Endüstride temiz oda
Temiz oda teknolojisinin kökleri nükleer teknolojiye dayanmaktadır. Yarı iletken endüstrisi de çok temiz bir ortamda üretim ihtiyacını erken fark etmiştir. Ancak her şeyden önce, artan minyatürleştirme (katman kalınlıkları, yapı genişlikleri, işlevsel boyutlar) ve sürekli artan hassasiyet talepleri, diğer endüstrilerin çalışma ortamının temizliğini kontrol etmeleri için nedenlerdir. Sadece temiz bir çalışma ortamında üretim, temizlik açısından kritik süreçlerin yürütülmesini ve kontrol edilmesini mümkün kılar. Bu nedenle temiz oda teknolojisi, örneğin elektronik ve otomotiv endüstrileri gibi giderek daha fazla endüstriyel sektörde kullanılmaktadır.
Temiz oda teknolojisinde, uygun işletim ekipmanlarının kullanımına özellikle dikkat edilmelidir. Temiz odada kullanılan ekipmanın tüm bileşenleri, üretilecek ürün üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, kullanılan ekipmanın temiz odaya uygunluğu, gerekli kalitenin sağlanması için belirleyici bir özelliktir.
Temiz oda teknolojisinin temelleri
Bir temiz odada, havadaki partikülleri kontrol etmek için çeşitli önlemler (havalandırma teknolojisi, çalışan kıyafetleri, malzeme ve ekipman seçimi vb. Bu, çeşitli koruma hedeflerinin yerine getirilmesine hizmet eder. Uygulama alanına bağlı olarak, bu, ürünlerin veya süreçlerin korunmasını (ürün koruması) veya insanların veya çevrenin korunmasını (personel koruması) içerir.
Bir temiz odayı tanımlamak için belirlenen standart, DIN EN ISO 14644-1'e göre oluşan partiküllerin boyutu ve miktarıdır. Bunun temeli, endüstride uzun süre uluslararası olarak kullanılan ancak Kasım 2001'den bu yana resmi olarak artık geçerli olmayan ABD Federal Standardı 209E idi. Aşağıdaki tablolar, DIN EN ISO 16441-1'e göre her bir temiz oda sınıfında izin verilen maksimum partikül sayısını göstermektedir (ilk tablo partikül/cft biriminde, ikinci tablo partikül/m³ biriminde).
DIN EN ISO 14644-1 ve ABD Federal Standardı 209E Arasındaki Sınıf Eşiklerinin Karşılaştırılması:
| ISO sınıfı | İzin verilen maksimum konsantrasyonlar (partikül/cft) aşağıda gösterilen dikkate alınan miktarlara eşit veya daha yüksektir (yuvarlatılmış değerler) |
ABD Federal Standardı 209E |
|||||
| ≥ 0,1 µm | ≥ 0,2 µmv | ≥ 0,3 µm | ≥ 0,5 µm | ≥ 1,0 µm | ≥ 5,0 µm | ||
| 1 | 0,3 | * | * | * | * | * | - |
| 2 | 3 | 1 | * | * | * | * | - |
| 3 | 28 | 7 | 3 | 1 | * | * | 1 |
| 4 | 283 | 67 | 29 | 10 | 2 | * | 10 |
| 5 | 2.832 | 671 | 289 | 100 | 24 | 1 | 100 |
| 6 | 28.321 | 6.712 | 2.889 | 997 | 236 | 8 | 1.000 |
| 7 | * | * | * | 9.967 | 2.356 | 83 | 10.000 |
| 8 | * | * | * | 99.674 | 23.559 | 830 | 100.000 |
| 9 | * | * | * | 996.744 | 235.594 | 8.298 | - |
*Değerler sınıflandırma için temsili değildir
DIN EN ISO 14644-1 ve ABD Federal Standardı 209E Arasındaki Sınıf Eşiklerinin Karşılaştırılması:
| ISO sınıfı | İzin verilen maksimum konsantrasyonlar (partikül/m³), aşağıda gösterilen dikkate alınan miktarlara eşit veya daha yüksektir |
ABD Federal Standardı 209E |
|||||
| ≥ 0,1 µm | ≥ 0,2 µmv | ≥ 0,3 µm | ≥ 0,5 µm | ≥ 1,0 µm | ≥ 5,0 µm | ||
| 1 | 10 | * | * | * | * | * | - |
| 2 | 100 | 24 | 10 | * | * | * | - |
| 3 | 1.000 | 237 | 102 | 35 | * | * | 1 |
| 4 | 10.000 | 2.370 | 1.020 | 352 | 83 | * | 10 |
| 5 | 100.000 | 23.700 | 10.200 | 3.520 | 832 | * | 100 |
| 6 | 1.000.000 | 237.000 | 102.000 | 35.200 | 8.320 | 293 | 1.000 |
| 7 | * | * | * | 352.000 | 83.200 | 2.930 | 10.000 |
| 8 | * | * | * | 3.520.000 | 832.000 | 29.300 | 100.000 |
| 9 | * | * | * | 35.200.000 | 8.320.000 | 293.000 | - |
*Değerler sınıflandırma için temsili değildir
Temiz oda uygunluğunu kontrol etmek için test prosedürü
Tüm ürünler DIN EN ISO 14644-14 (eski adıyla VDI 2083 Sayfa 9.1) gerekliliklerine uygun olarak temiz oda uygunluğu açısından test edilir. Böyle bir ölçüm, ürünün sertifikalandırılacağı hedef uygunluktan en az bir sınıf daha iyi olan bir temiz odada (ISO 14644-1'e göre) gerçekleştirilmelidir. İstisna, sınıf 1 için amaçlanan bir uygunluktur.
