Wie onderdelen levert voor lithografiesystemen krijgt te maken met reinheidseisen die ver uitstijgen boven wat in een gemiddelde productieomgeving normaal is. ASML hanteert daarvoor een eigen indeling in reinheidsklassen voor componenten die in hun machines terechtkomen. Grade 4 is daar een van. ASML Grade 4 assembleren is daarmee geen aparte handeling aan het eind van de productie, maar een eis die door de hele keten heen doorwerkt, van materiaalkeuze en matrijsontwerp tot het moment waarop de doos dichtgaat.

Het verschil met een klassieke cleanroomklasse zit in het uitgangspunt. Een ISO-klasse zegt iets over de lucht in een ruimte en telt deeltjes per volume-eenheid. Een componentklasse zegt iets over het product zelf en over wat er aan of in dat product achterblijft. Dat kunnen deeltjes zijn, maar ook uitdampende stoffen, vetten, vingerafdrukken of residuen van een reinigingsmiddel. Een schone ruimte is dus een voorwaarde en geen bewijs.

Dat maakt de vraag voor een opdrachtgever concreter dan hij op het eerste gezicht lijkt. Niet “beschikt deze partij over een cleanroom”, maar “kan deze partij aantonen dat het onderdeel op elk moment in het proces binnen de gestelde grenzen bleef”. Hieronder staat wat zo’n eis in de praktijk van een toeleverancier verandert.

Wat ASML Grade 4 assembleren van het hele proces vraagt

Hoge reinheidseisen laten zich niet aan het eind van de lijn repareren. Een onderdeel dat vervuild uit de spuitgietafdeling komt, is met wassen zelden helemaal terug te brengen naar de gewenste staat. Zeker bij kunststoffen speelt mee dat vervuiling zich kan hechten of in het oppervlak kan trekken. De volgorde is dus omgekeerd. U voorkomt vervuiling zo vroeg mogelijk en gebruikt reiniging als borging, niet als redmiddel.

Praktisch betekent dat een strikte scheiding tussen vuile en schone processtappen, met een duidelijke overgang ertussen. Ontbramen, bewerken en handling met olie horen aan de ene kant. Inspectie, montage en verpakken horen aan de andere kant. Materiaal dat die grens passeert, doet dat via een vastgelegde route met een reinigingsstap en een controle.

Materiaalkeuze en matrijsontwerp bepalen de startpositie

Bij strenge reinheidseisen wordt de materiaalkeuze een technisch vraagstuk in plaats van een kostenvraag. Uitdamping, additieven, weekmakers en losmiddelen kunnen allemaal een rol spelen. Hetzelfde geldt voor de manier waarop het onderdeel wordt gevormd. Een geometrie met scherpe hoeken, blinde gaten of moeilijk bereikbare holtes is lastiger schoon te krijgen en lastiger schoon te houden.

Daarom begint het gesprek meestal in de engineeringfase. In Product engineering kijken we naar deelbaarheid, aanspuitpositie, uitwerpers en oppervlaktetextuur, omdat die keuzes bepalen hoeveel bramen of afdrukken er ontstaan. De Tool shop vertaalt dat naar een matrijs die het gewenste oppervlak levert en die met minimale smering draait. Elke braam die u in het ontwerp voorkomt, hoeft u later niet weg te halen en niet te verantwoorden.

Reinigen als gevalideerd proces

Reinigen dat aantoonbaar moet zijn, is een proces met parameters. Middel, concentratie, temperatuur, tijd, spoelwaterkwaliteit en droogmethode liggen vast en worden bewaakt. Ook de reiniging zelf mag geen nieuwe vervuiling introduceren, wat eisen stelt aan filtratie, aan het verversen van baden en aan de kwaliteit van het gebruikte water.

Bij zeer hoge klassen komt daar validatie bij. U toont met een meetmethode aan dat het proces doet wat het moet doen en u herhaalt die meting periodiek. Welke meetmethode dat is en welke grenswaarden gelden, verschilt per programma en per onderdeel. Die getallen staan in de specificatie van de opdrachtgever en niet in een algemeen artikel.

Verpakken is onderdeel van het product

Een onderdeel dat schoon de assemblageruimte verlaat en in gewoon karton verdwijnt, is bij aankomst niet meer schoon. Verpakkingsmateriaal is zelf een deeltjesbron en karton is dat in hoge mate. Bij strenge eisen wordt daarom vaak dubbel verpakt, waarbij de binnenverpakking in de schone zone dichtgaat en de buitenverpakking daarbuiten. De ontvanger kan de buitenlaag dan verwijderen zonder de binnenlaag te belasten.

Bij ons vindt gecontroleerd verpakken plaats in de cleanroom in de klassen ISO 7 en ISO 8, samen met inspectie, maatcontrole, functionele testen en vacuümlektesten. Doordat assembleren en verpakken onder één dak plaatsvinden vervallen overslagmomenten. Elk overslagmoment is namelijk een risico.

Documentatie en traceerbaarheid

Wat u niet kunt aantonen, telt niet. Bij ASML Grade 4 assembleren hoort een dossier waarin materiaalcharges, procesparameters, reinigingsruns, meetresultaten en verpakkingsstappen aan elkaar gekoppeld zijn. Bij een afwijking in het veld moet u kunnen terugvinden welke partij hetzelfde traject doorliep. Onze ervaring met ISO-gecertificeerd werken laat zien dat die administratie geen bijzaak is maar de kern van de afspraak.

Vraag de eisen altijd per programma op

Wat ASML Grade 4 assembleren precies inhoudt, verschilt per systeem, per programma en soms per revisie. Deeltjesgrenzen, meetmethoden, toegestane reinigingsmiddelen en verpakkingsvoorschriften horen daarom uit het specificatiedocument van de opdrachtgever te komen. Een toeleverancier die zonder die documenten toezegt dat hij eraan voldoet, geeft u weinig zekerheid.

Hoe uw onderdeel zich verhoudt tot dit soort eisen wordt pas duidelijk als de specificatie naast de tekening ligt. Stuur ons beide en neem contact met ons op, dan kijken we samen waar de risico’s in de keten zitten.