztítási specifikáció 1 µm maximális részecskeméretet ír elő. Ehhez a rendkívül igényes tisztítási folyamathoz a POG külső tanácsadókkal és berendezésgyártókkal történő egyeztetések után egyedi megoldást fejlesztett ki.

A mikrostuktúrák, például a képen látható vizsgálati lencserendszerek tisztításához a POG egy új ultrahangos, ultrafinom tisztítórendszert fejlesztett ki (Forrás: POG Präzisionsoptik Gera GmbH)

Több alkatrészmosó helyett egyetlen sokoldalú tisztítórendszer

„Különböző tisztítási koncepciókat vizsgáltunk meg a tisztítómaszkoktól kezdve egészen a félvezetőipar számára végzett specifikus szubsztrátumkonfigurációig. Mindegyik koncepció szerint három különböző rendszerre lett volna szükségünk a feladat elvégzéséhez. Ennek hatására vettük fel a kapcsolatot az UCM vállalattal, amely már korábban is szállított nekünk egy tisztítórendszert, és egy másik projekt kapcsán a tanácsadónk is jó tapasztalatokat szerzett róla – magyarázta Jan Schubach. A Dürr Ecoclean Group tagjának számító svájci UCM AG a megrendelővel és a tanácsadóval közösen dolgozta ki és adaptálta a megfelelő tisztítási koncepciót. – Az UCM nagyon rugalmasan valósította meg elképzeléseinket, nagyban támaszkodva saját, az optikai termékek tisztítási folyamataiban szerzett széles körű tapasztalataira.”

Az új ultrahangos tisztítórendszer összesen 11 állomásból áll, beleértve a hét merítőtartályt is. Az állomásokat a következő műveleti lépésekre tervezték: nedves berakodás, tisztítás multifrekvenciás (40 és 80 kHz) ultrahanggal, nagyfrekvenciás (úgynevezett megasonic) tisztítás, öblítés, finomöblítés, infravörös szárítás indexálható szállítószalagon és kirakodás.

A rendszer összesen 11 állomásból áll, beleértve hét tartályt a rugalmasan választható tisztítási és öblítési műveletekhez (Forrás: POG Präzisionsoptik Gera GmbH)

A nedves berakodási folyamat és minden tisztítási és öblítési művelet ioncserélt vízzel történik. A tisztítóprogramtól függően az öblítőfolyadék vezérlőhurokban, elvezetéses módszerben vagy különálló csatornába juttatva kerül felhasználásra. Ez a módszer hozzájárul a magas tisztítási minőség eléréséhez, valamint az UCM által minden tartályra kifejlesztett négyoldali túlcsordulás funkcióhoz. A tisztító- vagy öblítőfolyadék alulról áramlik a tartályba, és minden oldalon a túlfolyókon keresztül jut ki. Ennek eredményeként a termékekről leválasztott idegen anyagok azonnal kikerülnek a tartályokból. Ezzel elkerülhető az alkatrészek kirakodás közbeni újraszennyeződése, valamint a tartályokban a szennyfészkek kialakulása. Ezen túlmenően a szubsztrátumok kezelése is nagyon alapossá és egyenletessé válik.

A merítőtartályoknak van egy másik különleges konstrukciós jellegzetességük is. A tartályokba nagy nyomáson szivattyúzott víz turbulenciát okoz, ami az alkatrész mozgásával egyetemben ultrahangos kezelés nélkül is elegendő lehet a szubsztrátum öblítéses tisztítására. A mechanikus felszereltség és a vezérlés azonban képes az ultrahangos rendszer integrálására is, így a felhasználó gyorsan és rugalmasan reagálhat a később felmerülő műszaki igényekre.

A rendkívül sokoldalú tisztítórendszert tisztatérben helyezik üzembe a kezeletlen, illetve a már strukturált és bevonatolt szubsztrátumok tisztítására (Forrás: POG Präzisionsoptik Gera GmbH)

Teljesen automatikus tisztítás tisztatérben

A tisztítórendszert tisztatérben helyezték üzembe. Az akár 20-25 cm méretű szubsztrátumokat speciális tálcákon, manuálisan helyezik a gépbe. A gépkezelő ezután kiválasztja a megfelelő alkatrész-specifikus tisztítási programot, amit a vezérlés tárol. A program meghatározza, hogy mely állomásokra van szükség, és tartályonként milyen tisztítási paraméterek – ultrahang-teljesítmény és frekvencia, műveleti idő – kerüljenek beállításra. Az előre definiált műveleti időtartam pontos végrehajtása érdekében a rugalmas rendszer „elsőbbségi idők” inputot támogat. „Jelenleg 10 programot használunk a különböző szubsztrátumok kezelésére, és már a kezdetektől kimagasló eredményeket értünk el a tisztítási műveletekben. A tisztítórendszer zökkenőmentesen működik a 2015. márciusi átadás óta. Semmilyen gyermekbetegséggel nem találkoztunk, amelyek pedig jellemzően előfordulnak az ilyen komplex berendezések esetében” – tette hozzá Jan Schubach elégedetten.

Doris Schulz

www.durr-ecoclean.com

www.pog.eu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
MŰSZAKI ÁLLÁSBÖRZE




Média Partnerek