Test nesnesi temiz test ortamına sokulduğunda herhangi bir müdahale edici partikülün ortaya çıkmaması için, önceden ultra saf su-izopropanol karışımı ile silme temizliğine tabi tutulur ve ultra saf basınçlı hava ile üflenir. Buna ek olarak, ürün sertifikasyon ölçümünden 24 saat önce temiz odada çalışır. Bu, önceki kirliliklerin giderilmesini, tribolojik olarak gerilmiş elemanların (sürtünme gerilimi) içeri girmesini ve sonraki ölçümün bundan etkilenmemesini sağlar.
Şimdi test nesnesi, olası partikül kaynaklarını belirlemek için bir optik partikül sayacı (OPS) yardımıyla analiz edilir. Ölçüm işlemi sırasında bu konumlara bir partikül probu takılır. Çoğu durumda, bu partikül kaynakları çalışma sırasında tribolojik strese maruz kalan yerlerde meydana gelir. Daha sonra yapılan ve 100 dakika süren kalifikasyon ölçümü sırasında her bir ölçüm noktası için partikül emisyonu belirlenir. ISO 14644-1 standardında açıklandığı gibi istatistiksel bir değerlendirme, test nesnesinin kullanılabileceği minimum hava saflık sınıfını tanımlamak için kullanılır.
Potansiyel olarak ortaya çıkan havadaki partiküllerin ölçek karşılaştırması:
| İyonlar | Moleküller | Makromoleküller | Mikropartiküller | Makropartiküller | |
| İle görülebilir | Taramalı elektron mikroskobu (SEM) | Mikroskop | Çıplak göz | ||
| Örnekler |
Atomik yarıçap Metal iyonları |
Şeker Herbisitler |
İs Virüsler Tütün dumanı |
Bakteriler Kırmızı kan hücreleri |
Polen Kum İnsan saçı Sis |
| Boyut [µm (LOG)] | 0,001 | 0,01 | 0,1-1,0 | 10 | 100-1.000 |
Temiz odada kullanım için uygun ürünler
Temiz odalarda kullanım için onaylanmış bileşenler, geniş vakum teknolojisi portföyünden çeşitli ürünleri içerir. Bu, çok çeşitli farklı proses gereksinimlerinin karşılanabileceği anlamına gelir. Test sonuçlarından, ürünlerin çoğunun çok temiz çalışma ortamlarında (DIN EN ISO 14644-1'e göre Sınıf 1'e kadar) herhangi bir ek önlem alınmadan kullanılabileceği açıktır.
Bir ekipman parçası seçerken, temiz odadaki gerçek konumuna yakından bakmak ve böylece gereksinimleri doğru yorumlamak çok önemlidir. Örneğin, laminer hava akışına sahip bir temiz alanda, tüm konumların hedeflenen ISO sınıfını karşılaması gerekmez. Düz dikey akış nedeniyle, uzamsal olarak iş parçasının altında veya ondan biraz uzakta bulunan partikül emisyon kaynaklarının genellikle iş parçası üzerinde çok az etkisi vardır.
Sertifikasyon Fraunhofer TESTED DEVICE® / Temiz Odaya Uygun Malzemeler (CSM®)
Stuttgart'taki Fraunhofer Üretim Mühendisliği ve Otomasyon Enstitüsü'nün (IPA) Temiz ve Mikro Üretim departmanı, ekipman ve malzemeleri temizlik ve temiz oda uygunluğu açısından bağımsız olarak test etmektedir. Bu testler DIN EN ISO 14644-1'e göre Sınıf 1'den 10 kat daha temiz olan bir temiz odada gerçekleştirilir. Sonuç olarak, ekipman ve/veya malzemeler TESTED DEVICE® veya CSM® test işareti ile sertifikalandırılır. Enstitü bu çalışmasında, temizlik ve temiz oda uygunluğu alanındaki 30 yılı aşkın deneyim ve bilgi birikiminden yararlanmaktadır.